城市地下空间工程专业认识实习报告 终结版(4)

坚硬岩石层中，其特点是：不受地形的制约可自由选择位置，能充分利用落差；不担心雪害和冰害以及落石的危害，在寒冷气候条件下，也能正常运转；构造物不露出地面，对自然环境损害小；与气候气温无关，可全年进行施工和生产。缺点是在地下修建大空洞，地质条件对建设费用影响很大。

2、地下生产工厂

地下生产工厂的建筑结构设计及施工和通常的地下工程一样，一般是根据使用目的和规模来进行规划和设计。充分利用地下空间的特性建立地下工厂，是近年来地下工程的一个发展方向。例如，大规模矿山中将机械修理车间设在地下，可大大节省地面搬运的时间。随着坑道的延长、深度的增加，其经济效益更显著。在美国，利用地下埋深在3~5m的恒温和恒湿物理特性栽培苗木，所需光线由灯光供给，因温度管理成本低，故成绩斐然。在城市中通常采用明挖法修建，山区采用暗挖法修建较多。

3、原子能发电站

长时期以来，人类使用的能源主要依靠石油，由于石油是一种有限的天然能源，因此，这是一种极其脆弱的能源供给结构。为了确保能源供给，不得不寻求新的能源，原子能发电就是很有希望的一种能源。

地下式原子能发电站的优点是：选址条件的范围大，不需要宽阔的平坦地，海岸或山区均可修建；修建在地下，对自然景观影响小；地下空洞围岩对放射性具有良好的屏蔽效果；抗震性好；防御外部下落物有利。不利之处是：为了开挖大型空洞，需要坚实岩体，建设费用高，工期长，扩建、改建困难。

4、废弃物地下处理设施

废弃物处理设施包括废弃物的排除、收集、运输、处理、处置等一系列作业设施。废弃物地下输送设施与车辆运输系统完全不同，它是利用气流将排出场所的废弃物通过地下埋设的管路，输送到处理场。这种方式之所以得以发展和应用，是由于废弃物的大量增加和多样化，生活空间高度密集，道路交通事故多，用地困难，采用车辆收集运送效率低，且要消耗大量人力、材料、费用。利用废弃物地下管道输送设施，主要方式是以水和空气为媒介，矿石和砂土的输送多采用水，废弃物的输送主要采用后者。

（四）大规模国土有效利用的地下工程

1、公路交通设施

（1）地下公路的形式

①地下越江(海)公路。

②地下立交公路。当公路与铁路相交时，或两条公路交叉又都需具较快速度、大容量交通特定点时，需要考虑利用地下立交公路来解决。地下立交公路一般距离短，在我国较为常见。

③地下快速公路。

④半地下公路。该种公路有两种结构形式，即堑壕构造和U形构造。

（2）地下公路的线路与断面特点

地下公路与普通道路一样，根据公路规范设计。地下公路隧道的纵坡通常应不小于0.3%，并不大于3%。地下公路隧道净空，是指隧道衬砌内廓线所包围的空间，它包括公路的建筑限界、通风及其他需要的断面积。建筑限界是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界。地下公路的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度以及车道，人行道的净高。公路隧道的横断面净空，除了包括建筑限界之外，还包括通过管道、照明、防灾、监控、运行管理等附属设备所需的空间，以及富裕量和施工允许误差等。公路隧道净空断面的形状，即为衬砌的内轮廓形状，其形状的确定，应使衬砌受力合理、围岩稳定。在浅埋和深埋公路隧道中，多采用矩形或近椭圆形断面。

三、地下工程的发展现状

在当今工业经济与知识经济并存的时代，经济的竞争归根结底就是科技创新能力的竞争。二十一世纪是地下空间的发展世纪，特别是随着城市的快速发展，资源的过渡开发，必然会带来环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等严重问题，因此人们不得不向地下要生存空间，以缓解土地资源紧张而带来的压力。

·国外地下空间开发利用现状及趋势

·国外地下空间的开发利用主要基于以下几个方面的因素：

⑴经济方面：高密度市中心区地价的高涨使地下空间开发有利可图(投资上的赢利性)；雄厚的物质基础，经济实力使地下空间的建设成为可行(投资上的可行性)。

⑵地理因素：北欧、北美气候寒冷，广泛的城市地下空间开发形成一个四季温暖的地下世界，人口的无限制增长需要不断地拓展新的生活空间，同时在质量上寻求高密度环境下的秩序性和高效率的交通联系。

⑶社会和城市方面：节能抗灾的考虑；保护历史性风貌和复苏城市中心活力之间折衷的产物；城市中心凝聚性和吸引力客观上产生建筑和人口的高密度和立体化交通的需要；同时，进入信息化社会，人和人之间的联系更为广泛和密切，需要更多功能化和集约高效的综合空间。此外，大型城市地下空间的建设对有效地使用土地，节省市政，公用设施的投资，提高城市的交通效率，减少城市经营管理费，保护和改善城市景观都具有综合效益。

·现状介绍

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。 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，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。

·国外地下空间发展趋势

从国外地下空间现状分析，其发展有以下一些趋势：①从大型建筑物向地下自然延伸的简单利用(消极空间)发展为相对独立的实体(积极空间)。②因地铁建设地下空间的内容和范围大大拓宽，从布置上分散，功能单一的孤立的地下建筑物发展成功能复杂的大型综合空间，并因经济上的赢利性调动社会在地下空间综合开发的积极投资。③在旧城再开发中发挥重要作用。④区域向促进地面实行步行街，使之在竖向上进行功能分区成为可能，消除传统城市分区格局中功单元之间联系不便的弊病，便分隔和联系得以统一。⑤空间环境质量，防灾措施以及运营管理提高到一个新的水平，逐渐克服、缓解地下空间一些固有不足，塑造成为富有特色的地下环境，从技术建筑中分离出来，设计上注重文化价值。

·我国城市地下空间开发利用现状及存在问题

·现状

城市经济随改革开放而逐渐繁荣，各种城市矛盾也急剧尖锐化，在这种情况下，一些大城市已经或正在准备对部分矛盾集中的地区实行综合开发。特别近几年来，为改变我国城市建设地下空间利用的落后状况，充分发挥地下空间在大城市旧城改造，中心区再开发中的积极作用，结合城市交通改造地铁的建设尝试大规模的地下公共空间开发。

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