地下空间规划设计第一章地下空间总体规划绪论

1、第一章城市地下空间规划绪论人民交通出版社城市地下空间规划设计本章概要01城市地下空间开发利用的意义02国内外城市地下空间规划状况03地下空间开发的趋势04地下空间利用中有待解决的问题 1.1地下空间利用的基本概念1.1.1 概念辨析地下空间：在岩层或土层中天然形成或经人工开发形成的空间成为地下空间。天然形成：天然溶洞； 人工开发：矿坑地下建筑：建造在岩层或土层中的各种建筑物，是在地下形成的建筑空间。地下构筑物：一般是指建在地下的矿井、巷道、输油或输气管道、输水隧道、水库、油库、铁路和公路隧道、城市地铁、地下商业街、军事工程等。地下工程：地下建筑物和构筑物一般统称为地下工程或地下设施。第一节 城

2、市地下空间开发利用的意义地下空间特性高防护性热稳定性易封闭性 具有节能的作用、 呈现出低炭经济的特点储存1.1地下空间利用的基本概念1.1.2 地下空间的特性第一节 城市地下空间开发利用的意义1.1.3地下空间在城市建设中的作用提高土地利用效率，节约土地资源有效缓解城区交通压力，减少地面噪音增加地面绿地面积，改善城市环境扩充基础设施容量保护历史建筑提高城市总体防灾抗毁能力等 开发利用城市地下空间是解决“城市综合症”的有效途径，对城市的发展具有不可替代的作用：第一节 城市地下空间开发利用的意义巴黎卢浮宫改扩建在不增加地面土地使用面积的前提下实现博物馆容量的大规模提升作用之一：土地的扩容 1988

3、年建成的卢浮宫扩建工程是世界著名建筑大师贝聿铭的重要作品，总建筑面积七万多平方米。贝氏将扩建的部分放置在卢浮宫地下，避开了场地狭窄的困难和新旧建筑矛盾的冲突。 整个建筑是一座只在地面上露出玻璃金字塔形采光井的地下宫，深14米，地下三层，包括入口大厅、剧场、餐厅、商场、文物仓库、一般仓库和停车场等。第一节 城市地下空间开发利用的意义之 前之 后交通、市政等设施地下化前后地面效果对比降低地面建筑密度增加绿地等开敞空间作用之二：改善交通与环境第一节 城市地下空间开发利用的意义地下交通设施对地面交通和环境的改善第一节 城市地下空间开发利用的意义美国波士顿“中央大道”改“地面高架”为“地下隧道”改造前：

4、高架6车道，美国最拥挤的交通线交通拥堵时间超过10小时事故发生率是其他城市的4倍由于堵塞、事故、时间延误等因素每年损失5亿美元改造后：拆除高架，建地下8车道隧道拆除后地面用于建造绿地等堵车时间缩短为23小时降低12的一氧化碳排放量第一节 城市地下空间开发利用的意义市政管线地下化前后地面效果对比之 前之 后第一节 城市地下空间开发利用的意义城市改造与再开发过程中利用地下空间保护地面历史建筑作用之三：保护历史建筑荷兰鹿特丹布拉克车站第一节 城市地下空间开发利用的意义日本地震后某地区地上、地下建筑物破损情况对比地下空间的高防护性作用之四：提高城市抗灾能力第一节 城市地下空间开发利用的意义 1.2 地

5、下空间利用的历史改革 北京周口店龙骨山的洞穴内，曾居住过距今69万年前的北京猿人，也居住过距今18000年前的我国新人一山顶洞人。正如我国最古老的典籍易系辞下中所说的：“上古穴居而野处。” 西安市东郊的半坡遗址是我国新石器时代仰韶文化的重要遗址，该遗址可分为早晚两期，距今约60003000年，遗址南部是居住区，居住区内就有很多人工开挖的袋形竖穴。这种洞穴是从地面向下挖成一个上小下大的坑，坑口有覆盖物，由坑内的木柱支撑。 到了我国新石器时代晚期，距今3000年左右的龙山文化时期，开始出现了横穴，成为流传至今的横向窑洞的雏形。 第一节 城市地下空间开发利用的意义 至今，在我国陕西、山西、河南、宁夏

6、等黄土地区，仍有相当多的人居住在地下窑洞中。这种窑洞是在黄土中按照一定的规则人工挖掘而成的。它们或者是从陡崖、冲沟两侧的土壁开挖进去成洞。我国现在仍有3千多万人居住在窑洞中。窑洞不仅作为居室住宅，一些学校、商店、仓库、工厂，甚至办公机关都设在地下的窑洞中。 在浙江省衢洲市龙游县凤凰山南麓衢江与灵山江汇合处的石岩背村，发现至少有24个集中在一起的地下石室群。石室群开凿于红砂岩丘下，气势恢宏、构造奇特。石室的平面为整齐的折方几何形，出入口都设在石室西南隅。第一节 城市地下空间开发利用的意义 地下工程：在地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程。天然洞窟第一节 城市地下空间开发利用的

