地下空間開發(fā)利用課件

用長裝狀公路詳:陳外詳號2103070314用1地下空間規(guī)劃與開發(fā)利用1.地下空間是一種可以開發(fā)利用的資源1)資源:①人類生存發(fā)展必不可少,可以開發(fā)利用。②分一次性資源,多次循環(huán)利用的資源。③自然資源:天然形成(常見)。包括水資源、礦產(chǎn)資源森林資源、土地資源、天然氣、石油、煤炭等能源資源(4)地下空間也是一種資源:新觀念、新認(rèn)識(隨經(jīng)濟、技術(shù)發(fā)展,逐步形成的觀念)。95)應(yīng)科學(xué)規(guī)劃規(guī)劃、依法保護(hù)、安全有效合理開發(fā)利用。2)地下空間資源含義①天然存在的資源總量:海洋以下7km;一般表面以下33km,理論上可以開發(fā)利用。地球表面積5.1×108km2,空間總量7.5×1018m3。地下空間規(guī)劃與開發(fā)利用2定技術(shù)條件下可以合理開發(fā)利用的資源總量;目前技術(shù)2km為宜?？紤]留安全間距即洞室尺寸的1-1.5倍巖體保留,則總量為4.12×1017m3。(技術(shù)因素制約)定歷史時期可供有效利用地下總空間。我國目前陸地面積10%左右供使用,因此總量為1.15×1015m3,因此是一種潛力巨大的人類生存空間。(經(jīng)濟因素制約);(4)首先在大中城市開發(fā)利用(城市發(fā)展需要、地域因素、經(jīng)濟因素等)3)實際調(diào)查數(shù)據(jù)北京市城區(qū)10米深以上地下空間資源量為19.3億立方米,可提供6.4億平方米的建筑面積,將超過北京現(xiàn)有的建筑面積《大連市城市地下空間利用規(guī)劃綱要》中,近期開發(fā)淺層地空間(深度30米),開發(fā)面積為城市面積的30%(道路與綠化用地),考慮0.4的利用系數(shù),則可利用的資源空間為5.8億立方米,可提供1.94億平方米的建筑面積,將超過大連現(xiàn)有建筑住房面積;莫斯科72年規(guī)劃地下空間的面積為全市總面積的30%;國際上學(xué)者預(yù)測,21世紀(jì)將有13的人生活、工作在地下空間定技術(shù)條件下可以合理開發(fā)利用的資源總量;目前技術(shù)2km32、地下空間開發(fā)利用的重要意義(動因分析、必要性分析綜合集約化利用城市土地1)我國城市發(fā)展沿用“攤煎餅”式的粗放經(jīng)營模式,無限擴張城市范圍,但單位城市用地的國民經(jīng)濟總產(chǎn)值處于國際較低水北京89年與東京86年相差16.5倍),綜合、集約化利用城市土地不夠2)土地資源、尤其是耕地面積減少過快,城市用地限制成為城市發(fā)展的突出矛盾;3)城市快速發(fā)展,人口急增、高樓林立,交通,環(huán)境、公共市政、城市安全與防災(zāi)等矛盾突出,地下空間的開發(fā)利用是有效緩解措施,是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑;■1977年在瑞典召開第1次地下空間國際學(xué)術(shù)會議91年在東京召開城市地下空間國際學(xué)術(shù)會議,通過《東京宣言》提出“21世紀(jì)是開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)”;2019年在蒙特利爾召開的第7屆國際學(xué)術(shù)會議,2019年在莫斯科召開國際學(xué)術(shù)會議的主題是“地下城市”2、地下空間開發(fā)利用的重要意義(動因分析、必要性分析4能源、水資源及其他物資的繼續(xù)利用)我國人均能源占有量為不到世界平均水平的一半,但能源消耗為最高的國家,尤其是建筑能耗占總能耗的30%,而建筑使用中的采暖、空調(diào)就占全國總能耗的19.592)地下空間隔熱性好、冬暖夏涼,利用地?zé)?、地涼資源前景廣闊。(地?zé)崮荛_發(fā)利用、溫泉、、熱巖發(fā)電站儲雪、儲冰等;3)地下各種資源、能源的開采和開發(fā)利用。