地下空間開發(fā)與利用復(fù)習(xí)講訴

PAGEPAGE83《地下空間開發(fā)與利用》主講:肖明2008年~2009年第一學(xué)期2008年9月~11月《地下空間開發(fā)與利用》地下空間開發(fā)與利用的發(fā)展和現(xiàn)狀內(nèi)容：地下空間開發(fā)與利用的發(fā)展和社會進步§1－1地下空間利用的發(fā)展過程一、發(fā)展變革 人類對地下空間的利用經(jīng)歷了一個從自發(fā)到自覺的過程。 整個過程的四個時期：（見第一章：1）1、遠古：人類出現(xiàn)——公元前3000年特征：人類利用洞穴作防風(fēng)、雨、避暑寒考古：古人類居住地北京周口店龍骨山位于自然條件好的天然巖洞中 黃河流域挖掘出公元前8000－3000年洞穴遺址7000余處考古學(xué)家們證明山洞是我國原始居民的最初住所。在我國的北方和南方，有許多適合古人類居住的山洞。例如河南安陽小南海遺址，舊石器時代中期的馬壩人遺址和貴州黔西觀音洞遺址等。其中最著名最早的原始人類住所要數(shù)北京周口店的北京人洞穴。北京人大約生活在四、五十萬年以前的北京西南周口店龍骨山的山洞里。山洞四面環(huán)山，洞穴東西長140米，南北可達42米。由于洞穴是自然形成，因此洞穴往下逐漸縮窄，洞壁凹凸不平。洞內(nèi)遺留有厚達40多米的堆積物，其中有6米是北京人用火的遺跡。遺跡里有木炭碎塊和大量燒過的碎骨，是北京人烤食獵物和取暖的遺跡。洞穴原來有洞頂，由于長期的風(fēng)吹雨淋，洞頂內(nèi)面不斷坍塌，現(xiàn)在只保留一小部分洞頂?shù)臍堐E?？梢姳本┤嗽谶@洞穴里度過了漫長的歲月。北京人遺址的發(fā)現(xiàn)，是原始人類最初在山洞里居住的最有力的證據(jù)。古代時期：公元前3000——5世紀特征：銅、鐵器時代，生產(chǎn)力發(fā)展很快，以地下陵墓工程為主。考古：羅馬：地下輸水道和貯水池（公元前312－226）埃及：巴比倫河隧道（公元前2000年）中國：秦始皇陵、兵馬俑坑（公元前206年）中世紀時期：5世紀——14世紀特征：地下糧倉和文化石窟歷史：歐洲：經(jīng)歷了千年的文化低潮，地下工程處于停滯狀態(tài)中國：軍事地道、糧倉（隋朝7世紀洛陽600×700糧倉200多個）4世紀佛教傳入后建成了云岡、龍門、敦煌、響堂山四大石窟。近代時期：15世紀－現(xiàn)在特征：地下建筑、城市交通、空間綜合利用開發(fā)發(fā)展：下列因素使地下工程迅速發(fā)展（1）15世紀歐洲文藝復(fù)興、產(chǎn)業(yè)革命、科技發(fā)展 （2）17世紀炸藥的使用（3）18世紀蒸汽機的出現(xiàn)1613年英國建成倫敦地下道1681年170m1863年英國在倫敦建成世界上第一條地鐵――到20世紀90年代初有100多個城市有地鐵，總長約5000k20世紀世界大城市出現(xiàn)地下空間開發(fā)與綜合利用熱：主要有：地下存儲庫、停車場、商業(yè)街、娛樂建筑群、交通網(wǎng)不久前，巴黎警方意外地在地下發(fā)現(xiàn)了一座非常神秘的電影院（見圖），里面設(shè)備齊全，除了全屏電影銀幕、放映機等，還配有餐館、酒吧和電話，一度令人們驚嘆和疑惑不已。其實，這個電影院不過是日益“繁榮熱鬧”的巴黎地下世界的一小部分。大約185英里長的地下通道、水渠、地鐵、電線、電纜線等組成了這個城市的“地下世界”，其中，大部分是過去的采石場，它們歷史久遠，當(dāng)年用來建設(shè)巴黎的很多石頭即來自這里；巴黎地下水渠工程的規(guī)模也非常浩大，市民飲用水的50%是通過地下水渠輸入的，地下水池的蓄水量約120萬立方米。據(jù)說，這些仍在使用的地下水渠不少是16世紀建城時修建的，如今政府已辟出不少古渠供游人參觀。在地下世界的最深處，還靜靜地安放著許多“地下墓穴”。據(jù)說巴黎地下墓穴有600萬具骨架，這是由巴黎的歷史所造成的，18世紀法國大革命和巴黎公社起義期間，曾有多次激戰(zhàn)在這座城市進行；二次大戰(zhàn)期間法國地下抵抗運動組織也是在地下與納粹德國軍隊秘密周旋。近年來，其中的部分墓穴已經(jīng)對公眾開放，人們看到的墓穴都經(jīng)過了藝術(shù)加工：它們被堆成各種形狀，有由頭骨組成的洞穴、走廊和拱橋，還有由人體其他骨架堆砌的骨頭墻。結(jié)論：地下工程與人類的生活發(fā)展緊密相關(guān)，但停留在一種自發(fā)行動上。二、地下空間利用的法律進程1．自發(fā)利用人類利用地下空間的歷史悠久，利用目的和形式繁多，幾乎所有的民族都進行過。譬如，我國古代黃河流域的黃土高原地區(qū)就有橫洞式住宅開挖，稱為“窯洞”?？梢哉f，人類地下空間利用的歷史就是一部出于各種目的和動機、發(fā)展和挖掘地下空間的潛力、不斷尋求其新的使用方法的歷史。2自覺利用進入現(xiàn)代社會以后，地鐵、城市公共事業(yè)管道等地下空間利用已成為城市地下空間利用的主流，人們廣泛地采用地下設(shè)施來支持地表、地上的人類生活與生產(chǎn)活動，以促進城市集聚，增加城市活力和效率。在城市超高密度化發(fā)展的今天，地下空間的特殊優(yōu)點更加突出，因而更增加了其開發(fā)利用的必要性和迫切性。地下空間利用進入了一個自覺和法律應(yīng)用的歷史。（1）美國上個世紀20年代以后，由于城市人口急劇增加，美國進入了一個前所未有的城市土地的立體開發(fā)與利用時期。這一時期，讓與、出租某一被規(guī)定上下范圍的地上、地下空間，以獲取經(jīng)濟利益的現(xiàn)象不斷發(fā)生。這種以空中之一特定"斷層"為客體而成立的權(quán)利，被稱為"空間權(quán)"（空中權(quán)）或者"開發(fā)權(quán)"（DevelopmentRights）。1927年，美國伊利諾斯州制定《關(guān)于鐵道上空空間讓與與租賃的法律》，是為美國法制史上有關(guān)空間權(quán)問題的第一部成文法。1958年，美國議會作出州際高速道路（InterStateHighWay）的上空與下空空間可以作為停車場使用的決定，空間權(quán)概念由此被廣泛傳播開來。1970年，美國有關(guān)部門倡議各州使用"空間法"這一名稱來制定自己的空間權(quán)法律制度。1973年，俄克拉荷馬州率先完成立法，此即著名的"俄克拉荷馬州空間法"（OklahomaAirspaceAct）。該法集有關(guān)空間權(quán)領(lǐng)域的判例與研究成果之大成，詳細規(guī)定了空間權(quán)制度,美國現(xiàn)代空間權(quán)制度，莫不深深地打上了該法的烙印。

（2）德國

德國有關(guān)空間權(quán)問題的最早立法見于1896年《德國民法典》第1012條："土地得以此種方式（地上權(quán)方式）其他權(quán)利，使因設(shè)定權(quán)利而享受利益的人，享有在土地、地上或地下設(shè)置工作物的可轉(zhuǎn)讓或可繼承的權(quán)利"?？梢姡兜聡穹ǖ洹飞系目臻g權(quán)制度，實質(zhì)仍不過為空間地上權(quán)制度，即以保有建筑物或其他工作物為目的而使用他人土地空間的權(quán)利。但是，由于德國民法典對于包括空間地上權(quán)在內(nèi)的全部地上權(quán)的規(guī)定僅設(shè)有6個條文，因而每每發(fā)生不敷使用的狀況。1919年1月15日，德國單獨制定共計39個條文的《關(guān)于地上權(quán)之命令》（VerordnunguberdasErbbaurecht）,史稱"地上權(quán)令"。[4]依此"地上權(quán)令"，德國空間權(quán)制度得到了極大的完善。

（3）日本

1956年，日本私法學(xué)會第18次會議集中討論了"借地借家法的改正問題"這一主題，這次會議實際上是為日本在立法上確立空間權(quán)制度作理論上的準備。1966年，日本修正民法典，在第269條之2追加規(guī)定空間權(quán)（區(qū)分地上權(quán)）制度，此即日本現(xiàn)行空間權(quán)制度。據(jù)此規(guī)定，可知日本民法典上的空間權(quán)，就是指以他人土地空中或者下空的某一特定斷層空間為客體而成立的特殊地上權(quán)，即區(qū)分地上權(quán)。區(qū)分地上權(quán)的客體，為空中或地中的某一特定斷層空間。雖則各國立法并未明確提出“地下空間權(quán)”或“空間地下（上）權(quán)”的稱謂，然而，地下空間權(quán)制度的客觀存在及相關(guān)概念的提出，無疑是對傳統(tǒng)物權(quán)概念的革命，為地下空間開發(fā)的進行乃至發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。

（4）我國地下空間利用權(quán)的立法現(xiàn)狀目前，我國關(guān)于地下空間利用方面的專門立法尚屬空白，僅存在相關(guān)的單行法及一些地方性法規(guī)。1996年10月29日1997年10月27日建設(shè)部頒布了《城市地下空間開發(fā)利用管理規(guī)定》，專章規(guī)定了城市地下空間的規(guī)劃、工程建設(shè)及工程管理，為加強對城市地下空間開發(fā)利用的管理，合理開發(fā)城市地下空間資源提供了法律依據(jù)。勿庸置疑，我國當(dāng)前地下空間利用的立法正一步步趨于完善，一些較為突出的法律盲點正逐步得到禰補，這為我們合理利用地下空間資源、界定地下空間產(chǎn)權(quán)關(guān)系、促進經(jīng)濟發(fā)展起到了積極的作用。然而，同樣勿庸置疑的是，這些立法仍明顯滯后于地下空間開發(fā)利用的發(fā)展實踐，無法滿足日益發(fā)展的開發(fā)地下空間的社會需求。因此，構(gòu)建我國具有前瞻性、行之有效的地下空間利用法律體系乃當(dāng)務(wù)之急。