7、意义兵马佣帝王陵墓国内外在古代利用岩体修筑一些纪录古代文明。第一节 城市地下空间开发利用的意义近代的地铁工程：纽约地下铁道长达200km第一节 城市地下空间开发利用的意义黄浦江人行隧道隧道为我国第一条越江人行隧道，建于浦西南京路外滩与浦东陆家嘴东方明珠塔之间，隧道内径6.67米，全长646.7米。 武汉长江隧道武汉长江隧道双线成功贯通；隧道全长3.6公里，抗震级别6级，每天可通车9万辆，车速达50公里。第一节 城市地下空间开发利用的意义英吉利海峡海底隧道 运送乘客最快的英吉利海峡隧道连接着英国的福克斯通和法国的桑加特，它其实是由3条并排的隧道所组成的。两条直径为7.3米的主隧道之间相距30米，

8、中间还修有一条直径为4.5米的辅助隧道，每隔375米与两侧主隧道连通。第一节 城市地下空间开发利用的意义 辅助隧道的工期是领先于两个主隧道的，这为主隧道的施工提供了详尽的地质资料，对保证安全施工有重要意义。日常运营中遇到紧急情况时，辅助隧道可以保证在90分钟内将全部人员从隧道和列车中撤离到地面。它还是向主隧道提供新鲜空气的通道，电力供应，通讯、交通工具的维修等服务。模拟图第一节 城市地下空间开发利用的意义尽管把英法两国连在一起的海底隧道称为人类历史上最伟大的海底工程之一，但它带给建筑工人的却远不是什么荣誉。曾有记者形容为“肮脏的，致命的”。因为工人每天都在荒芜人烟的角落里苦干。第一节 城市地下

9、空间开发利用的意义汽车在英吉利海峡隧道中行驶第一节 城市地下空间开发利用的意义 1.3开发地下空间的战略意义 开发利用地下空间的战略意义主要表现在三个方面： 一是地下空间与缓解生存空间危机； 二是地下空间与应对城市发展中的困难与挑战； 人口增长的挑战、淡水资源短缺的挑战、能源枯竭危机、环境危机、灾害威胁。 三是地下空间与城市现代化发展。第一节 城市地下空间开发利用的意义 1.4 我国开发利用城市地下空间的战略意义在于以下几点： （1）在不扩大或少扩大城市用地的前提下，实现城市空间的三维式拓展，从而提高土地的主要利用效率，节约土地资源； （2）在同样前提下，缓解城市发展中的各种矛盾； （3）在同

10、样前提下，保护和改善城市生态环境； （4）建立完善的城市地下防灾空间体系，保障城市在发生自然和人为灾害时的安全； （5）实现城市的集约化发展和可持续发展，最终大幅度提高整个城市的生活质量，达到高度的现代化。第一节 城市地下空间开发利用的意义 我国开发利用城市以外地下空间的战略意义在于以下几个方面： （1）有计划的建设过河和越江隧道，可以使南北交通大动脉在战争情况下保证畅通，这种作用是任何桥梁都无法替代的。 （2）研究建设贯通南北（哈尔滨至深圳）和东西（上海至乌鲁木齐）两条全地下交通隧道，大幅度提高列车速度，保证战时必要的交通运输。 （3）研究建设烟台至大连、雷州半岛至南海岛的跨渤海和跨琼州海峡

11、的海底隧道，以及跨台湾海峡的海底隧道，对于发展经济，保障安全和祖国统一都意义重大的。 （4）在山岭中大规模建设国家战略物资储备系统，大量储存能源和其他物资，不但可抵御平时的灾害和危机，对于支持反侵略战争和加快战后恢复，都是绝对必要的。 （5）在山岭中隐藏和掩蔽各种军事装备和武器，对于国防的意义是不言自明的。第一节 城市地下空间开发利用的意义2.国内外城市地下空间规划状况2.1 国外城市地下空间大规模开发利用起步早，已经历了大约150多年的发展历程。现代城市地下空间建筑的出现一般以1863年英国伦敦建成的世界上第一条地铁为标志。国外地下空间开发利用从大型建筑物向地下的自然延伸发展到复杂的地下综合

12、体，再到地下城，地下建筑在旧城的改造、再开发中发挥了重要作用同时地下市政设施也从地下供水管网、排水管网发展到地下大型排水及污水处理系统，地下生活垃圾的清除、处理和回收系统。以及地下综合管线廊道地下建筑的内部空间环境质量、防灾措施以及运营管理都达到了较高的水平。在亚洲，国土狭小的日本城市用地紧张，地下空间的综合利用虽比北欧等国起步晚，但地下街道、地下车站、地下铁道、地下商场、地下共同沟的建设规模、成熟程度已居世界领先地位。第一节 城市地下空间开发利用的意义国外城市地下空间的开发利用成就较高的是日本、美国、欧洲等发达国家。战后一些欧洲国家德国、法国、英国等和美国的一些大城市如美国的费城、西德的汉堡

