第三章地下工程的利用形態(tài)

為人類(lèi)生存、確保安全的

生活設(shè)施、地下儲(chǔ)藏設(shè)施

伴隨城市的現(xiàn)代化發(fā)展，而利用地下空間的

地下街、地下停車(chē)場(chǎng)、地下鐵道、市政地下管道、能源供給設(shè)施、上下水道設(shè)施

伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而利用地下空間的

地下生產(chǎn)工廠、地下水力發(fā)電、原子能發(fā)電站、廢異物地下處理設(shè)施

大規(guī)模國(guó)土的有效利用

鐵路隧道、公路隧道、海峽通道工程

防御和減少災(zāi)害的地下設(shè)施。災(zāi)害及防災(zāi)設(shè)施、防護(hù)建筑、儲(chǔ)備設(shè)施、防洪地下壩、地下河

第一節(jié)為人類(lèi)生存、確保安全的地下工程

一、生活設(shè)施1、基本概念地下生活設(shè)施：主要指?jìng)€(gè)人用以生活的住宅、貯藏室、車(chē)庫(kù)及掩護(hù)體等地下設(shè)施。2、代表建筑城市地下住宅：

據(jù)統(tǒng)計(jì)：住宅人防工程建造量最大的是北京市；地下室住宅最多是哈爾濱和天津；地下居住環(huán)境最好的是沈陽(yáng)市；地下室居住居住最久的是青島。中國(guó)窯洞民居，黃土高原，占全國(guó)總面積的7%

（黃土資源、氣候、木材資源、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件）窯洞的類(lèi)型：靠山式窯洞、下沉式窯洞、混合式窯洞單孔靠山式窯洞的平、立、剖面圖

下沉式窯洞的村落概貌

存在的問(wèn)題：

安全問(wèn)題：結(jié)構(gòu)的合理尺寸、震害及防治、水害及防治。

環(huán)境問(wèn)題：通風(fēng)、采光等。美國(guó)覆土式建筑地面常規(guī)方法修建，結(jié)構(gòu)完工后，屋頂和外墻面用50%以上的土覆蓋。發(fā)展背景結(jié)構(gòu)：圓形，橢圓形屋頂：拱形，殼形4、住宅地下利用發(fā)展的背景（1）

城市的土地利用條件；（2）

對(duì)住宅的“質(zhì)”的要求；（3）積極利用地下空間的特性；地下空間的隔熱、隔音、遮蔽、節(jié)能、安全性。

5、規(guī)劃地下住宅的要求（1）

使地下結(jié)構(gòu)與地形、上部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)；（2）解決好采光、采暖、通風(fēng)、排水問(wèn)題，確保高密度住宅對(duì)環(huán)境的要求。（3）降低工程造價(jià)，選擇經(jīng)濟(jì)適用、安全無(wú)公害、簡(jiǎn)易的施工方法。二地下貯藏設(shè)施水庫(kù)：飲用水，生產(chǎn)用水食物庫(kù)：糧食（種子）、食油、冷凍食品、冷藏食品能源庫(kù)：化學(xué)能（石油和石油制品、液化天然氣和液化石油氣）物資庫(kù)：車(chē)輛、裝備、設(shè)備、軍需品、商品地下儲(chǔ)藏設(shè)施廢料、廢物庫(kù)：核廢料、工業(yè)廢料、城市廢物（垃圾、糞便、工業(yè)和生活用水）地下儲(chǔ)藏設(shè)施的綜合效益：

經(jīng)濟(jì)效益

初期投資低于地面儲(chǔ)庫(kù)

初期投資略高于地面儲(chǔ)庫(kù)，后期運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用大大低于地面。節(jié)能效益

節(jié)省地面土地

減少庫(kù)存損失保護(hù)環(huán)境安全

一、能源貯藏能源地下貯藏設(shè)施的方法：（1）金屬貯槽埋入地下；（2）利用廢棄油庫(kù)、汽庫(kù)坑道等地下坑道；（3）在巖鹽層中溶解出地下空間；（4）用開(kāi)挖方法修建地下空洞形成貯藏空間。開(kāi)挖豎坑的地中式貯槽(豎型地下貯槽)；開(kāi)挖橫洞的地下式貯槽1．地中式貯槽（豎坑式地下貯槽）

貯槽壁：圓筒型混凝土壁和底板，其內(nèi)設(shè)有保證液密性的鋼板。貯藏對(duì)象：為常溫、常壓下的石油類(lèi)，低溫（－40～－160℃）、常壓下的液化石油及液化天然氣等。

特點(diǎn)：儲(chǔ)量大、安全性、環(huán)境保護(hù)等都較優(yōu)越。易腐蝕，造價(jià)高。2．橫型地下貯槽

使用背景：瑞典在二次大戰(zhàn)中開(kāi)始修建的，用以貯藏石油等。北歐盛行，瑞典80％采用

發(fā)展過(guò)程：

水封式貯槽系統(tǒng)