§1－2地下空間利用的發(fā)展現(xiàn)狀一、世界的發(fā)展從目前世界上發(fā)達國家在地下空間利用方面的情況，可以看到我國的差距，要借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗。1．北歐北歐各國如瑞典在地下空間利用方面較好。住宅的地下室；除城市設(shè)施外（公用隧道），可以看到很多利用堅固的巖石洞穴建設(shè)的城市構(gòu)筑物（其中有地下街道、地鐵隧道、公用設(shè)施溝、停車場、空調(diào)設(shè)施及地下的污水處理場）。生產(chǎn)設(shè)施除地下工廠外，還有地下核電站、石油儲罐、食品倉庫及地下避難所，還有一系列的地下商城。2．美國美國將很多設(shè)施置于地下，地下空間的利用是多方面的、廣泛的。*城市交通能將城市地下空間利用點、線、面以整體網(wǎng)絡(luò)型組合起來。*生活設(shè)施有考慮到節(jié)約采暖、空調(diào)費用的地下住宅及復(fù)式住宅；*城市設(shè)施主要從更新城市機能及節(jié)約能源的角度來看，除地下街、地下鐵、道路隧洞外，還有考慮到與自然比較協(xié)調(diào)及采光要求的半地下式大學(xué)；*貯藏設(shè)施除食品貯藏外，還正式研究開發(fā)保存放射性廢料的設(shè)施；交通設(shè)施有道路隧洞、地下停車場等；而地下核防護設(shè)施則居世界之最。3．日本日本由于國土狹窄，地下空間的綜合利用雖比北歐等國起步晚，但是地下街道、地下車站、地下鐵道、地下商場的建設(shè)規(guī)模，成熟程度可以認為已居世界領(lǐng)先地位。世界三大海底隧道（1）英法海底隧道，橫穿英吉利海峽，連接英國與法國，1987年底動工，1993年6月開放。全長49公里，其中海底段長38公里，總投資128億美元。海底隧道由英、法兩國共同開發(fā)。工程由三條隧道組成，兩條直徑為７．６米的火車隧道，和一條直徑為４．８米的服務(wù)隧道，全長５３千米，其中有３８千米隧道要在海底４０米深的巖層中穿過。（2）日本東京灣橫斷公路隧道，是目前世界上最長的海底公路隧道，橫貫東京灣，總長15公里，1989年開始施工，1998年建成通車，工程總投資約11500億日元（3）丹麥境內(nèi)連接菲英島與西蘭島、丹麥首都哥本哈根之間交通的斯多貝爾特大海峽連接工程，是丹麥建筑史上最大的土木工程，也是當(dāng)前世界三大隧道工程之一。斯多貝爾特大海峽通道的全長為18km，其中隧道長度為7．9km。與英法海峽隧道相似,早在一百多年前，人們就開始討論建造斯多貝爾特大海峽的通道問題。然而，直到1987年，丹麥議會才決定實施這項通道工程，4．中國我國地下空間利用最早始于西北黃土高原，至今還有4000多萬人居住在延續(xù)數(shù)千年的窯沿建筑中，在黃土層中還修建過結(jié)構(gòu)簡單和圓筒拱形地下糧庫。我國在60年代、70年代建設(shè)了一批地下工廠、早期人防工程和北京、天津地下鐵道。80年代各大城市陸續(xù)修建式正在規(guī)劃著適合我國特點的地下綜合體工程，集商業(yè)、交通、人行過街和停車場等服務(wù)設(shè)施于一體。如吉林市大世界地下商場，沈陽市車站廣場地下街等。正在建設(shè)的上海市人民廣場地下綜合體，下層為停車站，上層為商場，共50000平方米。上海、南京、廣州、青島等城市正在建造或規(guī)劃建設(shè)地下鐵道。與此同時，城市高層建筑地下室隨著城市中心及居住小區(qū)的開發(fā)而大量發(fā)展。二、我國的地下工程建設(shè)與發(fā)展（見第一章：2） 運用：鐵路、公路、地鐵、水工隧洞、地下廠房取得了令人矚目的成果建設(shè)和發(fā)展現(xiàn)狀1.1鐵路隧道我國交通隧道建設(shè)取得的巨大成就是舉世矚目的，鐵路隧道的建設(shè)水平的發(fā)展速度非?？臁６兰o50年代以寶成線的秦嶺隧道為代表，隧道長度2km左右；60年代以成昆線的沙木拉達及官村壩隧道為代表，隧道長度7km左右；80年代以衡廣線的大瑤山隧道為代表，隧道長度15km；90年代以西康線的秦嶺隧道為代表，隧道長度20km左右。我國的鐵路隧道越修越長，線路標準也越來越高，目前已成為世界上擁有鐵路隧道最多，總延長最長的國家之一。至1998年底，正式運營隧道為5334座，總長度2564.133km成績：5Km以上的20多座；10巳建：京廣－大瑤山14.2Km總數(shù)5300座，總長在建：西康線－秦嶺隧道8.4 朔黃線－梁山隧道12.7目前采用的技術(shù)手段：新奧法（NATM）理論：（見第一章：3）1958年提出，得到了廣泛運用原理：大斷面預(yù)裂和光面爆破，開挖后及時噴錨支護，圍巖穩(wěn)定后施加二次鋼筋砼襯砌。施工：光面爆破，錨噴支護、圍巖量測、信息反饋4環(huán)節(jié)方式：自上而下開挖，自下而上襯砌長大隧道施工：――大瑤山隧道雙線隧道施工大斷面機械化一次施工：分三條機械施工線第一條：鑿巖、裝碴、無軌運輸出碴第二條：鉆孔、布錨、掛網(wǎng)、噴射砼第三條：立模、澆筑砼鉆爆法施工：鉆孔爆破掘進，一般先挖導(dǎo)洞再擴大。盾構(gòu)法施工：盾構(gòu)掘進，拼裝支護，用于軟土隧道TBM掘進：由德國WIRTH公司提供TBM設(shè)備TBM―― 旋轉(zhuǎn)式刀頭掘進。――西康鐵路1.2公路隧道我國的公路建設(shè)發(fā)展十分迅速，目前我國公路隧道事業(yè)也取得了長足的進步。到2000年末：公路通車里程達到140萬km，建成的隧道超過1069座；單洞延長超過340km，單洞最長達4706m建成的3000m以上特長的隧道13座，1500最長的隧道：2000年4月18日竣工通車的重慶鐵山坪隧道（雙線全長5424m最寬的隧道：北京至八達嶺高速公路上的潭峪溝公路隧道主隧道全長3455m中國最長的公路隧道—秦嶺終南山隧道已于2000年1月8日開工，該隧道與已建成的中國第一長隧道西安安康鐵路秦嶺隧道并行，單洞全長18004m，隧道建成后，將使西安到柞水縣的公路里程縮短60擬建的海口至三亞的五指山隧道長達6360m；特點：起步晚、發(fā)展快。特別是高速公路建設(shè)進入高潮成績：400多座，總長100Km，大于1Km以上80座，大于規(guī)劃：福建貴新8.6Km,海南五指山建設(shè)特點：大斷面公路隧道現(xiàn)一般是6車道，單行隧道3車道難點：跨度大，結(jié)構(gòu)計算、開挖方式、支護措施的研究水下公路難點：軟土、淤泥――上海打浦路隧道施工：盾構(gòu)法施工，沉管隧道1.3地鐵建設(shè)隨著城市人口的增加和城市交通擁擠，為改善城市生活和交通條件，城市的地鐵發(fā)展也異常迅速。地鐵工程在京、津、滬、穗四市約88.5km正在運營，目前已有百萬人口以上的城市，如南京、重慶、青島、沈陽、深圳、成都、武漢等約21個大中城市正在擬建33條總長650km國家已批準修建四條地鐵線：深圳地鐵一期工程、廣州地鐵二號線、北京八王墳至通州地鐵工程、南京地鐵一號線一期工程，近幾年將開工完成。在未來的20年里，中國的隧道工程建設(shè)將超過3000km*福州到臺北的臺灣海峽隧道、*蓬萊到大連的渤海海峽隧道、*?？诘叫炻劦沫傊莺{隧道、*上海和寧波之間的杭州灣隧道。這些工程的規(guī)劃和建設(shè)，標志我國隧道工程的施工、設(shè)計水平躍上了一個新臺階，它將大大促進地下隧道工程的開挖和支護設(shè)計理論水平的發(fā)展。 公路施工方法：淺埋礦山法：鉆爆掘進――硬土盾構(gòu)法（泥水、土壓平衡）――軟土沉管法――過江隧道預(yù)制管片沉放法明挖法――明挖修筑后復(fù)蓋1.4水工隧洞水工隧洞的建設(shè)和發(fā)展速度更是引人注目。據(jù)不完全統(tǒng)計：（1）1992年以前，我國建成的水工隧洞長達313km，其中長度大于1km（2）到1997年國內(nèi)已建成長度大于1km的隧洞113條，總長達608km，短短五年時間，水工隧洞的建設(shè)的數(shù)量和長度將近增加一倍。（3）近年來水工隧洞的發(fā)展十分迅速，隧洞規(guī)模越來越大，建在巖溶發(fā)育的石灰?guī)r和砂頁巖地區(qū)的南盤江天生橋二級3條發(fā)電洞，其長度達9.8km，直徑為8.7~9.8m；小浪底6條尾水洞斷面達12.8x19m；建在玄武巖中的二灘泄洪洞的斷面為13x13.5m，導(dǎo)流洞的斷面達到17.5x23m；在建的萬家寨引黃工程，隧洞總長200km，最長的南干線7號隧洞長達42.9km。（4）規(guī)劃中的南水北調(diào)等一些引水隧洞和溪洛渡、糯扎渡、錦屏一級、虎跳峽、白鶴灘等一些大型水電站引水隧洞的規(guī)模都是世界罕見的。例如溪洛渡9條引水洞的直徑達10m，三條尾水洞的內(nèi)徑達20m，擬建的南水北調(diào)西線工程穿過巴顏喀喇山，隧洞長度超過100km，地質(zhì)條件極其復(fù)雜，這些都是21世紀的偉大工程。1.5地下廠房中國水利資源豐富，可經(jīng)濟開發(fā)的水電容量理論達6.94億KW，可開發(fā)5.42億KW，經(jīng)濟可開發(fā)量4.02億KW,(三項指標均為世界第一)，居世界首位，在水電能源開發(fā)中，地下水電站廠房的比例越來越大。在地下水電站的開發(fā)利用方面，我國起步較晚，但發(fā)展非常迅速。自70年代中期以后，先后建成的一些大中型水電工程，如二灘水電站、黃河小浪底水電站、十三陵和廣州抽水蓄能電站等，都是采用地下廠房。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已建成裝機容量超過100MW的地下廠房20多座，地下廠房的跨度已超過26m。表1-2列出了我國已建成跨度大于20m隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展需要，出現(xiàn)了一大批正在規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)的大型和特大型水電站。由于我國水力資源的分布特點：（1）水電能源主要集中在西北、西南高山峽谷之中，如溪洛渡、小灣、龍灘、水布埡、向家壩等水電站，使得這些大型和特大型水電站不得不采用地下廠房的方式開發(fā)。（2）由于電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷的需要，在華東、華北規(guī)劃設(shè)計了一大批大容量高水頭的抽水蓄能電站，如西龍池、寶泉、張河灣、板橋峪、桐柏、泰安、瑯琊山等，這些抽水蓄能電站一般都是采用地下廠房布置方式。從1986年以來，在18年間我們就承擔(dān)了80多項地下工程的研究項目，涉及50多個地下工程（見表1-3）。從而看出水電站地下廠房的建設(shè)規(guī)模愈來愈大，所處的地質(zhì)環(huán)境也越來越復(fù)雜。這些地下廠房的跨度很多都超過30多米，地下廠房處在斷層和軟硬相間的巖體中，使得地下水電站廠房洞室群的設(shè)計和施工面臨許多新的技術(shù)難題。這些大型水電地下工程的建設(shè)，標志著我國水電地下工程建設(shè)已達到或接近世界先進水平，將使地下工程設(shè)計和施工研究推向新的高潮。地下廠房的難點：地質(zhì)勘探圍巖分類圍巖穩(wěn)定分析支護開挖復(fù)雜地質(zhì)：軟巖、巖溶、巖爆等1.6城市地下空間的開發(fā)利用我國對于城市地下空間綜合開發(fā)利用規(guī)劃起步較晚。（1）20世紀60~70年代，城市地下空間的開發(fā)利用重要是以戰(zhàn)備為目的人防工程，其功能單一，質(zhì)量較差，布局與城市規(guī)劃脫節(jié)，其利用率極低；（2）80年代，隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，在一些大城市對地下空間進行了綜合開發(fā)和改造。例如上海人民廣場地下商城的再開發(fā)，蘭州中心廣場的再開發(fā)規(guī)劃，沈陽、鞍山、西安、石家莊、鄭州等城市站前廣場的地下空間開發(fā)利用，吉林、長春、哈爾濱等城市地下街的建設(shè)，使城市地下空間的開發(fā)利用得到了很大的發(fā)展。（3）近10年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展和城市化水平的提高，我國城市地下空間的開發(fā)和利用有了長足進步。目前我國把地下空間納入城市整體規(guī)劃，綜合開發(fā)的城市越來越多，對城市空間進行了大規(guī)模的開發(fā)利用，興建了許多大型地下商場、地下倉庫、地下車場、地下交通、地下娛樂場所和地下排水工程。例1：北京西單商業(yè)區(qū)的再開發(fā)，將建設(shè)成大型市級商業(yè)、服務(wù)業(yè)和文化娛樂中心，它結(jié)合地鐵充分考慮地下空間的開發(fā)利用，其地下商場、飲食的開發(fā)面積占1.9萬m2，為規(guī)劃總面積的25%；例2：上海人民廣場、沈陽新車站的地下街，大連體育場前、哈爾濱紅博廣場地下商城和停車場的地下空間規(guī)劃，都是較大規(guī)模的地下空間開發(fā)和利用。1995年上半年，就有11項工程被列為全國城市地下工程之最（見表1-4）。這些說明我國城市地下空間的開發(fā)利用已進入了一個新階段。目前世界各國都在大規(guī)模開發(fā)和利用城市地下空間。隨著城市人口快速增加、土地資源日益缺乏、城市交通擁擠和環(huán)境污染等問題日趨嚴重，采用有序、合理、綜合、高效開發(fā)利用城市地下空間資源，是解決城市人口、資源、環(huán)境三大危機的重要措施和醫(yī)治“城市綜合癥”，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。二十一是城市地下空間開發(fā)和利用的時代，它必將為隧道與地下工程的加速發(fā)展開創(chuàng)出新的更加輝煌的前程，同時也為地下工程的研究提供了廣闊的天地和發(fā)展舞臺。結(jié)論：地下工程任重道遠，發(fā)展前景大有可為21世紀地下工程中心在中國§1－3地下空間開發(fā)的基本條件和思路一、地下空間開發(fā)的基本條件地下空間的開發(fā)利用，與城市的經(jīng)濟實力密切相關(guān)?，F(xiàn)代城市呈立體化的組合，它要求地上、地下同步開發(fā)，需要一定的經(jīng)濟實力。（1）發(fā)達國家的發(fā)展歷史表明，人均ＧＤＰ進入５００美元后，基本具備了大規(guī)模開發(fā)利用地下空間的條件和實力。（2）中國工程院院士王夢恕認為，從發(fā)達國家的發(fā)展歷史來看，人均ＧＤＰ在1000到2000美元之間，就達到了開發(fā)利用地下空間的高潮期。（3）據(jù)專家分析，當(dāng)城市居民的生活保障仍是一個主要問題的時候，要大力開發(fā)地下空間是不切實際的。只有當(dāng)城市居民人均ＧＤＰ達到3000美元時，才有可能加速開發(fā)地下空間。二、地下空間開發(fā)的基本勢況目前美國正在實施世界上投資規(guī)模最大的、歷時最長的波士頓中央大道改造工程。法國巴黎盧浮宮的護建是通過開發(fā)利用地下空間解決城市中心區(qū)改造的成功典范。紐約的曼哈頓區(qū)、洛克菲勒中心廣場也都是典型的實例。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國地下工程的建設(shè)規(guī)模和速度也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的良好態(tài)勢。2003年，中國人均ＧＤＰ已首次突破1000美元，而北京、上海等大城市則率先進入地下空間的大規(guī)模開發(fā)和利用時期。據(jù)了解，2004年到2007年是北京交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高峰期。今年北京市計劃投資300多億元，全面加速新北京交通體系建設(shè)。北京市在建的地鐵5號線和擬建的4號、10號和奧運支線總長86.22公里，計劃于2007年初到2008年初開通試運營。其工程建設(shè)規(guī)模之大，密度之高在世界城市軌道交通建設(shè)史上是絕無僅有的。北京天安門廣場地下利用問題已經(jīng)提出。2004年，上海人均ＧＤＰ已達4900美元，并且對地下空間的開發(fā)利用已積累了一定的經(jīng)驗，到２０１０年，上海將計劃建成４００公里的地下軌道交通，目前正在利用2012年世博會建設(shè)的重大歷史機遇，加強地下空間開發(fā)。世博會僅展館建設(shè)占地面積就達１３０萬平方米，各類工程建設(shè)總投資將超過２０億美元，綠化面積將達１００萬平方米。世博會的建設(shè)對地下空間開發(fā)利用有積極推動作用，有關(guān)專家提出了五點建議：（１）制定地下空間開發(fā)詳規(guī)，納入?yún)^(qū)域建設(shè)總體規(guī)劃。地下空間規(guī)劃包括地下管網(wǎng)規(guī)劃、人防規(guī)劃、地下交通規(guī)劃等，是地下空間資源開發(fā)規(guī)劃的總體布局，應(yīng)結(jié)合地面建設(shè)，納入?yún)^(qū)域總體規(guī)劃，健全區(qū)域的配套功能。（２）優(yōu)化配置區(qū)域地下空間，極大地發(fā)揮地下空間的整體功能。地下空間的規(guī)劃必須做到點、線和面相結(jié)合。“點”是指重大的地下單體設(shè)施；“線”是指各個設(shè)施之間的連通道，連通道可大可小，可以是地下交通的主干道；“面”是指連成一體的整個地下開發(fā)空間。要結(jié)合地面設(shè)施，盡力優(yōu)化地下單體設(shè)施的配置，實現(xiàn)地下商業(yè)、娛樂、休閑、停車等功能一體化。（３）平戰(zhàn)結(jié)合，完善城市防災(zāi)減災(zāi)功能。地下空間設(shè)施，必須既能滿足平時的各種需要，又能滿足戰(zhàn)時的防空需要具備平時和戰(zhàn)時兩用的高度統(tǒng)一的整體功能。（４）加強制度創(chuàng)新，建立多元化投融資體系。建立各種法規(guī)，保證投資主體可以獲得產(chǎn)權(quán)證，建設(shè)單位可以對其投資開發(fā)建設(shè)的地下工程自營或者依法進行轉(zhuǎn)讓、租賃。這些法律、法規(guī)保證了對于世博會區(qū)域地下空間開發(fā)的多元化融資的可能性。（５）建設(shè)人行隧道，使世博會兩岸融為一體根據(jù)上海浦東兩岸交通規(guī)劃，世博會選址在兩橋以內(nèi)的臨水區(qū)域。在選址范圍內(nèi)建設(shè)連接兩岸的人行觀光隧道，同時以上海歷史變遷為主線，以展望上海新一輪發(fā)展為主題，在遂道中增設(shè)圖片展覽。讓人們切實感受到上海的變遷，增強上海人的自豪感，增進國內(nèi)外參觀者對上海的了解，提高上海的知名度。由此看出，地下空間的開發(fā)在中國已具有充分條件和基礎(chǔ)，也是實在必行的，21世紀地下工程中心在中國是有目共睹的。三、地下空間開發(fā)的策略如今，我國不少城市即將進入大規(guī)模開發(fā)利用地下空間的新時期。面對這一新形勢，我們應(yīng)當(dāng)采取以下戰(zhàn)略對策：