油、氣煤、金屬與非金屬資源開發(fā)等需要大量地下工程:4)水資源的儲備、配置、調(diào)度利用、水力發(fā)電工程等;緩解城市發(fā)展的各種矛盾1)緩解城市交通矛盾;2)改善城市生態(tài)環(huán)境■3)提高城市綜合防災(zāi)能力;4)解決“城市綜合癥”的有效途徑:能源、水資源及其他物資的繼續(xù)利用5綜合表現(xiàn)如下)解決人口增加,城市地面空間容納能力有限的矛盾(交通、居住、日常生活擁擠等),城市功能設(shè)施、市政工程建地2)拓展生存空間(工廠、商店、街道、倉庫等)、土地高度利用。3)軍事及人防工程;環(huán)境保護(hù)、景觀保護(hù)、擴大綠化面積4)城市向高空、地面、地下立體全方位發(fā)展5)利用和發(fā)揮地下工程優(yōu)勢性6)抗災(zāi)防災(zāi)需求■7)排洪、供水供電供氣、通信、垃圾填埋等市政工程綜合表現(xiàn)如下6地下空間利用提高城市功能措施防災(zāi)措施市膨脹口過密自然災(zāi)害人為災(zāi)害城市功能降低地下空間利用地震、臺風(fēng)、口火災(zāi)、戰(zhàn)爭、放射地下空間利用能、核輻射、化學(xué)藥品、環(huán)境公害(地下空間利用二次災(zāi)害振動、噪音等)地下空間利用提高城市功能確保安全利用地下空間的特點與優(yōu)勢地下工程、地下設(shè)施城市設(shè)施生產(chǎn)設(shè)施儲藏設(shè)施輸送設(shè)施(住宅等(辦公樓、地(工廠、發(fā)電(能源、糧食鐵路、公路(避難、儲備街、停車場設(shè)施等水、廢棄物管道等)文化設(shè)施等、放射性等)地下空間利用及其設(shè)施地下空間利用72、地面保護(hù)抗震性不能提供地面空間(能源儲建工程連高架道藏、生命續(xù)的土地路地下化線工程地價開發(fā)利用4、利用恒溫、恒高漲,建地下空間地下空間濕,冬暖地面工程必要性的優(yōu)勢和夏涼;地成本高重要性特點下住宅鐵路、5、開拓隔斷宇宙線、電磁交通地下未來備用化、建地的地下空波、核放下城市等間射、爆炸地下空間開發(fā)利用的重要性、必要性2、地面83.地下空間開發(fā)利用的發(fā)展時代1)原始時代:人類出現(xiàn)到公元前3000年的新石器時代。利用地下洞穴防遮風(fēng)避雨、防寒防暑、防御自然災(zāi)害等如北京周口店天然棲生溶洞、陜西藍(lán)田猿人的黃土窯洞等:2)古代時期:公元前3000年到5世紀(jì),進(jìn)入銅器和鐵器時代,生產(chǎn)力初步發(fā)展,地下空間初步利用階段如:秦漢出現(xiàn)磚瓦后,出現(xiàn)樓閣、宮廷地面建筑;地下建造拱形結(jié)構(gòu)物、陵墓、墓穴(秦始皇陵、長沙馬王堆漢墓、徐州中山靖王墓等)國外:埃及金字塔、采礦穴、羅馬下水道、巴比倫城幼發(fā)拉底河下的人行隧道、引水隧道等3)中世紀(jì)時代:5世紀(jì)到14世紀(jì),進(jìn)一步發(fā)展時期。地下開采(湖北大冶銅祿山古采礦遺址)、洛陽地下糧倉、云岡石窟、龍門石窟、敦煌莫高窟等4)近代和現(xiàn)代:炸藥的發(fā)明和應(yīng)用,推動地下空間開發(fā),20世紀(jì)80年代后,大規(guī)模開發(fā)利用時代。3.地下空間開發(fā)利用的發(fā)展時代9至2019年我國鐵路隧道6876座,總長3670km,公路835km,城市地鐵5300km5)19世紀(jì)是橋的世紀(jì);20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì);21世紀(jì)是地下空間開發(fā)利用的世紀(jì)。4.地下空間資源開發(fā)利用技術(shù)經(jīng)濟條件(可行性分析)1)技術(shù)上①海洋:流動城市(航空母艦、鉆井(油)平臺)②太空:宇宙飛船:中國“神州五號”;美國“發(fā)現(xiàn)號③沙漠戈壁:干旱少雨、晝夜溫差大、生存環(huán)境惡劣目前無法改變④地下空間:人類產(chǎn)生以來開始利用,原始人洞穴。到目前各種行業(yè)和用途的地下工程,技術(shù)成熟,設(shè)施、施工滿足要求,是目前最有效,可以規(guī)模開發(fā)利用的工程。其中①②成本高、技術(shù)難度大。