地下空間設(shè)計(jì)與實(shí)踐

前言

　　人類在不斷擴(kuò)大城市規(guī)模的同時(shí)，也尋求著向地下空間發(fā)展。地下空間的開發(fā)與利用已與人類文明相互呼應(yīng)，其發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從自發(fā)到自覺(jué)的漫長(zhǎng)過(guò)程。特別是從20世紀(jì)70年代開始，世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家如英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和美國(guó)等相繼建立了設(shè)施完備的地下交通系統(tǒng)、地下商業(yè)系統(tǒng)、地下停車場(chǎng)、地下貯存系統(tǒng)及其民用或軍事地下建筑。20世紀(jì)許多國(guó)家已將地下空間的開發(fā)與利用作為一項(xiàng)戰(zhàn)略決策，已經(jīng)或正在進(jìn)行大規(guī)模的地下工程建設(shè)，地下空間的開發(fā)與利用已成為人類文明發(fā)展的標(biāo)志，可以預(yù)見(jiàn)，21世紀(jì)將是地下工程大發(fā)展的世紀(jì)?！　∥覈?guó)近二十年經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)地下空間的開發(fā)需求越來(lái)越大，要求越來(lái)越高，發(fā)展也越來(lái)越快。如交通行業(yè)，我國(guó)目前大中城市的市內(nèi)交通擁堵、用地緊張、人文歷史景觀保護(hù)與城市發(fā)展矛盾十分突出。結(jié)合世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，解決這一矛盾的根本在于一方面要加快建設(shè)城市地鐵、地下商業(yè)街、過(guò)江隧道；另一方面則要加快建設(shè)城市快速鐵路、公路主干道；尤其是山區(qū)城市快速干道的建設(shè)。目前我國(guó)地下空間的開發(fā)還處于探索階段，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)十分重要，但也要結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，綜合開發(fā)，要形成城市地面、地下和地上協(xié)調(diào)發(fā)展的概念。把由于交通阻隔而分散的城市公園、綠地、廣場(chǎng)以及大型公共建筑的地下空間以地鐵為樞紐，通過(guò)地下步行街將它們串聯(lián)起來(lái)，在各種功能相互兼容的情況下組成居住、辦公、商業(yè)、娛樂(lè)、政治與文化的綜合體，城市形態(tài)呈現(xiàn)地面、地下和地上協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合空間，形成新型的立體化的城市空間結(jié)構(gòu)?！　〉叵驴臻g的開發(fā)一般耍經(jīng)歷規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安全與管理四個(gè)階段。每個(gè)階段相互銜接。在規(guī)劃階段，地下空間的開發(fā)與建設(shè)對(duì)城市建設(shè)起著至關(guān)重要的作用，是一次涉及大系統(tǒng)、大投資的大決策，并在很大程度上具有不可逆轉(zhuǎn)性。在經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平尚不具備的情況下進(jìn)行全面的大規(guī)模開發(fā)，必將造成地下空間資源的極大浪費(fèi)，成為后期高層次開發(fā)建設(shè)的障礙。因此，要科學(xué)和因地制宜地規(guī)劃地下空間的開發(fā)。在設(shè)計(jì)階段，由于地下空間處于地層中，在地下空間的設(shè)計(jì)上不僅要保證地下、地面和地上一體化的城市景觀質(zhì)量；同時(shí)要針對(duì)地下空間缺乏自然光、外向景觀和封閉性等特點(diǎn)，在內(nèi)部空間環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)處理好地面、地下的易達(dá)性，使室內(nèi)環(huán)境具有開發(fā)感、通透感、動(dòng)態(tài)感和自然化等特點(diǎn)；在創(chuàng)造空間舒適和美感的同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)地下防災(zāi)的特殊設(shè)計(jì)。在地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要考慮地下結(jié)構(gòu)與圍巖形成一個(gè)統(tǒng)一的受力體系的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)使用現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和方法。在施工階段，地下建筑周圍介質(zhì)為巖石或土壤，因而給地下工程的施工提出了特殊的要求。因此，地下工程的施工經(jīng)歷了從手工開挖發(fā)展到盾構(gòu)施工，并逐漸形成了以信息化為指導(dǎo)的地下施工新模式。在安全和管理階段，重點(diǎn)是加強(qiáng)防火管理。首先要建立有效的地下安全法規(guī)，其次就是設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確和清晰的避災(zāi)路線；最后要做好地下安全的宣傳，并使各項(xiàng)設(shè)計(jì)與環(huán)境和諧統(tǒng)一。

