文档介绍：隧道施工新技术第一节概述一、地下空间利用与发展人类在地球上出现以来,已有300万年以上历史,在这段漫长时期内,地下空间作为人类防御自然与外敌侵袭防御设施,而被利用。随着科学技术发展与人类文明进步,这种利用,也从自然洞穴利用向着人工洞室方向发展。到现在,地下空间利用形态,已千姿百态,远远超出为个人生活服务利用领域,而扩大到作为集团生活需要空间。尤其是现代,人口向城市集中,使城市人口密集,城市功能恶化。为了保持城市功能及交通所需空间,也开始求助于地下空间。预计地下空间,作为人类在地球上安全而舒适生活补充空间,在经济可持续发展战略中,将占据重要地位,其利用与规模将会日益扩展。科学预测指出,21世纪将是大力开发地下空间世纪。(一)地下空间利用发展时代划分地下空间利用发展过程与人类文明历史是相呼应,大致可以分为4个时代:第一个时代是原始时代。从人类出现开始到纪元前3000年新石器时代,是人类利用地下空间防御自然灾害威胁穴居时代。这个时代主要用兽骨等工具开挖出洞穴而加以利用。第二个时代是古代时期。从纪元前3000年到5世纪,是为城市生活而利用时代,也就是所说文明黎明时代。例如,在修建埃及金字塔时就开始了地下空间建设。纪元前2200年间古代,巴比伦王朝为了连接宫殿与寺院修建了长达1km、横断幼发拉底河水底隧道。在罗马时代也修筑了许多隧道工程,其中有至今还在利用。第三个时代是中世纪时代。约从5世纪到14世纪1000年左右时期,这个时期正是欧洲文明低潮期,建设技术发展缓慢,但由于对铜、铁等金属需求,开始进行矿石开采与利用。第四个时代是近代与现代,也就是从16世纪以后产业革命开始时代。这个时期由于炸药发明与应用,加速了地下工程技术发展。例如,有益矿物等地下资源开采与应用,运河隧道修建以及随着城市发展开始修建地下铁道,上下水道等,使地下空间利用范围迅速扩大。80年代后期,国际隧协提出“大力开发地下空间,开始人类新穴居时代”倡仪,得到了广泛响应。日本也提出了利用地下空间,把国土扩大10倍设想。各国政府都把地下空间利用,作为一项国策,来推进其发展,使地下空间利用获得了迅速发展。地下空间利用,已扩展到各个领域,发挥着重要社会、经济效益,成为国家重要社会资源。(二)地下空间利用形态地下空间利用形态是多种多样,归纳起来,大致有以下几种:为人类生存,确保安全:如粮食地下仓库,地下式住宅等;2、伴随城市现代化发展,而利用地下空间,如城市有轨交通系统,上下水道,电力、***管道,地下商业街,地下停车场等;3、伴随科学技术发展,而利用地下空间:如地下水力发电站,地下能源发电站以及地下工厂,地下核能发电设施等;4、大规模国土有效利用:如城市间、国家间交通设施等;5、防御与减少灾害地下设施:如人防工程、各种储备设施、防御洪水灾害地下坝、地下河、防灾型城市构思等。地下空间利用防灾措施城市膨胀人口过密提高城市功能措施自然灾害二次灾害人为灾害城市功能降低战争放射能化学药品火灾提高城市功能确保安全生活、作业空间不足交通恶化功能恶化粮食、能源贮藏能力不足环境公害噪音振动利用地下特征地下设施地震台风洪水防灾设施输送设施贮藏设施生产设施城市设施生活设施住宅住宅〃〃〃工厂发电设备〃〃〃避难储备洪水〃各类地下空间利用设施参见图1-1办公楼地下街停车场文化设施..。图1-1地下空间利用及其设施(三)地下空间利用与发展重点目前各国都把地下空间利用重点,放在城市建设上。地下空间作为城市重要资源,得到了多方面应用。大致有:办公楼、地下街、地下停车场、交通设施、通讯设施、上下水道、废弃物处理设施、文化设施等。这些设施与地面设施一并构成了城市主体空间网络。1、从城市地下空间利用现状看,主要重点在发展联络城市各种设施地下通道,如地下商业街、地下联络通道与城市有轨交通系统(地下铁道与轻轨)。例如,日本在全国20多个城市,共拥有150条地下街,总面积约为120万m2;加拿大蒙特利尔已提出以地下铁道车站为中心,建设联络城市2/3设施地下街网宏伟规划。2、城市有轨交通系统(包括地铁、轻轨、单轨等运送系统),作为城市基础设施与灾害防御设施,得到了巨大发展。有轨交通系统是城市国际化、现代化一个重要标志。一些国家也正在研究城市道路地下化交通系统,如日本首都东京地下环形道路构思,可极大地减轻地面交通压力。我国近几年掀起“地铁与轻轨热”正方兴未艾。继北京地铁之后,上海、广州地铁已经投入运营。深圳、南京、天津、武汉、重庆、青岛地铁及轻轨已开始建设。还有成都、大连、长春、哈尔滨等城市地铁与轻轨,都在规划、设计之中。总之,利用地下空间,开辟交通通道,增加交通面积,是解决城市“交通难”根本性措施之一。3、跨海、江、河高速交通通道基础设施建设,已引起各国政府关注。以日本青函隧道建成为契机,世界