但是技術(shù)制高點,如同“2彈1星至2019年我國鐵路隧道6876座,總長3670km,公路10地下空間開發(fā)利用課件11地下空間開發(fā)利用課件12地下空間開發(fā)利用課件13地下空間開發(fā)利用課件14地下空間開發(fā)利用課件15地下空間開發(fā)利用課件16地下空間開發(fā)利用課件17地下空間開發(fā)利用課件18地下空間開發(fā)利用課件19地下空間開發(fā)利用課件20地下空間開發(fā)利用課件21地下空間開發(fā)利用課件22地下空間開發(fā)利用課件23地下空間開發(fā)利用課件24地下空間開發(fā)利用課件25地下空間開發(fā)利用課件26地下空間開發(fā)利用課件27地下空間開發(fā)利用課件28地下空間開發(fā)利用課件29地下空間開發(fā)利用課件30地下空間開發(fā)利用課件31地下空間開發(fā)利用課件32地下空間開發(fā)利用課件33用長裝狀公路詳:陳外詳號2103070314用34地下空間規(guī)劃與開發(fā)利用1.地下空間是一種可以開發(fā)利用的資源1)資源:①人類生存發(fā)展必不可少,可以開發(fā)利用。②分一次性資源,多次循環(huán)利用的資源。③自然資源:天然形成(常見)。包括水資源、礦產(chǎn)資源森林資源、土地資源、天然氣、石油、煤炭等能源資源(4)地下空間也是一種資源:新觀念、新認(rèn)識(隨經(jīng)濟、技術(shù)發(fā)展,逐步形成的觀念)。95)應(yīng)科學(xué)規(guī)劃規(guī)劃、依法保護(hù)、安全有效合理開發(fā)利用。2)地下空間資源含義①天然存在的資源總量:海洋以下7km;一般表面以下33km,理論上可以開發(fā)利用。地球表面積5.1×108km2,空間總量7.5×1018m3。地下空間規(guī)劃與開發(fā)利用35定技術(shù)條件下可以合理開發(fā)利用的資源總量;目前技術(shù)2km為宜。考慮留安全間距即洞室尺寸的1-1.5倍巖體保留,則總量為4.12×1017m3。(技術(shù)因素制約)定歷史時期可供有效利用地下總空間。我國目前陸地面積10%左右供使用,因此總量為1.15×1015m3,因此是一種潛力巨大的人類生存空間。(經(jīng)濟因素制約);(4)首先在大中城市開發(fā)利用(城市發(fā)展需要、地域因素、經(jīng)濟因素等)3)實際調(diào)查數(shù)據(jù)北京市城區(qū)10米深以上地下空間資源量為19.3億立方米,可提供6.4億平方米的建筑面積,將超過北京現(xiàn)有的建筑面積《大連市城市地下空間利用規(guī)劃綱要》中,近期開發(fā)淺層地空間(深度30米),開發(fā)面積為城市面積的30%(道路與綠化用地),考慮0.4的利用系數(shù),則可利用的資源空間為5.8億立方米,可提供1.94億平方米的建筑面積,將超過大連現(xiàn)有建筑住房面積;莫斯科72年規(guī)劃地下空間的面積為全市總面積的30%;國際上學(xué)者預(yù)測,21世紀(jì)將有13的人生活、工作在地下空間定技術(shù)條件下可以合理開發(fā)利用的資源總量;目前技術(shù)2km362、地下空間開發(fā)利用的重要意義(動因分析、必要性分析綜合集約化利用城市土地1)我國城市發(fā)展沿用“攤煎餅”式的粗放經(jīng)營模式,無限擴張城市范圍,但單位城市用地的國民經(jīng)濟總產(chǎn)值處于國際較低水北京89年與東京86年相差16.5倍),綜合、集約化利用城市土地不夠2)土地資源、尤其是耕地面積減少過快,城市用地限制成為城市發(fā)展的突出矛盾;3)城市快速發(fā)展,人口急增、高樓林立,交通,環(huán)境、公共市政、城市安全與防災(zāi)等矛盾突出,地下空間的開發(fā)利用是有效緩解措施,是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑;■1977年在瑞典召開第1次地下空間國際學(xué)術(shù)會議91年在東京召開城市地下空間國際學(xué)術(shù)會議,通過《東京宣言》提出“21世紀(jì)是開