1、加強對對地下空間發(fā)展的認識

對于城市空間發(fā)展，應(yīng)當(dāng)從過去主要向四周擴展和興建大量高層建筑轉(zhuǎn)到重點開發(fā)利用地下空間的軌道上來。有人說，１９世紀是橋的世紀，２０世紀是高層建筑的世紀，２１世紀是開發(fā)利用地下空間的世紀。城市建設(shè)應(yīng)當(dāng)順應(yīng)城市空間發(fā)展的這一趨勢。（1）只有開發(fā)利用城市地下空間才能緩解城市空間發(fā)展的突出矛盾與問題。向城市周邊地區(qū)擴展，會受到有限的土地資源的制約和現(xiàn)行體制的限制。而向高空發(fā)展，建高層、修高架路和立交橋，又會加重城市空間密度，使城市空間發(fā)展逐步走向惡性循環(huán)。因此，最明智的選擇是轉(zhuǎn)向開發(fā)利用地下空間。（2）開發(fā)利用城市地下空間可以為創(chuàng)造一個最適宜創(chuàng)業(yè)發(fā)展和居住生活的現(xiàn)代化中心城市提供良好條件。地鐵、地下商場、地下商業(yè)街和地下停車場等項目不僅提高了城市人防備戰(zhàn)功能和防護能力，同時改善了城市地面環(huán)境，保證地面有更多綠地、可以建更多廣場，緩解了市內(nèi)交通的擁擠狀況。而地下商場、地下商業(yè)街和地下停車場，則直接擴大了服務(wù)業(yè)的規(guī)模，促進了城市經(jīng)濟發(fā)展。今后，隨著城市地下空間開發(fā)的大規(guī)模展開，開發(fā)利用內(nèi)容的擴大和綜合利用地下空間設(shè)施水平與效率的提高，城市環(huán)境將會得到進一步改善。（3）開發(fā)利用城市地下空間才能增強城市的總體防災(zāi)減災(zāi)能力。開發(fā)利用地下空間，尤其是建設(shè)用于防空的、有防護能力的地下工程，是高科技局部戰(zhàn)爭條件下增加城市防護能力、預(yù)防和抗御自然和人為災(zāi)害的最重要手段。2、加強城市地下空間開發(fā)利用的統(tǒng)一規(guī)劃與管理