原理：利用液體燃料的比重小于水，與水不相容的特性，在穩(wěn)定的地下水位以下的完整堅(jiān)硬巖石中開(kāi)挖洞槽，不襯砌直接儲(chǔ)存，利用巖石的承載力和地下水的壓力將液體燃料封存在洞管中。

使用條件：（1）巖石完整堅(jiān)硬，巖性均一，構(gòu)造簡(jiǎn)單，裂隙不發(fā)育；（2）在適當(dāng)?shù)纳疃却嬖诜€(wěn)定的地下水位，但水量不大；（3）所儲(chǔ)存油品比重小于1，不溶于水，且不與巖石或水發(fā)生化學(xué)作用。

分類(lèi)：按儲(chǔ)藏壓力分：常壓儲(chǔ)藏和加壓儲(chǔ)藏；

按泵的形式分：泵的位置設(shè)于底部和設(shè)于附近；

按儲(chǔ)藏溫度分：按水床分類(lèi)：固定水床法和變動(dòng)水床法優(yōu)點(diǎn)：不須大量注水或排水，運(yùn)行費(fèi)節(jié)省，污水處理量小。缺點(diǎn)：油品的揮發(fā)損耗量增加，爆炸危險(xiǎn)大優(yōu)點(diǎn)：無(wú)油品的揮發(fā)損耗量及爆炸危險(xiǎn)缺點(diǎn)：須大量注水或排水，運(yùn)行費(fèi)高，污水處理量大。瑞典最早的水封油庫(kù)示意

構(gòu)造圖

作業(yè)坑道配管豎井配管豎井上部室泵室水床水封隧道、水封鉆孔隔離壁隔墻防爆墻敞口豎井：我國(guó)第1座水封油庫(kù)象山水封油庫(kù)圖3-6我國(guó)象山水封油庫(kù)透視圖l—罐體；2—施工通道；3—第一層施工通道；4—第二層施工通道；5—第三層施工通道；6—操作通道；7—操作間；8—豎井；9—泵坑；10—水封墻；ll—施工通道門(mén)；12—操作通道口；13—碼頭3．其它能源貯藏

壓縮空氣貯藏

:指把原子能發(fā)電站等多余的夜間電力以壓縮空氣形態(tài)加以?xún)?chǔ)藏的方式。

熱水貯藏:把發(fā)電站的剩余電力、太陽(yáng)能以及其他排熱等，以熱水形態(tài)加以?xún)?chǔ)藏的系統(tǒng)。

壓縮空氣貯藏

熱水貯藏:二、用水貯藏設(shè)施（1）地下壩1）上盤(pán)地層透水性好，下盤(pán)基巖透水性弱，具有做為貯槽的適宜結(jié)構(gòu)；2）從降雨和地表水可獲得充足的地下水量，水具有良好的循環(huán)狀態(tài)。（2）飲用水儲(chǔ)藏:在巖體中建造飲用水的儲(chǔ)藏設(shè)施。

三、放射性廢棄物處理設(shè)施四、糧食貯藏設(shè)施1）滿(mǎn)足糧庫(kù)的溫度和濕度要求，防止霉?fàn)€變質(zhì)和發(fā)芽。2）具備良好的封密性與保鮮功能，既不發(fā)生蟲(chóng)、鼠害，又能保持一定的新鮮度。

3）具有可靠的防火設(shè)施。

4）平面合理，方便運(yùn)輸。利用地下恒溫這一特點(diǎn).第二節(jié)伴隨城市發(fā)展而利用的地下工程

城市地下工程發(fā)展的重點(diǎn)：辦公樓、地下街、地下停車(chē)場(chǎng)、交通系統(tǒng)、能源供給設(shè)施、通信設(shè)施、上下水道、廢棄物處理設(shè)施、文化設(shè)施等。一、

地下（商業(yè)）街

地下街：在各種建筑物之間或獨(dú)立修建的，兩側(cè)開(kāi)設(shè)有商店及其它設(shè)施，融商業(yè)、交通及其它設(shè)施（如文化娛樂(lè)設(shè)施）為一體的綜合地下服務(wù)群體建筑。

發(fā)展背景：融合商業(yè)、交通、與其他一體（文化娛樂(lè)）一體，地下服務(wù)設(shè)施?；绢?lèi)型：廣場(chǎng)型：多修建在火車(chē)站的站前廣場(chǎng)或附近廣場(chǎng)的下面，與交通樞紐連通。（天府廣場(chǎng)、沈陽(yáng)北廣場(chǎng)）街道型：修建在城市中心區(qū)主干道之下，出入口與地面街道和商場(chǎng)相連。天座商城復(fù)合型：上述兩種類(lèi)型的綜合。日本車(chē)京站的八重州地下街

日本車(chē)京站的八重州地下街

2層，上層為人行通道及商業(yè)區(qū)，下層為交通通道，有高速鐵路和地下鐵道。地下街總面積達(dá)68000m2，總延長(zhǎng)6.0km，擁有141個(gè)商店、與51座大樓連通，每天利用人數(shù)達(dá)300萬(wàn)人以上。蘭州市中心廣場(chǎng)地下空間開(kāi)發(fā)方案

