地下工程概论(马桂军版)-第二章 地下工程的特性与利用.pptx

CHAPTER2,地下工程的特性与利用,地下工程的空间分类,地下工程的空间特性及优点,地下空间的资源分析,地下工程的空间分类,按地下建筑的存在环境及建造方式分类,修建在岩层中硬度大、完整性好、开挖困难修建在土层中硬度小、开挖容易,按埋藏深度分类,浅层地下工程：地面（0m）至地面以下-10m；次浅层地下工程：-10m-30m；次深层地下工程：-30m-100m；深层地下工程：-100m以下。,地下工程的空间分类,按埋藏深度分类,地下工程的空间分类,按与主体的关系分类,单建式整个地下工程是独立建于地下,按地下空间利用的内容分类,附建式整个工程既有地上部分、也有地下部分,地下工程的空间分类,按使用功能分类,地下居住建筑,地下工程的空间分类,按使用功能分类,地下公共建筑,地下工程的空间分类,按使用功能分类,地下交通设施,地下工程的空间分类,按使用功能分类,地下公用设施,水封油库,地下工程的空间分类,按使用功能分类,地下停车场,地下工程的空间分类,按使用功能分类,地下综合体,地下工程的空间特性及优点,空间特性,构造特性,物理特性,力学特性,空间的封闭性,隔离性,隔热性,恒温恒湿性,遮光性、隔声性,耐压性,抗震性,地下工程的空间特性及优点,1、地面视觉不受影响,为不影响地面自然景观，可修建地下建筑物,为保护地面历史环境，可修建地下建筑物,2、保留了地表面的开放空间和土地的有效利用,如城市中心的地下停车场、地面部分为花园草坪；城市中心多修地下通道而少修高架,3、有效的往来和运输方式,平面上：修建在地下的交通通道（地铁、地下通道、城市管网）对地表的障碍更小,垂直距离：附建于高层建筑之下的停车场，也缩短了交通时间,地下工程的空间特性及优点,4、保护环境,覆土结构具有形成潜在美的环境效益，优秀的设计可以使周围的地面赏心悦目，与自然景观浑然一体。,5、节约能源、温湿恒定,6、防灾能力强,7、抗爆性能好,8、地下空间的特有防护性能,9、噪声和振动的隔离,10、维修管理工作量小,地下工程的空间特性及优点,1、视野和自然采光受到限制,由于建筑物全部或一部分设在地下，外表面几乎所有面积都被覆盖，供给自然光和向屋外眺望在设计选择上受到限制。这种限制虽然可以利用中庭和天窗等接近地表的开口部得到一定的解决，但对于开挖较深的地下空间，几乎不可能。,地下工程的空间特性及优点,2、进出和通行的限制,3、消耗能源较多,4、施工难度大，工程造价高,人和车辆进入和通行于地下空间，不如在地面上多方向任意进行，是受到一定限制的，只能根据地下空间的形态和方式进出和通行。,地下空间的资源分析,地下资源开发分析,地下空间资源含义,天然存在的资源蕴藏总量,地球总表面积为5.15亿km2，陆地岩石圈厚度33km，海洋岩石圈厚度为7km。从理论上讲，整个岩石圈都具备开发地下空间的条件。但实际开发会受到诸多条件限制，因此可能开发的范围才是值得关注的。,在一定技术条件下可供合理开发的资源总量,在地下空间资源的天然蕴藏区域内，排除不良条件分布范围和地质灾害危险区、生态及自然资源保护区、文物保护区和规划特殊用地等空间区域后，剩余的潜在可开发利用地下空间的范围和体积，也称为可用的地下空间资源。,在一定历史时期内可供有效利用的地下空间总量,地下空间的资源分析,地下资源开发分析,可能开发的范围,开发的约束条件,温度：岩石圈的温度升高速率为（15-30）/1000m，到地壳底部的温度在1000左右。压力：岩石圈内部的压力增加速率为2.736MPa/100m，地壳底部的压力最大可能超过900MPa。,可供开发的容量,从目前的技术水平和造价来看，地下空间的合理开发深度以2km以内为宜，但还需考虑三种约束条件：,我国生活空间用地面积约占国土总面积的15%，按照上面的测量方法，将地下空间容积折算成建筑面积（以平均层高3m计），可以计算出，在50m深度范围内，可提供建筑面积6万亿m2，以目前的技术水平这是完全可以做到的。,（1）结构约束条件；（2）活动约束条件；（3）功能约束条件,地下空间的资源分析,地下空间开发的效益,地下商业街、地下仓储,开发效益,直接经济效益,综合效益,防灾效益,有效益,无效益,负效益,社会效益,环境效益,地下人行通道,地下铁道,缓解城市交通矛盾,改善生态环境,地下空间的资源分析,地下建筑的造价,与地上建筑造价的比较,地价的影响,类型和规模相同的建筑物土建造价比：地面为1，地下为3-4，甚至可以达到8以上。以城市轨道交通为例：地面轨道交通为1，高架铁道为3-5，地铁为5-10。,影响地下建筑造价的因素,某些特殊用途的地下建筑的造价相比地上建筑的造价可能更低，例如用于仓储功能的地下储存建筑。,使用功能的影响,地下建筑的特点对使用费用的影响,耗能,维修,地下建筑物在采暖与制冷方面具有很强的优势，比