13、，法兰福、慕尼黑。斯图加特，法国的巴黎，北欧的斯德哥尔摩，奥斯陆、赫尔辛基等。重建和改建中，发展了高速道路系统和快速有轨交通线合大型地下综合体，特点是规模大、内容多、水平垂直方向上的布置也较复杂。城市中心综合开发地下空间，把市中心的部分功能(主要是交通)转入地下，地面实行步行化，并充分绿化，把步行街中设置地铁出入口，以达到扩大空间容量，美化环境、疏导交通，80年代中期法国巴黎市中心的列阿菜地区再开发，是迄今为止城市市中心再开发中，地下空间规模最大的一个实例。2.2 国外地下空间发展现状介绍第一节 城市地下空间开发利用的意义美国城市由于高层建筑过分集中，城市空间环境恶化，在高层建筑最密集的地区，

14、如纽约的曼哈顿区，费城的市场东街，芝加哥的中心区等，通常开发建筑物之间的地下空间与高层建筑物地下室连成一片，形成大面积的城市地下综合空间，成为整个综合性建筑群的组成部分，设置停车场、商场、地下通道、游乐设施，特别是下沉袖珍广场、庭园、洛克菲勒中心是这类地下空间的代表。第一节 城市地下空间开发利用的意义日本的地下商业综合体。日本国土狭小，城市用地十分紧张。积极拓展城市地下空间已成为日本城市再开发的重要内容。尤其是日本东京上野火车站的“地下街之端”以及大阪的长掘地下街商业街，至今，地下街已从扮演单一的商业角色演变成为一个角色多样的地下综合体，包括集城市功能如交通、商业等为一体的共同组成的大集合。第

15、一节 城市地下空间开发利用的意义2.3国内城市地下空间开发利用概况 我国是建国以后才逐步开发利用城市地下空间的，并随着国防战备建设和城市建设实践发展而不断发展。上个世纪，城市地下空间开发利用的主战场是国防、人防工程建设。进入21世纪后，防空防灾、平战结合人防工程建设开发与地下空问开发、兼顾人防要求建设开发协调发展，速度、数量实现了跨越式发展目前，已有的地下空间利用设施有：交通隧道、地铁及其沿线开发、供给设施、排放设施、地下街、地下车库、地下步行道网、地下综合体等 在近30年的时间里，我国城市地下空间的开发利用取得了显著的成就，对城市的发展起到了积极的作用。中国已成为世界上城市地下空间开发利用的

16、大国。但与发达国家相比，尚有不少差距。存在的问题主要有：缺乏城市地下空间开发利用的统筹安排和全面规划；管理机构条块分割，形不成合力；平战结合利用不足、处理不当，影响了地下空间开发的积极性；地下动态交通功能开发不足等.第一节 城市地下空间开发利用的意义3. 国外地下空间发展趋势（1）综合化 国外地下空间利用发展的主要趋势是综合化，其表现首先是地下综合体的出现，欧洲、北美和日本等一些大城市，在新城区的建设和旧城区的再开发过程中，都建设了不同规模的地下综合体，成为具有大城市现代化象征的建筑类型之一。其次综合化表现在地下步行道系统和地下快速轨道系统、地下高速道路系统的结合，以及地下综合体和地下交通换乘

17、枢纽的结合。第三综合化表现在地上、地下空间功能既有区分，更有协调发展的相互结合模式。第一节 城市地下空间开发利用的意义（2）分层化与深层化 随着一些发达国家地下空间利用先进城市的地下浅层部分已基本利用完毕，以及深层开挖技术和装备的逐步完善，为了综合利用地下空间资源，地下空间开发逐步向深层发展。如美国明尼苏达大学艺术与矿物工程系系馆的地下建筑物多达七层，加拿大温哥华修建的地下车库多达14层，总面积72324平方米。以日本学者为主正在研究30米以下的深层地下空间利用的规划。深层地下空间资源的开发利用已成为未来城市现代化建设的主要课题。在地下空间深层化的同时，各空间层面分化趋势越来越强。第一节 城市

18、地下空间开发利用的意义（3）城市交通和城市间交通的地下化 城市交通和“高密度、高城市化地区”城市间交通的地下化，将成为未来地下空间开发利用的重点。交通拥挤是二十世纪不变的城市问题，城市道路建设赶不上机动车数量的发展也是二十世纪城市发展的规律。发展高速轨道交通也就成为主要的选择。二十一世纪人类对环境、美化和舒适的要求越来越严格。人们的环境意识和对城市的环境要求将越来越加强和提高，以前修建的高架路，如美国波士顿1950年建成的中央干道将转入地下。地下高速轨道交通将成为大城市和高密度、高城市化地区城市间交通的最佳选择。第一节 城市地下空间开发利用的意义（4）各种联合掘进机将成为地下隧道快速开挖的主要趋势随着地下空间开发利用程度不断扩展，隧道开挖以及遇到不良地层机会的增多，要求隧道开挖速度及开挖安全越来越高，预计在硬岩采用开挖，软岩中采用各种盾构的趋势将更加明显。第一节 城市地下空间开发利用的意义（5）微型隧道工程将加速发展微型隧道是人进不去的隧道，直径一般在2530厘米，最大可达2米。在隧道表面入口处采用遥控进行开挖和支护。这种方法快