下沉廣場(chǎng)地下商場(chǎng)博覽中心地下室地下車(chē)庫(kù)地下車(chē)道北京市前門(mén)商業(yè)區(qū)地下空間開(kāi)發(fā)規(guī)劃設(shè)想成都市順城街地下商業(yè)街長(zhǎng)1300m，單、雙2層，總建筑面積41000m2，寬為18.4～29.0m，中間步行道寬7.0m，兩邊為店鋪。有30個(gè)出入口。另有設(shè)備（通風(fēng)、排水等）和生活設(shè)施房間、災(zāi)監(jiān)控中心辦公室等成都市順城街地下商業(yè)街日本地下街的組成通道占29.6％停車(chē)場(chǎng)占30.5％商店占25.6％機(jī)房等設(shè)施占14.4％通道和停車(chē)場(chǎng)占了總面積的60％主要功能和作用在于交通2、設(shè)置地下街應(yīng)遵循的原則（1）店鋪面積一般不要大于通道面積；（2）設(shè)置簡(jiǎn)易誘導(dǎo)標(biāo)志，解決緊急情況下利用者的的避難及疏散；（3）與地面站前廣場(chǎng)、道路等相配合，形成一體化，充分揮其功能。（4）原則上禁止地下街與其它建筑物的地下室相連接；（5）應(yīng)具有比地面建筑要求高的防災(zāi)系統(tǒng)，每200平方米設(shè)置防火壁。

下述情況可考慮修建地下街：

城市廣場(chǎng)以及繁華商業(yè)區(qū)的地面交通十分擁護(hù)而需改善時(shí)：

城市規(guī)劃的規(guī)模中需要建立時(shí)；

為使地面交通安全、順暢、而必須整頓時(shí)；從該地區(qū)情況看，在道路以外或上空等位置設(shè)置有顯著困難時(shí)。

二、地下街的規(guī)劃調(diào)查內(nèi)容

1、現(xiàn)狀調(diào)查及未來(lái)預(yù)測(cè)現(xiàn)狀調(diào)查未來(lái)預(yù)測(cè)周?chē)貐^(qū)的土地利用

周?chē)貐^(qū)的交通

周?chē)貐^(qū)的商業(yè)

現(xiàn)場(chǎng)的狀況地價(jià)、事務(wù)所、就業(yè)人口、

住宅、建筑物、

城市設(shè)施、

建設(shè)的動(dòng)態(tài)等、土地區(qū)域規(guī)劃、交通量

交通量觀測(cè)調(diào)查

汽車(chē)起終點(diǎn)的調(diào)查

人員流通調(diào)查

物資流動(dòng)調(diào)查。停車(chē)實(shí)態(tài)調(diào)查：

周?chē)貐^(qū)商業(yè)的實(shí)態(tài)和存在問(wèn)商業(yè)者的現(xiàn)狀和動(dòng)向

地質(zhì)、地下水位滯水層位置、水頭、水質(zhì)埋設(shè)物棄土場(chǎng)運(yùn)輸路徑2、規(guī)劃重點(diǎn)內(nèi)容（1）與地表公共設(shè)施的關(guān)系

與地表上公共設(shè)施相互配合、協(xié)調(diào)，形成一個(gè)整體，以充分發(fā)揮其功能（2）與公共地下人行道的關(guān)系

考慮利用者的方便以及易于緊急時(shí)避難，公共人行道的寬度由下式?jīng)Q定：

W＝P／1600＋F（3－4）其值不滿(mǎn)6m時(shí)，應(yīng)采用6m。（3）與公共地下停車(chē)場(chǎng)的關(guān)系

結(jié)合地下街規(guī)劃一定數(shù)量的地下停車(chē)場(chǎng)。

（4）與地下鐵道的關(guān)系

（5）與周?chē)ㄖ锏年P(guān)系

原則上，地下街與其它建筑物的地下室不應(yīng)接續(xù)。如不得已，必須接續(xù)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足下述條件：從公用性出發(fā)，必須接續(xù)時(shí)；建筑物的地下室每200m2面積內(nèi)設(shè)有耐火墻結(jié)構(gòu)：建筑物和有地下街均有獨(dú)立直接通向地面的臺(tái)階和排煙設(shè)施；接續(xù)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足利用方便，便于避難，形狀簡(jiǎn)明的要求。

3、對(duì)設(shè)施的基本要求安全性：防災(zāi)救援系統(tǒng)便利性：地下通道、地下停車(chē)場(chǎng)舒適性：采光、環(huán)境舒適健康性：通風(fēng)與空調(diào)（三）、地下街設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

1、公用地下通道布局：簡(jiǎn)明的直線布局；避難口：所有地點(diǎn)應(yīng)有兩個(gè)方向的避難口。寬度：由（3－4）式計(jì)算，不滿(mǎn)6m時(shí)，應(yīng)采用6m。

出入口：每隔30m設(shè)一出入口，單測(cè)距離60m。