當(dāng)前必須加強地下空間開發(fā)利用的統(tǒng)一規(guī)劃與管理，著重抓好以下幾個問題。（1）抓緊制定城市地下開發(fā)建設(shè)總體規(guī)劃。城市地下空間是一種極其寶貴的資源，不可再生。特別是面臨大規(guī)模開發(fā)地下空間新時期的到來，更加需要制定一個地下開發(fā)建設(shè)總體規(guī)劃作為建設(shè)和管理的依據(jù)。既要統(tǒng)一規(guī)劃整個城市地下空間的發(fā)展與建設(shè)，又要把各層地下空間和地下設(shè)施建設(shè)的平面布局與縱向布置進行統(tǒng)一規(guī)劃、綜合安排，并制定綜合控制性詳細規(guī)劃。

（2）將城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃與城市防災(zāi)減災(zāi)建設(shè)有機結(jié)合。防止和減輕災(zāi)害對城市的破壞是現(xiàn)代城市的一項重要功能。合理開發(fā)利用地下空間，修建各種地下設(shè)施和多功能的地下綜合體，既可供民用，又可抗震減災(zāi)，提高城市整體防護能力。為此，必須對防災(zāi)設(shè)施與常用設(shè)施，進行統(tǒng)籌建設(shè)、綜合利用。高層建筑建設(shè)地下人防工程，是防震減災(zāi)的行之有效的辦法。在唐山大地震后，人們驚奇的發(fā)現(xiàn)，沒倒塌的建筑中有９０％都建有地下人防工程，而建有地下人防工程的建設(shè)９０％沒倒塌。（3）城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃與建設(shè)，必須嚴格遵守各項技術(shù)規(guī)定與法規(guī)條例。地下空間設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，要嚴格遵守和執(zhí)行國家各項防災(zāi)技術(shù)規(guī)范與標準，做到依法開發(fā)、依法利用、依法管理。

3.、盡快實現(xiàn)城市地下空間開發(fā)利用模式的轉(zhuǎn)換

地下空間開發(fā)利用，應(yīng)當(dāng)由單一的開發(fā)利用模式轉(zhuǎn)到綜合開發(fā)利用模式上來。傳統(tǒng)單一的開發(fā)利用模式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展的要求。為了加快這種模式的轉(zhuǎn)換，必須注意解決以下幾個問題。

（1）)要確立立體的綜合開發(fā)利用觀。城市地下空間是重要的城市空間資源，又是城市空間結(jié)構(gòu)的重要組成部分。因此，城市地下空間的綜合開發(fā)利用，必須從形成合理的城市空間結(jié)構(gòu)出發(fā)，把城市的地面、高空和地下，作為一個整體加以規(guī)劃建設(shè)。（2）要把地下設(shè)施建成一物多用、一物多能、多功能的綜合體。首先要對現(xiàn)有地下設(shè)施進行改造，凡是能夠改造的單體工程，都應(yīng)增加其功能與用途，如防空洞可改造成為平戰(zhàn)受益的設(shè)施。（3）完善單一地下設(shè)施的兼顧地特性。由于受到主客觀原因特別是地質(zhì)條件的影響，就一個城市來源來說，要求所有地下設(shè)施都建成多功能綜合體是不現(xiàn)實的。因此，對每項地下設(shè)施只能突出其主要功能與用途，同時兼顧其他功能與用途。例如：是以防災(zāi)減災(zāi)為主要功能，兼顧其他。如人防工程，它主要用于戰(zhàn)備防空，但平時亦可作停車場、商場、旅館等。另一種是以民用民生為主，兼顧防災(zāi)減災(zāi)。如地下鐵道、地下商業(yè)街、地下倉庫等。因此，應(yīng)當(dāng)科學(xué)地進行規(guī)劃建設(shè)，在市區(qū)范圍內(nèi)形成若干個由功能不同的地下設(shè)施構(gòu)筑的地區(qū)性綜合體。4、建立和完善城市地下空間開發(fā)利用的運行機制為了建立起與地下空間綜合開發(fā)利用模式相適應(yīng)的運行機制，當(dāng)前，要特別關(guān)注以下幾個問題。

（1）建立協(xié)調(diào)機制。城市地下空間綜合開發(fā)利用的規(guī)劃建設(shè)與管理同城建、國土、規(guī)劃、人防、公安消防、抗震、水利防洪、綠化、環(huán)保、水電、國防、文物保護等行政管理與執(zhí)法部門都有密切關(guān)系。（2）運用政策與法規(guī)管理。對城市地下空間開發(fā)利用主要是通過政策與法規(guī)進行管理。在國家尚未出臺城市地下空間開發(fā)利用的法律和行政法規(guī)之前，可先行制定出相關(guān)政策和一些地方性條例、規(guī)定，使城市地下空間開發(fā)利用有法可依。

