一地下空间利用的发展现状PPT课件

1 地下空间的开发和利用武汉大学水利水电学院陈俊涛 2 1 2地下空间利用的发展现状 一 世界的发展从目前世界上发达国家在地下空间利用方面的情况 可以看到我国的差距 要借鉴发达国家的经验 3 各国如瑞典在地下空间利用方面较好 住宅的地下室 除城市设施外 公用隧道 可以看到很多利用坚固的岩石洞穴建设的城市构筑物 其中有地下街道 地铁隧道 公用设施沟 停车场 空调设施及地下的污水处理场 生产设施除地下工厂外 还有地下核电站 石油储罐 食品仓库及地下避难所 还有一系列的地下商城 1 北欧 4 2 美国 美国将很多设施置于地下 地下空间的利用是多方面的 广泛的 城市交通能将城市地下空间利用点 线 面以整体网络型组合起来 生活设施有考虑到节约采暖 空调费用的地下住宅及复式住宅 5 城市设施主要从更新城市机能及节约能源的角度来看 除地下街 地下铁 道路隧洞外 还有考虑到与自然比较协调及采光要求的半地下式大学 贮藏设施除食品贮藏外 还正式研究开发保存放射性废料的设施 交通设施有道路隧洞 地下停车场等 而地下核防护设施则居世界之最 6 丘吉尔瀑布水电站位于加拿大拉布拉多半岛纽芬兰省哈密尔顿 Hamilton 河 又名丘吉尔河 上 装机容量542 8万kW 年发电量345亿kW h 大部分电力售给相邻的魁北克省 用735kV特高压输电线路3回送至蒙特利尔 距离1300km 电站为引水式 通过2 1km的隧洞取得约300m的水头 工程于1967年8月开工 1971年12月首批2台机组发电 1974年9月建成 总工期7年零1个月 7 3 日本 日本由于国土狭窄 地下空间的综合利用虽比北欧等国起步晚 但是地下街道 地下车站 地下铁道 地下商场的建设规模 成熟程度可以认为已居世界领先地位 8 大深度地下的定义 土地所有者通常不利用的地下 通常利用 地下室及基础 水井温泉井 其他 9 大深度地下利用 背景 都市功能仍然不足输电线地下化 70 一般国道高峰时机动车平均时速 11 6km地铁和轻轨高峰时超载率 100 进一步地下利用困难国有道路面积率 13 6 浅部利用饱和 33 3km深度大 地铁深度 40m 建设周期变长 每年1 57km 10 大深度地下利用的发展 政府水平上的讨论利用的构想 议论升温1991议论降温 慎重研究技术 安全 环境 法规1995议论再热技术趋于成熟 神户地震的实证2000大深度地下公共使用特别措置法颁布 11 日本地下空间利用现状 铁路公路隧道 约12000条 总长近5000km地下水力发电厂 50所地下水封式石油储备槽 3所 总容积50万m3 半地下LPG和LNG储槽 74所地铁 39条 总长638km地下街 100万m2下水道地下率 100 大都市 输电线地下率 50 大都市 通讯洞道总长 960km 12 隧道多功能利用 13 地下停车场的利用 14 4 世界三大海底隧道 1 英法海底隧道 横穿英吉利海峡 连接英国与法国 1987年底动工 1993年6月开放 全长49公里 其中海底段长38公里 总投资128亿美元 2 丹麦斯多贝尔特大海峡隧道 全长18公里 其中海底隧道长7 9公里 1988年动工 1995年竣工 总投资380亿丹麦克朗 折合人民币490亿元 3 日本东京湾横断公路隧道 目前世界上最长的海底公路隧道 横贯东京湾 总长15公里 1989年开始施工 1998年建成通车 工程总投资约11500亿日元 15 英吉利海峡在英国和法国之间 最宽处241KM 最狭处33KM 修建海底隧道的梦想早在19世纪初的拿破仑时代就已形成 经过无数的反复与周折 隧道于1987年开工 总投资128亿美元 海底隧道海底隧道由英 法两国共同开发 工程有三条隧道 两条直径为7 6米的火车隧道 和一条直径为4 8米的服务隧道 全长53km 其中有38km隧道要在海底40米深的岩层中穿过 16 二 我国的地下工程建设与发展 17 我国地下空间利用最早始于西北黄土高原 至今还有4000多万人居住在延续数千年的窑沿建筑中 在黄土层中还修建过结构简单和圆筒拱形地下粮库 我国在60年代 70年代建设了一批地下工厂 早期人防工程和北京 天津地下铁道 二 我国的地下工程建设与发展 18 80年代各大城市陆续修建式正在规划着适合我国特点的地下综合体工程 集商业 交通 人行过街和停车场等服务设施于一体 如吉林市大世界地下商场 沈阳市车站广场地下街等 正在建设的上海市人民广场地下综合体 下层为停车站 上层为商场 共50000平方米 上海 南京 广州 青岛等城市正在建造或规划建设地下铁道 与此同时 城市高层建筑地下室随着城市中心及居住小区的开发而大量发展 19 二 我国的地下工程建设与发展 运用 铁路 公路 地铁 