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)”;2019年在蒙特利爾召開的第7屆國際學(xué)術(shù)會議,2019年在莫斯科召開國際學(xué)術(shù)會議的主題是“地下城市”2、地下空間開發(fā)利用的重要意義(動因分析、必要性分析37能源、水資源及其他物資的繼續(xù)利用)我國人均能源占有量為不到世界平均水平的一半,但能源消耗為最高的國家,尤其是建筑能耗占總能耗的30%,而建筑使用中的采暖、空調(diào)就占全國總能耗的19.592)地下空間隔熱性好、冬暖夏涼,利用地?zé)?、地涼資源前景廣闊。(地?zé)崮荛_發(fā)利用、溫泉、、熱巖發(fā)電站儲雪、儲冰等;3)地下各種資源、能源的開采和開發(fā)利用。油、氣煤、金屬與非金屬資源開發(fā)等需要大量地下工程:4)水資源的儲備、配置、調(diào)度利用、水力發(fā)電工程等;緩解城市發(fā)展的各種矛盾1)緩解城市交通矛盾;2)改善城市生態(tài)環(huán)境■3)提高城市綜合防災(zāi)能力;4)解決“城市綜合癥”的有效途徑:能源、水資源及其他物資的繼續(xù)利用38綜合表現(xiàn)如下)解決人口增加,城市地面空間容納能力有限的矛盾(交通、居住、日常生活擁擠等),城市功能設(shè)施、市政工程建地2)拓展生存空間(工廠、商店、街道、倉庫等)、土地高度利用。3)軍事及人防工程;環(huán)境保護(hù)、景觀保護(hù)、擴大綠化面積4)城市向高空、地面、地下立體全方位發(fā)展5)利用和發(fā)揮地下工程優(yōu)勢性6)抗災(zāi)防災(zāi)需求■7)排洪、供水供電供氣、通信、垃圾填埋等市政工程綜合表現(xiàn)如下39地下空間利用提高城市功能措施防災(zāi)措施市膨脹口過密自然災(zāi)害人為災(zāi)害城市功能降低地下空間利用地震、臺風(fēng)、口火災(zāi)、戰(zhàn)爭、放射地下空間利用能、核輻射、化學(xué)藥品、環(huán)境公害(地下空間利用二次災(zāi)害振動、噪音等)地下空間利用提高城市功能確保安全利用地下空間的特點與優(yōu)勢地下工程、地下設(shè)施城市設(shè)施生產(chǎn)設(shè)施儲藏設(shè)施輸送設(shè)施(住宅等(辦公樓、地(工廠、發(fā)電(能源、糧食鐵路、公路(避難、儲備街、停車場設(shè)施等水、廢棄物管道等)文化設(shè)施等、放射性等)地下空間利用及其設(shè)施地下空間利用402、地面保護(hù)抗震性不能提供地面空間(能源儲建工程連高架道藏、生命續(xù)的土地路地下化線工程地價開發(fā)利用4、利用恒溫、恒高漲,建地下空間地下空間濕,冬暖地面工程必要性的優(yōu)勢和夏涼;地成本高重要性特點下住宅鐵路、5、開拓隔斷宇宙線、電磁交通地下未來備用化、建地的地下空波、核放下城市等間射、爆炸地下空間開發(fā)利用的重要性、必要性2、地面413.地下空間開發(fā)利用的發(fā)展時代1)原始時代:人類出現(xiàn)到公元前3000年的新石器時代。利用地下洞穴防遮風(fēng)避雨、防寒防暑、防御自然災(zāi)害等如北京周口店天然棲生溶洞、陜西藍(lán)田猿人的黃土窯洞等:2)古代時期:公元前3000年到5世紀(jì),進(jìn)入銅器和鐵器時代,生產(chǎn)力初步發(fā)展,地下空間初步利用階段如:秦漢出現(xiàn)磚瓦后,出現(xiàn)樓閣、宮廷地面建筑;地下建造拱形結(jié)構(gòu)物、陵墓、墓穴(秦始皇陵、長沙馬王堆漢墓、徐州中山靖王墓等)國外:埃及金字塔、采礦穴、羅馬下水道、巴比倫城幼發(fā)拉底河下的人行隧道、引水隧道等3)中世紀(jì)時代:5世紀(jì)到14世紀(jì),進(jìn)一步發(fā)展時期。地下開采(湖北大冶銅祿山古采礦遺址)、洛陽地下糧倉、云岡石窟、龍門石窟、敦煌莫高窟等4)近代和現(xiàn)代:炸藥的發(fā)明和應(yīng)用,推動地下空間開發(fā),20世紀(jì)80年代后,大規(guī)模開發(fā)利用時代。3.地下空間開發(fā)利用的發(fā)展時代42至2019年我國鐵路隧道687