（3）調(diào)節(jié)機制適用性問題。以往城市地下空間主要為防空而修筑地下室，多是以政府投資、建設(shè)、管理為主。隨著改革開放的深入發(fā)展，應(yīng)建立地下空間開發(fā)利用投資多元化，增強市場機制調(diào)節(jié)作用。（4）地下空間使用費問題。在市場經(jīng)濟條件下，城市地面空間開發(fā)利用，必須支付土地使用費，尤其是市中心繁華地段的土地使用費更高。那么，城市地下空間是無償還是有償使用，急需研究解決?？傊簯?yīng)使地下空間開發(fā)具有良好的運轉(zhuǎn)機制?！?-4地下空間涉及的基本知識和內(nèi)容１、地下空間所需的知識地下空間涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科知識，需要用力學(xué)、材料、計算機等技術(shù)科學(xué)知識以及工程技術(shù)來規(guī)劃、設(shè)計、修建各種建筑物和構(gòu)筑物。需要較好的巖土力學(xué)基礎(chǔ)２、地下空間的范圍地下空間的范圍非常廣泛，它包括建筑工程、橋梁工程、公路與城市道路工程、市政管道工程、鐵路工程、水利工程、礦業(yè)工程、港口工程、海洋工程等。具體的形式有：房屋、橋梁、隧道、水壩、運河，衛(wèi)生系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、礦業(yè)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的各種固定部分——公路、鐵路、機場、礦井、油井以及港口設(shè)施、電力設(shè)施、通信設(shè)施?！?－5地下工程施工的基本方法一、鐵路隧道施工方法的分類（1）新奧法(含輔助施工法)（2）長大隧道機械化施工（3）鉆爆法施工（4）盾構(gòu)法（5）大型機械：TBM二、公路隧道施工方法的分類（1）淺埋礦山法（2）盾構(gòu)法（3）沉管法（4）明挖法第二章地下空間開發(fā)和利用的可持續(xù)性戰(zhàn)略§2－1地下空間發(fā)展的四大浪潮隨著能源、交通、國防、市政等國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和全球性的環(huán)境保護及人類生存可持續(xù)發(fā)展的要求，地下空間的開發(fā)利用出現(xiàn)了前所未有的新浪潮。國際上出現(xiàn)了“二十一世紀是人類開發(fā)利用地下空間時代”的口號，美國《未來學(xué)家》雜志預(yù)測二十一世紀將有1/3人口生活和活動在地下。我國是正處于高速發(fā)展的國家，將可持續(xù)發(fā)展作為現(xiàn)代化建設(shè)的一項重大戰(zhàn)略是我國的基本國策。二十一世紀地下空間開發(fā)和利用時代，為我國隧道和地下工程的飛速發(fā)展提供了廣闊前景，也將使我國地下工程洞室結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和施工技術(shù)發(fā)展有更新的突破和進展。地下空間在人類發(fā)展史上的四大浪潮（見第二章1：四大浪潮）第一次浪潮：人類發(fā)展初期特點：利用洞穴居住、防風(fēng)、防雨、防野獸的有襲擊第二次浪潮：19世紀工業(yè)革命開始特點：以歐美為主的礦山工程、城市市政和地鐵、軍事和水電工程發(fā)展迅速第三次浪潮：20世紀初中開始（1930年）特點：以地下空間利用為特征，人類活動移居地下如：商業(yè)街、停車場、商業(yè)街、文化娛樂活動場所、體育藝術(shù)場館第四次浪潮：20世紀興起，21世紀為高潮（目前）原因：人類巳意識到生存環(huán)境和資源的危機特點：聯(lián)合國和世界各國提出“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”，以節(jié)約資源、改善環(huán)境，保護生態(tài)，建立可持續(xù)發(fā)展的城市的地下空間利用21世紀世界兩大事件：美國的高科技，中國的城市化（見第二章1：四大浪潮end）§2－2地下空間開發(fā)的動因地下空間開發(fā)的動因（見第二章2：動因）動因：建立可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略第四次地下空間開發(fā)浪潮的中心內(nèi)容所為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略：保持人類生存可持續(xù)發(fā)展1、“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”提出的原因發(fā)展是人類社會永恒的主題，人類從誕生就不斷追求生產(chǎn)力的發(fā)展和社會文明的提高。18世紀人類進入了一個快速發(fā)展時代，隨著生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，人類創(chuàng)造的財富成倍增加，生活日益舒適；但人口迅速增加，資源劇烈消耗、環(huán)境嚴重污染，不合理的資源開發(fā)利用，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境日益惡化，嚴重威脅人類生存。所以：“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”――1987年聯(lián)合國世界環(huán)境和發(fā)展大會提出原因：世界經(jīng)濟“畸形”發(fā)展，導(dǎo)致環(huán)境日益惡化狀況：世界經(jīng)濟飛速發(fā)展，使自然資源驚人的損耗，使自然資源開發(fā)利用程度，超過了人類發(fā)展的正常需要，使得世界問題日益突出。世界問題：①人口爆炸：人口成幾何發(fā)展――生存環(huán)境危機(a)世界人口急劇膨脹＊公元1年：2.5億人；1600年：5億人；1950年：25億人1987年：50億（是50年的2倍）;2000年：61.3億預(yù)計：2025年82.2億；2050年：150億(b)中國人口急劇膨脹＊公元6年：0.16億人；1602年：0.56億人；1949年：5.4億人1982年：10.32億（是30年的2倍）;1995年：12.0億預(yù)計：2020年15.0億；2050年：17億②資源劇耗：石油、煤氣、有色金屬只有可數(shù)開發(fā)年限，按現(xiàn)有能源耗速度：石油50年；煤100~200多年；天然氣60年耗竭；礦場已非常有限。③土地沙化，耕地減少：土地：是具有自然屬性、經(jīng)濟屬性和社會屬性，人類賴以生成的自然資源。土地功用：支撐人類生產(chǎn)和生活；提供人類生成的植物和動物；容納和轉(zhuǎn)化危機人類的排泄物。土地特性：面積有限。全球陸地1.318億km2，占地球表面的29%；土地資源不可替代；土地資源不可再生；土地沙化，耕地減少嚴重危機人類生成。世界土地問題聯(lián)合國統(tǒng)計數(shù)字：全球土地荒漠化面積3600萬km2，且以每年5~7萬km2的速度擴展；全球有12億公頃原有植被覆蓋的土地發(fā)生中度以上的退化；全球水土流失面積2500km2有，占陸地面積10.8%，且每年因土壤侵蝕而喪失耕地面積達到600~700公頃。中國土地問題我國1986－1996年十年：耕地減少2963萬畝；1997、1998、1999年分別減少203萬畝，392萬畝，655萬畝。目前我國荒漠化面積262.2萬km2，占土地面積27.3%；而且沙化面積不斷增加：1960~1970年每年平均增加沙化土地1560萬km2；1980年以后，每年平均增加沙化土地2460萬km2； 如果保持現(xiàn)有土地不減，中國耕地最大的人口承載為17億人城市范圍擴大，耕地減少――城市用地緊張中國：960萬土地耕地：100萬（占1/10）人均耕地933（與前蘇聯(lián)比，人均7337約1/8），年平均遞減耕地1.66%④溫室效應(yīng)，臭氣層空洞擴大：溫室效應(yīng)：是由于能原過度消耗，導(dǎo)致地球表面氣溫上升，全球變暖，冰川后撤，海平面上升。臭氣層空洞擴大：煤、石油過度消耗是溫室和酸雨形成的元兇，加速臭氣層的破壞――使地球失去了保護。酸雨面積超過國土40%，南方城市81.8%出現(xiàn)過酸雨。1996年世界衛(wèi)生組織警告說：四年以來，南極上空臭氣層空洞面積擴大一倍，大約為2000萬km2，并有消失的可能。臭氣層是人類的保護傘；酸雨危害人體健康、損害生態(tài)系統(tǒng)、導(dǎo)致土地酸化、影響建筑材料和結(jié)構(gòu)壽命。⑤環(huán)境污染：水資源的污染：――導(dǎo)致水資源短缺，急需污水處理大氣污染：燃煤和汽車尾氣排放，需解決城市燃料結(jié)構(gòu)危害：影響我們后代的生存和發(fā)展目標：建立一個健康、合理的人類可持續(xù)發(fā)展模式開發(fā)利用地下空間，解決人類生存危機。（見第二章2：動因end）§2－3地下空間開發(fā)的意義和趨勢一、地下空間開發(fā)的意義（第二章：3意義）建立可持續(xù)發(fā)展的必由之路――開發(fā)地下空間 美國（賓西法尼亞大學(xué)）格蘭尼博士說：未來的城市會搬到地下，以保持城市的完整性；把自然、藝術(shù)留給城市，把交通、活動放入地下。地下空間的開發(fā)是保護環(huán)境、改善環(huán)境，提供人類所需資源，保證人類可持續(xù)發(fā)展的重要措施。地下空間提供巨大的活動空間，節(jié)省大量的能耗，人類活動轉(zhuǎn)入地下。社會生產(chǎn)力的巨大發(fā)展，伴隨著威脅人類生存的巨大破壞社會每增加一個人，就必須提供一個生活空間，給人類生存帶來壓力和危機問題：人口問題、土地、糧食、水資源、礦物資源、生態(tài)環(huán)境、社會等問題人類的生態(tài)空間和生活空間都是以土地為依托人類生存所需的生活品（生態(tài)空間）人類活動所需的場所（生活空間）人口增長，土地減少――導(dǎo)致生存危機人口增加，城市不能擴容――開發(fā)生存空間開發(fā)空間：海洋――正在開發(fā)，但相對難度較大。宇宙――正在研究，較為遙遠地下――能直接受益，必然趨勢地下空間給人們提供城市地下資源——發(fā)展城市空間的立體化：（1）居住空間：――隨著技術(shù)的發(fā)展，地下空間居住能達到地面標準（2）業(yè)務(wù)空間：――辦公、會議、教學(xué)、實驗、醫(yī)療、社會福利活動空間（3）商業(yè)空間：――批發(fā)、零售、金融、貿(mào)易等場所（4）文化空間：――娛樂、體育等場所（5）交通空間：――人類利用最早、最有效的利用（6）物流空間：――城市市政設(shè)施、管線、污水、垃圾處理（7）生產(chǎn)空間：――軍事、輕工、地下電站等（8）貯存空間：――地下倉庫、車庫等（9）防災(zāi)空間：――人防地道（10）埋葬空間：――地下埋葬和存放骨灰等地下環(huán)境穩(wěn)定，可以保護地面環(huán)境不受破壞。結(jié)論：地下空間的開發(fā)為人類的生存空間提供巨大潛力美國進行地下與地面建筑對比試驗，地下建筑節(jié)能率：明尼蘇達、波士頓為48%；鹽湖城、羅克斯分別為58%和51%。地下空間提供自然潔凈能源開發(fā)地下空間，挖掘地下空間資源的潛力——煤、油、水、熱、礦物等豐富的地下資源。太陽能利用－利用地下能源庫貯存美國1982－1984提建了一個地下供熱庫，夏季貯存，冬季使用。瑞典建立一個15000洞室熱水庫（以焚燒廢物為熱源）深層干熱巖（HDR－h(huán)otdryrock）發(fā)電美國、德國1984年建了一個10MW的干熱巖電站建立地下蓄水庫－水質(zhì)好，解決水資源短缺，挪威、芬蘭、日本等都巳實現(xiàn)地下空間開發(fā)減少環(huán)境污染地下交通網(wǎng)與城市中心市政、商業(yè)、活動場所相連減少城市汽車，限制汽車流通擴大地下空間活動場所，增加城市地面綠化面積采用地下廢水處理系統(tǒng)，減少對城市污染，使污水再利用（沖洗、澆花、灌溉），緩解水資源危機。開發(fā)地下空間，保持耕地，降低高層空間開發(fā)30m以下空間，可將城市空間擴大一倍降低高層建筑，保持文化、藝術(shù)，給人們以寬廣、舒適感。歐美提出限制高樓；我國上海也提出限制高樓。開發(fā)地下空間，綜合治理城市環(huán)境建立市政公用隧道，美化城市，管理規(guī)范化。建立地下步行街，改變城市人流川流不息的壓抑氣氛。狀況：19世紀－橋梁；20世紀－高層建筑；21世紀－地下空間 （第二章：3意義end）二、地下空間自身的持續(xù)性發(fā)展問題（第二章：4持續(xù)性） 地下工程有利地面的自然環(huán)境保持，但改變了原有的工程地質(zhì)環(huán)境，必須考慮地下工程自身的持續(xù)發(fā)展。充分考慮地下工程不可逆性，需認真規(guī)劃，考慮未來發(fā)展。地下工程對地質(zhì)環(huán)境的影響。地下開挖破壞原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，可能造成地陷，引起地面泉水的枯竭，增加地震危害等?？紤]地下空間的廢棄和遠期回收。未來臨近使用年限的地下建筑的報廢處理，對地質(zhì)環(huán)境的影響地下結(jié)構(gòu)自身的抗災(zāi)能力和建筑垃圾處理上述問題還處于人們的認識階段，需不斷探索。另外：國際反大壩委員會提出：“讓江河自由奔流”中國巖土界有人提出：“巖土工程本質(zhì)上是破壞、危害地質(zhì)環(huán)境”如果地下工程開發(fā)不好，將造成新的人類危機。（見第二章4end）§2－4、地下空間開發(fā)持續(xù)發(fā)展趨勢（見第二章5）<1>地面地下綜合化地下綜合體的開發(fā)和利用歐美的新城區(qū)和舊城區(qū)，一定要有地下空間規(guī)劃地下鐵道和地下步行街系統(tǒng)地下空間功能分區(qū)和協(xié)調(diào)發(fā)展<2>地下空間分層化和深層化淺層：人類活動：交通、娛樂、商業(yè)車庫等。中層：污水、垃圾處理、市政管線次深和深層：地下水、輸送、處理、回收、能源貯存、儲存的循環(huán)系統(tǒng)更深層：能源（地?zé)幔┖秃藦U料處理<3>地下空間開發(fā)規(guī)劃立法化統(tǒng)一：經(jīng)濟、技術(shù)、社會三大問題法規(guī)和道德地下空間的利用評價、防災(zāi)、管理理論、開發(fā)造價評估<4>地下空間開發(fā)促進的技術(shù)發(fā)展a、地下隧道的開挖設(shè)備發(fā)展：掘進機（TBM）――大型硬巖地層開挖（見第二章5）盾構(gòu)機――軟巖地層開挖b、小斷面的地鐵隧道小牽引機、小隧道――使地鐵經(jīng)濟化和靈活化c、微型隧道工程加速發(fā)展直徑25－30cm隧道：高層、鐵路交通等管線信息隧道d、市政管線公用隧道e、3s技術(shù)在地下空間開發(fā)中的廣泛運用3s－GPS（衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)），RS（遙感），GIS（地球物理信息）f、勘察、設(shè)計和施工的信息化整合勘察信息→設(shè)計圖紙→模擬施工→施工信息反饋設(shè)計。要求：Ⅰ類：編程；Ⅱ類：改編程序；Ⅲ類：運用程序§2－5地下空間數(shù)字化1.