內(nèi)容概要

地下工程是目前土木工程專業(yè)重要的研究方向之一。本書較詳細(xì)地介紹了地下空間的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工三個(gè)階段所遇到的有關(guān)問(wèn)題，吸收和集成了國(guó)內(nèi)外的最新研究成果，也包括了作者和合作者的部分研究成果，反映了地下空間設(shè)計(jì)及其實(shí)踐的最新發(fā)展和技術(shù)水平。
本書共十章。主要內(nèi)容包括：地下空間的開發(fā)歷史及主要模式、地下空間開發(fā)的優(yōu)勢(shì)及主要問(wèn)題、地下空間的分類及三維信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、城市地下空間的規(guī)劃設(shè)計(jì)、地下公共空間設(shè)計(jì)、地鐵設(shè)計(jì)、地下貯存設(shè)計(jì)、地下空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法、現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及地下工程施工。
本書可作為土木工程專業(yè)本科生和研究生巖土工程研究方向的教材，也可供從事巖土工程、城市地下交通工程、地下建筑與隧道工程和市政工程的有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

1 地下空間的開發(fā)歷史及主要模式
2 地下空間開發(fā)的優(yōu)勢(shì)及主要問(wèn)題
3 地下空間的分類及三維信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4 城市地下空間的規(guī)劃設(shè)計(jì)
5 地下公共空間設(shè)計(jì)
6 地鐵設(shè)計(jì)
7 地下貯存設(shè)計(jì)
8 地下空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法
9 現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
10 地下工程施工
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.3.5 現(xiàn)有法律法規(guī)體系的完善　　1.從法律上明確國(guó)家擁有地下空間所有權(quán)　　在法律釋義或地方法規(guī)中，可以援引《土地法》第8條“城市市區(qū)的土地屬于國(guó)家所有”的規(guī)定，明確地表以下土地空間為國(guó)家所有；或者援引《礦產(chǎn)法》“地下資源屬于國(guó)有”的規(guī)定，闡明地下空間也屬于一種資源。以此明確：規(guī)劃區(qū)內(nèi)地表以下的土地空間為國(guó)家所有。由于中國(guó)實(shí)行土地公有制，故只需要通過(guò)法律明確國(guó)家對(duì)地下空間資源的擁有權(quán)，即可從根本上保證在地下空間領(lǐng)域的公共利益和國(guó)家利益?！　?　　2.通過(guò)法律明確地下空間權(quán)使用權(quán)及其主體的責(zé)任、義務(wù)權(quán)屬范圍　　由于我國(guó)實(shí)行土地的所有權(quán)和使用權(quán)分離制度，因此，為保護(hù)依法獲得土地使用權(quán)的投資者的合法權(quán)益，在明確國(guó)家對(duì)地下空間的擁有權(quán)之后，還需要明確地下空間使用權(quán)的主體、主體的權(quán)利范圍、責(zé)任和義務(wù)等內(nèi)容?！　?duì)已經(jīng)依法出讓地表土地使用權(quán)的土地，應(yīng)當(dāng)通過(guò)法律程序確認(rèn)其地下空間的權(quán)屬范圍，明確其地下空間使用權(quán)即地下空間權(quán)。建議此范圍界定為地表以下至建筑物、附著物的基礎(chǔ)最深處乎面以上的三維空間。對(duì)于“最深基礎(chǔ)平面深度”，現(xiàn)有建筑按現(xiàn)狀確定，未建項(xiàng)目由主管部門在建筑設(shè)計(jì)報(bào)建審查時(shí)確定。相應(yīng)那些未出讓的土地地下空間范圍的使用權(quán)則為國(guó)家所有。對(duì)這部分空間，可以根據(jù)城市規(guī)劃要求，作為城市公共地下空間或依法出讓?！　】梢酝ㄟ^(guò)三維空間坐標(biāo)定位系統(tǒng)來(lái)界定宗地范圍，并在土地出讓合同中，根據(jù)每塊地的具體情況對(duì)地下空間范圍、用途、年期、利用要求等作出相應(yīng)規(guī)定?！　?.建立完善的城市地下空間開發(fā)利用管理法規(guī)體系　　除了對(duì)現(xiàn)存有關(guān)城市地下空間開發(fā)的法律、法規(guī)進(jìn)行完善外，在條件成熟的情況下，我國(guó)還可以根據(jù)我國(guó)國(guó)情制定一整套具有中國(guó)特色的城市地下空間開發(fā)利用的法律、法規(guī)，這個(gè)體系大致包括規(guī)劃管理法規(guī)、投資市場(chǎng)管理法規(guī)、建設(shè)管理法規(guī)和使用管理法規(guī)等。它涉及規(guī)劃、投資、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)、維護(hù)等多個(gè)方面，涉及與政府相關(guān)的多個(gè)部門領(lǐng)域（包括規(guī)劃、人防、建設(shè)、交通等）。其具體內(nèi)容如圖2.2 5所示。　?。?）城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)行政管理法規(guī)　　由于《中華人民共和國(guó)城市規(guī)劃法》及各地方的城市規(guī)劃條例中還沒(méi)有地下空間利用規(guī)劃及管理的相關(guān)規(guī)定，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，有必要在它們中完善對(duì)城市地下空間利用規(guī)劃及管理的規(guī)定。如地下利用涉及的開發(fā)深度、水文地質(zhì)、工程線路、防護(hù)安全措施、與地表及相鄰建筑關(guān)系的處理、災(zāi)害評(píng)估等內(nèi)容。

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