水工隧洞 地下厂房 城市地下空间取得了令人瞩目的成果 我国交通隧道建设取得的巨大成就是举世瞩目的 20 1 铁路隧道50年代宝成线秦岭隧道为代表 长度2km 60年代成昆线沙木拉达隧道为代表 长度7km 80年代衡广线大瑶山隧道为代表 长度15km 90年代西康线秦岭隧道为代表 长度20km 目前已成为世界上拥有铁路隧道最多 总延长最长的国家之一 21 西安 南京铁路最长的双线铁路隧道 全长12 26公里的东秦岭隧道荣获2005年度铁道部火车头优质工程一等奖 22 23 2 公路隧道 我国的公路建设发展十分迅速 目前我国公路隧道事业也取得了长足的进步 到2013年4月 公路通车里程达到423万km 建成的隧道超过10022处 单洞延长超过340km 单洞最长达4706m 华莹山隧道 建成的3000m以上特长隧道441条 总长198万米 1000 3000m的长隧道1944条 总长330万米 24 发展特点 起步晚 发展快 特别是高速公路建设进入高潮建设特点 大断面 一般是6车道 单行隧道3车道难点 跨度大 结构计算 开挖方式 支护措施的研究水下公路 难点 软土 淤泥 如上海打浦路隧道施工 盾构法施工 沉管隧道 25 亚洲第一宽大公路隧道 北京八达岭潭峪沟隧道 经过铁十六局四处千余名建设者49个月的科学施工和艰苦鏖战 于1998年11月9日建成通车 其中主洞全长3455米 净高7 30米 净宽13 10米 它是世界第五宽大隧道 秦岭终南山特长公路隧道是一座世界级的超长隧道 也是我国乃至亚洲最长的公路隧道 全长18 4公里 18546 18455米 为中国第一公路长隧 工期2003年7月1日 2006年12月31日 施工技术难度大 建设周期长 它的建成将进一步促进我国公路隧道建设水平的提高 26 山西忻原高速雁门关隧道 铜黄一级公路蒿庄梁隧道 广渝高速公路华蓥山隧道 27 3 地铁建设 随着城市人口的增加和城市交通拥挤 为改善城市生活和交通条件 城市的地铁发展也异常迅速 地铁工程在京 津 沪 穗四市约88 5km正在运营 目前已有百万人口以上的城市 如南京 重庆 青岛 沈阳 深圳 成都 武汉等约21个大中城市正在拟建33条总长650km的地铁线路 截止2013年6月 我国地铁运营里程1740公里 位居全球第一 轻轨267公里 现代有轨电车41公里 磁浮交通30公里 28 29 30 4 水工隧洞 水工隧洞建设和发展速度更是引人注目 据不完全统计 1 1992年以前 我国建成的水工隧洞长达313km 其中长度大于1km的隧洞65条 2 到1997年国内建成长度大于1km的隧洞113条 长达608km 五年时间 建设的数量和长度将近增加一倍 3 水工隧洞的发展十分迅速 隧洞规模越来越大 31 天生桥二级3条发电洞 其长度达9 8km 直径为8 7 9 8m 小浪底6条尾水洞断面达12 8x19m 二滩泄洪洞的断面为13x13 5m 导流洞的断面达到17 5x23m 万家寨引黄工程隧洞总长200km 最长的南干线长达42 9km 32 4 规划中的南水北调等一些引水隧洞和溪洛渡 糯扎渡 锦屏一级 虎跳峡 白鹤滩等一些大型水电站引水隧洞的规模都是世界罕见的 溪洛渡9条引水洞的直径达10m 三条尾水洞的内径达20m 拟建的南水北调西线工程穿过巴颜喀喇山 隧洞长度超过100km 地质条件极其复杂 这些都是21世纪的伟大工程 33 5 地下厂房 中国水利资源丰富 可经济开发的水电容量理论达6 94亿KW 可开发5 42亿KW 经济可开发量4 02亿KW 三项指标均为世界第一 居世界首位 在水电能源开发中 地下水电站厂房的比例越来越大 34 随着国民经济建设的发展需要 出现了一大批正在规划设计和建设的大型和特大型水电站 由于我国水力资源的分布特点 1 水电能源主要集中在西北 西南高山峡谷之中 使得这些大型水电站不得不采用地下厂房的方式开发 2 由于电力系统调峰填谷的需要 在华东 华北规划设计了一大批大容量高水头的抽水蓄能电站 都是采用地下厂房布置方式 35 二滩水电站地下厂房 36 完建后厂房全景 37 雅鲁藏布江墨脱电站 38 这里是世界水能资源最为富集的地方 雅鲁藏布江的天然水能蕴藏量达7900余万千瓦 其中 大拐弯峡谷占整个雅鲁藏布江水力资源的三分之二以上 从派乡到巴昔卡496 3千米的下游河段 河流水面高程由2910米 急剧降到155米 天然落差达2755米 加上派乡附近的平均流量为1900立方米 秒 从而使大峡谷成了世界上水能资源最丰富 最集中的地区 如果在大拐弯处兴建水电站 则装机容量可达4000万千瓦 是三峡水利枢纽建成后的2倍多 将成为世界上装机容量最大的超巨型水力发电站 39 6 城市地下空间的开发利用 我国对于城市地下空间