研究內(nèi)容數(shù)字化數(shù)字化的概念數(shù)字化的目標數(shù)字化的平臺建設(shè)數(shù)字化的研究內(nèi)容工程應(yīng)用實例2數(shù)字化隧道工程的概念數(shù)字化隧道工程是指以三維數(shù)字地層為依托，以信息化手段對隧道建設(shè)過程中的勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測等數(shù)據(jù)進行集中高效地管理，為隧道的建設(shè)、管理、運營、維護與防災(zāi)提供信息共享平臺。工程建設(shè)完成后建成一個隧道的“數(shù)字化博物館”，最終實現(xiàn)對隧道全生命周期的數(shù)字化。第三章地下工程的基本特點和復(fù)雜性§3－1地下工程的基本特點地下工程是以地下洞室圍巖作為建筑物的結(jié)構(gòu)工程。地下洞室圍巖是一種受過工程開挖擾動的巖體，它又處于工程地質(zhì)環(huán)境中，所以地下工程有其自身的特點。與地面工程相比，地下工程有以下幾個不同點：（1）地面工程是以大地為基礎(chǔ)，依靠地基承載；而地下工程是以巖體作為基礎(chǔ)，依靠圍巖承載。地面工程的重點，主要是對受力比較明了的基礎(chǔ)進行加固，設(shè)計較為簡單。地下工程面對的是十分復(fù)雜的巖體結(jié)構(gòu)，有許多不確定的因素。前國際巖土工程學(xué)會主席C.Fairhust先生曾對巖土工程的主要特點進行過總結(jié)，認為巖土工程主要有以下幾個特點：(a)地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。(b)具有預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)特征。(c)巖體的強度和變形未知。(d)流體和固體的耦合效應(yīng)使巖體工程更為復(fù)雜。(e)巖體具有可變性和不確定性。由于巖體具有上述特點，使得以巖體為基礎(chǔ)的地下工程洞室圍巖穩(wěn)定問題變動得十分復(fù)雜。（2）地面工程以建筑材料為主體，材料強度是關(guān)鍵；地下工程以支護為主體，圍巖穩(wěn)定是關(guān)鍵。地面工程材料多以鋼材、混凝土為主，其材料特性容易把握；地下工程需要圍巖穩(wěn)定來保證工程的安全。圍巖穩(wěn)定受下列因素影響：（a）巖體的力學(xué)特性；（b）工程地質(zhì)環(huán)境（斷層、裂隙、層間錯動、軟弱夾層、地下水、地應(yīng)力等）；（c）工程因素（洞室體型、尺寸、布局、施工開挖等）；（3）地面工程是澆筑漿砌而成，施工方便；而地下工程是開挖鉆爆而成，施工復(fù)雜。澆筑漿砌是一種成熟較為完善的施工工藝。地下工程開挖鉆爆施工是近幾十年來隨著地下工程的興起而發(fā)展起來的一種施工工藝。二、地下工程的復(fù)雜性地下工程是在巖體結(jié)構(gòu)中挖掘地下空間，使得復(fù)雜多變的巖體原有結(jié)構(gòu)性態(tài)發(fā)生變化，可能導(dǎo)致地下洞室圍巖發(fā)生各種情況的破壞。地下工程的這種特性，決定了地下工程的復(fù)雜性。地下工程的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）地質(zhì)勘探的復(fù)雜性目前對于巖體的了解和認識主要采用下列勘探方法：(a)測繪：通過量測了解地形、地貌特征，繪制工程地形圖和地表的地質(zhì)情況。(b)鉆探：通過打鉆孔，取巖心了解鉆孔點的地質(zhì)情況，推測局部區(qū)域的地質(zhì)分布情況。(c)探洞：通過開挖探洞，揭露沿探洞軸線的巖體特性、地質(zhì)斷層及節(jié)理裂隙的分布情況、較細致地了解工程局部區(qū)域的工程地質(zhì)特征。(d)物探：采用聲波法進行物理勘探。上述因素導(dǎo)致地質(zhì)特征認識的復(fù)雜性（于學(xué)馥教授比喻巖石力學(xué)問題為灰箱問題）白箱問題：1＋1＝2，如牛頓理論、地面結(jié)構(gòu)工程黑箱問題：1＋1≠2，如天體、宇宙、細微觀灰箱問題：1＋1＝2和1＋1≠2，處于發(fā)展探索認識的巖石力學(xué)，有作為（2）影響地下工程洞室圍巖穩(wěn)定因素的復(fù)雜性地下工程是在復(fù)雜巖體介質(zhì)中開挖的地下空間，其圍巖受本身的地質(zhì)環(huán)境和外界各種施工條件的干擾，影響地下洞室圍巖穩(wěn)定的因素是十分復(fù)雜的。主要影響因素有：(a)圍巖的物理力學(xué)特性覆蓋在地球表面構(gòu)成地殼的主要巖體巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖的力學(xué)特性相差很大。(b)圍巖所處的地質(zhì)環(huán)境地球的形成經(jīng)過了億萬年，在長時間的地質(zhì)構(gòu)造運動中，圍巖所處地質(zhì)環(huán)境差別很大。(c)工程因素地下工程是在巖體結(jié)構(gòu)中開挖出來的地下空間，因此它受許多人工因素的影響。這些工程因素主要包括：地下洞室結(jié)構(gòu)型式和尺寸，地下洞室群布置、施工開挖順序和方式、錨固支護方式和時間等。（3）地下工程設(shè)計和分析計算的復(fù)雜性所以地下工程的設(shè)計和分析計算仍處于發(fā)展和尚待完善的階段，目前研究地下工程的主要方法有：巖石力學(xué)試驗(b)物理模型試驗(c)工程類比法目前在地下工程設(shè)計和施工中發(fā)揮了不可取代的作用。但工程類比包含的經(jīng)驗因素很大，實質(zhì)上：工程類比=先前資料+工程地質(zhì)調(diào)查+綜合分析判斷所以工程類比法操作的人員素質(zhì)很重要。由于分析人員的經(jīng)歷不同和所具有知識水平不同，可能得出的結(jié)論相差很大。(d)數(shù)值仿真模擬方法(e)現(xiàn)場測試和監(jiān)測（4）地下工程施工的復(fù)雜性施工技術(shù)難度大撓動后的圍巖穩(wěn)定性難控制（十三陵斜洞）施工條件差――通風(fēng)、照明――廣蓄岔管施工工藝高――澆筑、張拉等要求高三、地下工程研究的一些主要課題深埋洞室的勘探技術(shù)圍巖分類及應(yīng)用巖體參數(shù)測試和選擇方法先進的設(shè)計理論和分析方法新型的支護方式和襯砌結(jié)構(gòu)不良地質(zhì)條件洞室的施工技術(shù)各施工環(huán)節(jié)的機械化施工配套地下工程施工的組織和科學(xué)管理現(xiàn)代化的量測設(shè)備和測試技術(shù)地下洞室的原位觀測與預(yù)報手段§3-2城市地下工程的基本特點城市地下工程：城市地面以下土層和巖體中修建的建筑物。包括：交通――地鐵、公路隧道、地下停車場、通道空間利用――地下倉庫、商店、市政人防、文化體育活動場所城市地下工程的特征可為人類的生存開拓廣闊的空間人口的增長和現(xiàn)代化水平的提高導(dǎo)致：人類居住和從事活動占地的矛盾日趨激化世界人口：現(xiàn)60億預(yù)計2050年達150億城市：54年163個90年達400個現(xiàn)在650個利用：開發(fā)深度達30多米，開發(fā)1/3則可達到城市的全部利用空間具有良好的熱穩(wěn)定和密閉性巖土環(huán)境恒溫、恒濕、超凈――物資貯存條件好恒溫場：2－9恒濕場：相對溫度80－90%3、具有良好的抗災(zāi)和防護性地層覆蓋：可抗地震、風(fēng)暴、火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害――防護性隔音性――防止噪音污染減磁性――比地面磁場干擾弱氣密性――可密封幾十個大氣壓的氣體隔離性――防塵、防菌性難透性――防核輻射和進行核廢料儲存隔熱性――建冷庫經(jīng)濟遮光性――避免陽光直射4、社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多種綜合效益擴大城市空間，改善交通運輸，減小城市污染，提高工作效率，優(yōu)化城市生活質(zhì)量起到了積極作用。社會效益――促進了社會發(fā)展經(jīng)濟效益――節(jié)省能源，擴大空間：現(xiàn)代化城市必由之路環(huán)境效益――改善交通，減少污染、施工條件復(fù)雜，施工難度較大復(fù)雜：交通、建筑物、市政地下管道干擾較大難度：軟土、地面塌陷、開裂對建筑物影響城市地下工程的基本屬性綜合性綜合了城市規(guī)劃、建筑、環(huán)保、地質(zhì)管理、運行等綜合因素。涉及：測量、巖土力學(xué)、工程力學(xué)、工程設(shè)計、建筑材料、設(shè)備、機械經(jīng)濟管理、施工組織、計算機運用等知識社會性城市地下工程：反映社會經(jīng)濟、文化、科學(xué)技術(shù)水平體現(xiàn)人類生活水平和精神面貌實踐性：城市地下工程是實踐先于理論――實踐性很強的科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟、藝術(shù)和環(huán)境的統(tǒng)一性城市地下工程：是實現(xiàn)高效、文明、舒適和安全現(xiàn)代化的重要組成部分。要求：<1>布局與現(xiàn)有城市建筑配合統(tǒng)一<2>符合建筑運行規(guī)范：滿足裝飾藝術(shù)又有利于人類活動<3>符合結(jié)構(gòu)規(guī)范：安全穩(wěn)定；通風(fēng)、采光；防噪音、防潮<4>反映時代和民族特色：為城市建筑增添景觀三、城市地下空間發(fā)展的主要方向地下空間分層化和深層化分層開發(fā)利用：淺層：人類活動、交通、娛樂、商業(yè)車庫等。中層：污水、垃圾處理、市政管線次深和深層：地下水、輸送、處理、回收、能源貯存、儲存的循環(huán)系統(tǒng)大型地下綜合體開發(fā)利用工業(yè)和民用項目綜合開發(fā)利用。地下交通網(wǎng)是城市交通利用的重點目前：全世界有100個城市建設(shè)有地鐵 地鐵網(wǎng)與地面公路、高架、地下公路形成一個交通快速網(wǎng)具有防災(zāi)功能的地下空間防災(zāi)：自然災(zāi)害（地震、火山噴發(fā)、颶風(fēng)）、戰(zhàn)爭浩劫、生產(chǎn)事故（放射、泄毒）――地下空間是最好的防御前蘇聯(lián)：有能容納總?cè)藬?shù)70%的掩體工程瑞士：建設(shè)了能保證90%人口在危急狀態(tài)下的掩體工程美國：在弗吉尼亞州建造了一個“芒特弗農(nóng)”的地下城作用：為核戰(zhàn)爭準備的超絕密地下城，具有經(jīng)受核持久戰(zhàn)的一切機能市政設(shè)施的地下空間利用市政設(shè)施是城市的生命線系統(tǒng)：包括水、曖、電氣等供排原有地下空間和天然洞室利用規(guī)劃改造合理是十分經(jīng)濟的發(fā)展建立水和能源的貯存系統(tǒng)包括：水、液化氣、熱源、油等2000－4000m四、城市地下空間工程規(guī)劃的基本原則目的：保證地下空間開發(fā)和利用的可持續(xù)發(fā)展城市地下空間應(yīng)納入城市總體規(guī)劃中城市地下空間應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有的地面建筑進行開發(fā)城市地下空間應(yīng)保護城市的歷史原貌城市地下空間應(yīng)根據(jù)發(fā)展水平和經(jīng)濟實力分近、中、遠期目標規(guī)劃，分層分階段開發(fā)城市地下空間應(yīng)保證地面空間的物理環(huán)境，降低能耗城市地下空間應(yīng)保證防災(zāi)、減災(zāi)要求五、城市地下空間的規(guī)劃內(nèi)容地下與地面的協(xié)調(diào)考慮城市現(xiàn)狀和新城發(fā)展：城市擴容，人口增長的預(yù)測城市地下市政工程規(guī)劃市政服務(wù)網(wǎng)：給排水、電力、電訊、煤氣、供熱、電視網(wǎng)、防洪、抗洪設(shè)施等城市地下交通網(wǎng)規(guī)劃：交通網(wǎng)：地鐵、公路、小型交通道和地面高架的協(xié)調(diào)城市地下空間的民用工程規(guī)劃：地下商業(yè)、辦公娛樂、體育、醫(yī)療、與地面的綠地、公園等協(xié)調(diào)地下工業(yè)設(shè)施規(guī)劃地下工業(yè)是地面的一種補充，應(yīng)為完整的城市工業(yè)體系，便于擴大再發(fā)展城市地下貯存系統(tǒng)規(guī)劃貯存系統(tǒng)要分類規(guī)劃：糧、油、汽車庫等 水、氣、核廢料、地?zé)岬鹊叵鹿こ痰姆罏?zāi)、防護系統(tǒng)規(guī)劃：包括：預(yù)測、預(yù)報、監(jiān)測、警報、防空等工程和系統(tǒng)第四章地鐵的歷史和藝術(shù)地鐵：城市中地下以電動快速列車為牽引的有軌交通?！?-1概述世界地鐵的發(fā)展概況1．世界地鐵發(fā)展歷史世界的交通發(fā)展是螺旋式上升：有軌電車——汽車——地鐵輕軌*城市軌道交通的誕生和發(fā)展已有100多年歷史。*19世紀，城市已變成了文明的神經(jīng)樞紐，最早發(fā)展的都市倫敦，成為商業(yè)、金融和貿(mào)易的中心。為解決交通的擁堵，1863年倫敦建成最早的地鐵，這一系統(tǒng)不久就成了一個全世界模仿的范本。*地鐵是大量運輸?shù)南到y(tǒng)，而倫敦則是一個國際性的大都會區(qū)，人流量大，人口來自世界各地，國際性非常強。如何設(shè)計出一個能夠為這種復(fù)雜背景服務(wù)的地鐵交通體系圖，是英國政府非常關(guān)心的工作。第一條地鐵：1863年1月10日在倫敦建成通車。線路6km，明挖法施工，蒸汽機牽引。第二條地鐵：1890年12月18日在倫敦營運。線路5.3km，盾構(gòu)法施工，電力機車牽引——發(fā)展標志。城市軌道交通發(fā)展起步：20世紀下半葉以來，從二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后，伴隨著世界范圍內(nèi)的城市化進程，世界各國的城市區(qū)域逐漸擴大，城市經(jīng)濟日益發(fā)展，城市人口也逐漸上升——人們開始重視和大規(guī)模地修建城市軌道交通系統(tǒng)。城市軌道交通的問題：由于流動人口以及道路車輛的增加，城市交通量呈急驟增長的態(tài)勢，機動車輛增長尤快；城市道路的相對有限性帶來了交通阻塞、車速下降、事故頻繁等一系列問題。行車難、乘車難，不僅成為市民工作和生活的一個突出問題，而且制約著城市經(jīng)濟的發(fā)展。另外，道路上汽車排放廢氣、噪聲等環(huán)境污染問題也愈來愈引起人們的重視。城市地下交通的發(fā)展：由于交通阻塞，世界各國紛紛開始采用立體化的快速軌道交通來解決日益惡化的城市交通問題。大城市逐步形成了目前以地下鐵道為主體，多種軌道交通類型并存的現(xiàn)代城市軌道交通新格局。1933－1940年間，由英國“工業(yè)設(shè)計協(xié)會”會長兼?zhèn)惗亟煌I業(yè)集團副總裁佛蘭克·畢克（FrankPick）所負責(zé)規(guī)劃的倫敦地鐵設(shè)計任務(wù)，由于因英、德兩國的藝術(shù)大師參與了此項設(shè)計工作，使整體規(guī)劃更為豐富，完整，且具有時代意義。這個項目奠定了全世界所有地下鐵交通圖、鐵路交通圖和其他交通圖的設(shè)計基礎(chǔ)。隨后世界各地的地鐵迅速發(fā)展，從1863年~2000年共計138年，世界已有115個城市建成了7000KM的地鐵。目前地下鐵道運營線路超過100km的城市已有十多個，其概況如表3-1所示。表3-1

運營線路超過100km的城市地下鐵道概況城市人口萬人區(qū)域人口萬人線路(km)地下線路(km)高架線路(km)地面線路(km)車站(個)供電(伏)受流方式紐約730133043625312975501DC625三軌倫敦670

39816.3

235273DC600三軌巴黎210102019217713.71.1429DC750三軌莫斯科880

22018436

143DC825三軌東京84011902181742420206DC1500三軌/架空線芝加哥300700163188560143DC750三軌墨西哥2000

1411031028125DC750兩導(dǎo)向桿柏林260438191114374180DC780/600三軌漢城10201350116116

102DC1500三軌馬德里32040011310535137DC600架空線華盛頓6030011262104064DC750三軌斯德哥爾摩6616010562

99DC650/750三軌大阪260

1049311

98DC750三軌/架空線2．世界地鐵發(fā)展概況歐美地鐵的發(fā)展：世界上第一條地下鐵道于1963年1月10日首先在倫敦建成，至今已有139年歷史。開始是采用蒸汽機車牽引，經(jīng)過27年到1890年改為電力牽引。從1863年到1899年有7個城市修建了地下鐵道；從1900年到1949年，世界上又有13個城市修建了地下鐵道；二次世界大戰(zhàn)后，伴隨著各國城市的快速發(fā)展，地下鐵道發(fā)展極為迅速。*據(jù)日本地下鐵道協(xié)會統(tǒng)計，到1999年全世界已有115個城市建成了地下鐵道，線路總長度超過了7000km。其中英、美、法、德、日、西班牙以及俄羅斯等發(fā)達國家所屬20個城市在二次大戰(zhàn)前開始了地鐵建設(shè)，到1999年末，總里程達2840km左右，其中一半以上為戰(zhàn)后建設(shè)的。全世界其余95個城市的地鐵均為戰(zhàn)后所建，總里程約為4200km。這就是說全世界近7000km地下鐵道約有5600km是戰(zhàn)后建成的，占80%。圖1世界地下鐵道的建設(shè)軌跡戰(zhàn)后建成地下鐵道的95個城市，按年代分見表3-2（從建成第一條地下鐵道至1999年通車的總里程）。表3-2

戰(zhàn)后中等發(fā)達國家和發(fā)展中國家地下鐵道建設(shè)進程年

代城市數(shù)目（個）建成里程（km）1950～196010455.651961～197010799.01971～1980291634.81981～199029978.21991～199995415.3總計954262.95從圖1中可以看出，戰(zhàn)后經(jīng)過短暫的經(jīng)濟恢復(fù)后，地下鐵道建設(shè)隨著全世界經(jīng)濟起飛而啟動、加快。70年代和80年代是各國地下鐵道建設(shè)的高峰。發(fā)達國家的主要大城市如紐約、華盛頓、芝加哥、倫敦、巴黎、柏林、東京、莫斯科等已基本完成了地鐵網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。亞洲地鐵的發(fā)展：后起的中等發(fā)達國家和地區(qū)，特別是發(fā)展中國家地鐵建設(shè)卻方興未艾。比如亞洲共有26個城市有地下鐵道。除了東京與大阪在二次大戰(zhàn)前就建有地下鐵道外，其余24個城市均是在戰(zhàn)后建成的（見表3）。表3-3戰(zhàn)后亞洲地下鐵道建設(shè)進程年代城市數(shù)目（個）建成里程（km）1950～1960278.251961～1970154.01971～19807352.21981～19907231.21991～19998284.2事實上東京和大阪的大部分地下鐵道也是在60年代以后建成的（東京二戰(zhàn)前建成16.5km占后建成213.8km；大阪二戰(zhàn)前僅建成8.8km，戰(zhàn)后建成84.2km）。因此，亞洲的地下鐵道興建高潮大體比歐美發(fā)達國家興建高潮晚10年，香港也是如此。中國地鐵的發(fā)展：我國城市地鐵發(fā)展大約晚20～30年，主要從50年代以后才開始起步。但是可以肯定地講，21世紀將是發(fā)展中國家修建地下鐵道的高潮（見圖2）。圖2亞洲地下鐵道建設(shè)發(fā)展趨勢回顧20世紀城市交通的發(fā)展歷程，不難看出有一個否定之否定的發(fā)展過程；有軌電車從大發(fā)展到大拆除；然后汽車登上歷史舞臺，逐漸成了城市交通的主角；到20世紀末，以地鐵和輕軌為代表的城市軌道交通又恢復(fù)了它的主導(dǎo)地位，這是個螺旋式的上升過程。地鐵已成為一個國家綜合國力、城市經(jīng)濟實力、人們生活水平和現(xiàn)代化的重要標志。歸納小結(jié)：地鐵發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：發(fā)展階段（1863~1924年）特點：歐美城市有軌交通發(fā)展較快，地鐵初步開發(fā)。萎縮階段（1924~1949年）特點：二次世界大戰(zhàn)，汽車靈活、便捷發(fā)展較快，使地鐵基本沒有發(fā)展。重新發(fā)展階段（1949~1969年）特點：汽車發(fā)展較多，影響交通，歐美重新開始發(fā)展地鐵，并發(fā)展使亞洲許多國家（17個）開始建設(shè)地鐵。高速發(fā)展階段（1970~現(xiàn)在）特點：世界各國城市化，建設(shè)可持續(xù)的城市發(fā)展戰(zhàn)略。地鐵是都市人的老朋友，幾十年如一日為人們帶來便利。但每天穿梭其中的人似乎對它并不夠了解。不同的城市、文化背景以及設(shè)計，使各國地鐵呈現(xiàn)出不同的特色。二、各國地鐵特點1.紐約地鐵特色：交通大網(wǎng)快捷抵達：

紐約地鐵的方便和實用毋庸置疑。巨大的地鐵系統(tǒng)像一張大網(wǎng)，把紐約市的五個區(qū)曼哈頓、昆斯、布魯克林、布朗克斯和斯坦頓區(qū)緊緊織在一起，乘坐地鐵就能快捷地抵達紐約的大部分地點。

問題：頻有打劫，指示復(fù)雜

2．倫敦：特色：風(fēng)格各異智能交通。倫敦首先采取了先進的智能交通體系。每輛火車都使用全球定位系統(tǒng)，交通控制中心掌握每輛車的位置。站臺上的乘客隨時可以在顯示牌上了解下一趟車的抵達時間和終點站；問題：地鐵是倫敦交通體系的巨大支持，但它仍然面臨著各種挑戰(zhàn)。長年以來，倫敦地鐵一直投資不足。3東京

特色：東京地鐵方便、人性化強。東京２３個區(qū)，共有２２４個地鐵車站，平均２.７６公里就設(shè)一個車站。東京地鐵的方便還表現(xiàn)在標識清楚上。一般地鐵站都有地圖，方便乘客了解要從哪里轉(zhuǎn)車。地鐵車站的電子顯示屏寫著下趟車幾分鐘到。日本地鐵雖然縱橫交錯，但因為標識清楚，只要順著標識走，保準沒錯，不會迷路。4巴黎

巴黎的交通之便堪稱世界之最。巴黎的地鐵歷史悠久，風(fēng)貌別致，像一座深邃的地下博物館。三、世界地鐵之最：——地鐵的藝術(shù)。1945年，全世界只有20座城市有地鐵?，F(xiàn)在有地鐵的城市已增加到100多座，線路長度達5200公里。

最早的地鐵：倫敦1863年開通，干線長度為6公里。

最善于效仿的地鐵：匈牙利布達佩斯1896年開通，緊隨倫敦。

最早的美國地鐵：波士頓1897年開通。

最浪漫的地鐵：巴黎1900年開通，看《巴黎最后一班地鐵》吧。

最復(fù)雜的地鐵：紐約1904年開通，請備紐約地鐵地圖。

最時尚的地鐵：華盛頓地鐵以站臺廣告著稱。

最快速的地鐵：舊金山運行時速高達128公里。

最干凈的地鐵：新加坡車廂寬敞漂亮，地鐵車票收藏種類較多樣。

最有效率的地鐵：東京地鐵占全城總客流量的87%。

最短的地鐵：伊斯坦布爾總長度只有0.6公里，兩個半車站。最長的地鐵：世界上最長的地鐵系統(tǒng)是英國倫敦地鐵,它全長490公里。

最深的地鐵：平壤由于地質(zhì)的原因，路線和車站都離地面七八十米深。

最多車站的地鐵：紐約地鐵于1904年投入使用，共有車站468個。

最繁忙的地鐵：莫斯科地鐵啟用于1935年,每年最高流量達33億人次。

最后來居上的地鐵：漢城1974年建了第一條地鐵，但現(xiàn)在地鐵網(wǎng)絡(luò)總長200公里。最怕旅客自殺的地鐵：印度加爾各答自1984年以來，已有59人試圖在地鐵里自殺，其中26人喪生。為此在17個地鐵站里播放印度古典音樂，在宣傳畫上寫泰戈爾的詩：“生活如此美好，我為什么要選擇死亡呢？最便宜的地鐵：莫斯科花5盧布(相當(dāng)于人民幣1元多)買一張票可以來回坐。

最具現(xiàn)代感的地鐵：畢爾巴鄂1995年開通，福斯特事務(wù)所設(shè)計。

最不頂用的地鐵：圣保羅全巴西共有600架直升飛機經(jīng)營堵車城市屋頂之間的飛行業(yè)務(wù)。

最愛護女性的地鐵：墨西哥城2000年8月1日為止，12條地鐵線中已有3條設(shè)有婦女和兒童專用車廂。美國紐約——世界上最長，線路最多，車站最多的地鐵（420km，30條500個）東京——世界上最有立體交叉的交通網(wǎng)，下上工有7~8層。新加坡——世界上最安全，最清潔，管理最好。巴黎——世界上最方便的地鐵，每天4960列，設(shè)施齊全。法國里爾——世界上最目前先進的地鐵，無人駕駛、輕便、省錢、省電全自動化的地鐵。莫斯科——世界上最豪華的地鐵（歐洲地下宮殿之稱）第五章地鐵的發(fā)展和意義地鐵：城市中地下以電動快速列車為牽引的有軌交通。§5-1概述一、中國地鐵的發(fā)展起步較晚，最有發(fā)展前途?，F(xiàn)狀：北京、天津、上海、廣州、深圳、南京、沈陽已建，通車只有126KM。近30個城市已規(guī)劃。中國的第一條地鐵是在1969年10月建成，1971年1月開始試營運，從此揭開中國地鐵歷史序幕。在國家發(fā)展政策的指導(dǎo)下，我國地鐵的發(fā)展到目前階段近40年經(jīng)歷了三個階段發(fā)展：第一階段：以戰(zhàn)備為主，兼顧交通原則建設(shè)了北京地鐵；從六十年代中期開始，以北京地鐵為代表，一期工程從蘋果園至火車站，全線長23.6公里，設(shè)計17座車站，于1969年10月1日通車。第二階段：以交通為主，兼顧人防原則建設(shè)了上海、和廣州地鐵；從改革開放以后，國內(nèi)經(jīng)濟迅速發(fā)展，與境外交往日益頻繁，國外地鐵技術(shù)信息不斷傳入，上海、廣州著手工程可行性研究，直至九十年代初，上海、廣州地鐵相繼開工。第三階段：以建設(shè)標準、造價、車輛和設(shè)備國產(chǎn)化為原則籌備建設(shè)十幾個城市地鐵；從1997年開始，以抓建設(shè)標準，抓車輛和設(shè)備國產(chǎn)化為新的啟動點，以降低地鐵造價為目標，建設(shè)了上海三號線和深圳一號線，探索了我國地鐵建設(shè)發(fā)展的道路。北京地鐵是我國第一條地鐵，一期工程于1965年動工，1969年10月通車試運行，宣告了中國沒有城市地鐵歷史的結(jié)束。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，現(xiàn)有運營線路3條，在建線路2條，近期規(guī)劃線路4條。2002年完成客運量4.82億人次，約占全市公交總量的10%。2003年10月1日，創(chuàng)造了全線日客運量270.1萬人次的新紀錄。

根據(jù)目前不完全統(tǒng)計，在國內(nèi)已有6座城市，6條線路，共103公里的項目批準立項，但尚未施工；有10座城市，13條線路，共235公里工程項目已報立項待批；還有10座城市，20條線路，共318公里工程項目正在籌劃待報。上述項目預(yù)計在本世紀初三十年內(nèi)完成，屆時包括現(xiàn)已運營和新建的線路總長度可達800公里。有希望成為發(fā)達的地鐵大國。中國地鐵的發(fā)展前景是令人振奮的?！笆濉逼陂g，在建和擬建地鐵的規(guī)劃總長828KM，計劃投資2815億元。從國際和國內(nèi)地鐵發(fā)展歷史得到結(jié)論：沒有或不發(fā)展地鐵的城市，是不能進入現(xiàn)代化社會和世界城市的先進行列。21世紀是中國地鐵的發(fā)展中心。二、城市地鐵建設(shè)的重要意義地鐵改變了城市：人類文明隨著1863年倫敦地鐵率先建成而進入新的拐點。爾后，世界各大城市相繼興建地鐵。如今，全球100多個城市擁有地鐵，總長超過5500公里。地鐵，像奔流在城市地下的動脈，晝夜不息地為城市注入生機與活力。

地鐵給人們帶來的是快捷、便利、有序的交通和良好的乘車環(huán)境，使人們更多地感受到生活質(zhì)量的提高和享受。地鐵以無法比擬的優(yōu)越性，成為解決時間集中、客流量特大城市交通問題的理想方式。

地鐵，拉開城市軌道交通的序幕；地鐵，成為一個城市實力的象征。地鐵帶給現(xiàn)代都市的變化涉及各個領(lǐng)域，觀念更新、文化多元、生活豐富、經(jīng)濟繁榮……

地鐵改變了時間觀念：“距離不是距離，時間才是距離”，地鐵將改變?nèi)藗兊摹皡^(qū)位”概念，把地理距離變成準確的時間距離。1．地鐵加速城市的現(xiàn)代化地鐵是城市快速交通系統(tǒng)（地鐵和輕軌）的重要組成部分，快速交通是現(xiàn)代化城市的重要標志。1999年世界銀行列舉的人均GDP值超過9266美元的26個國家中，有22國家的主要城市都有快速交通系統(tǒng)；聯(lián)合國人類居住署確定的突出城市特點的基礎(chǔ)設(shè)施、交通、環(huán)境、住房四個方面的19的指標，城市快速交通系統(tǒng)對其都有較大影響。地鐵，將是一個濃縮藝術(shù)的軌道，奔流著人們的夢想；地鐵，將成為一個文明的容器，承載起人類的風(fēng)度與涵養(yǎng)；地鐵，將成為一個魔法石，讓文化的新貴———地鐵文化，變得五彩繽紛。2．推進地鐵文化發(fā)展（1）體現(xiàn)地鐵建筑的人文化。在地鐵發(fā)展的歷史，它已擺脫了只是簡單的滿足交通運輸?shù)淖鲇茫窃谥鸩襟w現(xiàn)它的藝術(shù)價值。最早體現(xiàn)地鐵建筑文化的是最愛浪漫的巴黎，巴黎最早別出心裁設(shè)計地鐵月臺，象把盧浮宮的站臺仿效成博物館，做成藝術(shù)品的世界。中國隨著地鐵發(fā)展的成熟，也逐步形成了地鐵建筑藝術(shù)。*北京在地鐵月臺設(shè)計中充分體現(xiàn)北京古都的文化底蘊，把我國的藝術(shù)瑰寶呈現(xiàn)在世人面前，讓所有的過客能被北京的文