国内外地下工程现状与未来

六、我国地下工程概况
国防工程：
导弹发射井、地下飞机场、 潜艇基地、军用装备库、 军用物资库、战时指挥所
矿山工程
核废料处理场所
七、地下工程施工技术
明挖法 软土 盖挖法 盾构法 Vmax＝400m/月 V平＝200m/月 矿山法（钻眼爆破） 岩石 TBM（掘进机） 冻结法 沉箱法 辅助方法 连续墙法 管棚法
七、地下工程施工技术
TBM－长距离硬岩现代化施工技术
特点：快（钻爆法3－10倍）、优质、安全 环保、节力、经济 英吉利海峡隧道：11台TBM，3 年完成，φ8.6m， Vmax＝1719.10m/月 美国 超导对撞机：地下30m，环形隧道长87km，φ4.6m， Vmax＝2418.2.10m/月 荷兰 最大的TBMφ14.9m法国生产，8km高速双线铁路隧道 中国 70年代开始：引黄工程6台TBM，Vmax＝1821.51m/月 总干φ6.125m 陕西秦岭铁路隧道： Vmax＝508.96m/月 V平＝301.06m/月 Vmax＝35.254m/日，共掘5720.118m
能量＝（地球全部石油、天然气、煤）×30
四、世界上已建成著名工程
英吉利海峡隧道
海底40～50m三条总长156km铁路隧道
挪威地下体育场
91m×61m×25m
澳大利亚悉尼歌剧院地下停车场
共12层（螺旋形结构）
日本
北海道－本州青函隧道
53.85km，铁路，海底100m，三条，19年
通风 和应急管道 双管海峡隧道
六、我国地下工程概况
城市地下综合体 地下街：日本东京：长6km，商店141个与地面51座 大楼连通，每天活动人数300万人 中国：战备改造（北京地下城） 新建－大连广场地下三层大型商场 地下停车场：澳大利亚12层 香港地下室3层 上海人民广场地下176m×146m，深11m 形式：马路式、公园式、广场式、地下式、隧道式 市政地下管线：集中布置，现代化城市最重要的基础设 施，24小时监控
地下工程专业毕业生分配表
1999年 建95 铁路系统 5人 19.2% 2000年 建96 7人 25% 2001年 土木97 2002年 土木98 2003年 采矿99－2
16人 66.7% 13人 48.2% 17人 59.6%
建筑工程 6人 23.1%
国防工程 4人 15.4% 煤矿 冶金 研究生 公路市政 4人 15.4% 其它 小计 2人 7.7% 26人 3人 11.5% 2人 7.7%
六、我国地下工程概况
地铁（轻轨）－现代大都市的标志
（2）中国地铁Байду номын сангаас
京、沪、穗地铁平均造价6～8亿/km 我国十五期间地铁投资2000亿 城市规划：北京1000km，上海780km， 天津 223km，重庆300km，广州553km 地铁建设：早规划，早主动；早筹备，早成功； 早动工，早见效
六、我国地下工程概况
六、我国地下工程概况
地下燃料储库 岩石中开凿：美国珍珠港 20个φ33m×80m，90万m3 岩盐洞库：NaCl巨厚，几百米，单个容量50～100万m3 美国库容 8000万m3 德国库容 1700万m3 英国库容 1500万m3 法国库容 1600万m3 加拿大库容 1400万m3 西气东输：新疆－上海3900km，管径φ1016mm 隧道断面3.2×3.1m
七、地下工程施工技术
沉管法（沉管隧道）－江、湖底现代化施工技术 美国－1910年，底特律河下第一座 荷兰－发展快，最多12座，美国后来居上26座， 全世界100余座 中国－广州 1992年过珠江，总长1238m，沉管435m， 双向四车道 上海 外环过黄浦，总长5765m，沉管724m， 双向八车道，宽43m，高9.55m（100～ 108）m×7节，亚洲第一，世界第二 南京 长江高铁隧道，总长5765m，沉管 1930m，七节（145m×4+135m×10）
国内外地下工程现状与未来
一、世界问题（地球现状）
土地退化（荒漠化） 人口爆炸、物种灭绝
资源短缺、环境恶化 全球每年损失土地－爱尔兰国土 中国每年减少耕地：300～400万亩 发展中国家每年有2000～3000万人口进入城市
一、世界问题（地球现状）
上天：
入地： 地下空间－新型国土资源，造福人类 （日本－扩大国土10倍） 19世界－桥的世纪 20世纪－高楼大厦的世纪 21世纪－地下空间的世纪（地下工业）
八、技术问题
力学问题：工程力学、岩石力学、 土力学、结构力学
工程地质与水文地质问题 工程定向问题 防水问题 安全问题：通风、安全出口、
监控防灾等
28人
24人
六、我国地下工程概况
铁路隧道（穿山）
1888年～1999年 共建成6877条，3667km 平均120条/年，70km/年 丰沙、成昆、襄渝线隧道占27%、31.5%、34.5% 80年代 大瑶山隧道14.295km 90年代 安康线秦岭隧道18.45km，最大埋深1600m 20世纪 兰新线乌鞘岭隧道20.05km 高速铁路：太原－石家庄 时速200km，1小时到达 武汉－广州 980km时速200～300km，4小时 台北－高雄 300km，时速300km，80分钟
六、我国地下工程概况
公路隧道（高速公路） 山西 太旧、大运（雁门关隧道6.5km） 太原－古交 亚洲第一长公路隧道秦岭终南山隧道18.02km 过江隧道 广州珠江 双向四车道 上海黄浦江 双向八车道，19亿，亚洲第一 武汉长江 双向四车道，汉口－武昌7分钟 南京长江 双向六车道，过江5分钟，80亿 南京长江，京沪高速铁路 武汉长江，地铁隧道
二、地下工业的优点
利于环境保护 利于生态平衡
节约土地
节约能源 抗震与防护性能好 运行费用低－效益好
三、地下工业的范围
开挖工程：地铁、隧道、地下电站、 地下储库、水利工程、 矿业工程、国防工程、 地下商业街、地下停车场 核废料处理 利用废弃矿井（美国、法国） 利用天然洞室 开发地热－新能源
六、我国地下工程概况
地下电站
（1）火电站：战备才建 （2）水电站：全世界500余座，挪威200余座 每年掘水电隧道125km 前苏联罗戈水电站开凿隧道、硐室总长62km 云南某水电站－大厂房，横断山脉，亚洲第一 （3）抽水蓄能电站：全世界200余座，调峰 增加地下水库
六、我国地下工程概况
地下电站 （4）核电站：（半地下、完全地下） 世界大发展，法国占75% 我国浙江秦山核发电站，自力更生 广东大亚湾核电站，法国技术200万千瓦 岭澳核电站，近期890万千瓦，远期2000万千瓦 江苏连云港核电站，俄罗斯技术 计划20座核电站 核能－洁净能源：大亚湾200万千瓦，仅需50吨/年核燃料 如煤600万吨/年 CO2、烟尘、粉煤灰、运输 电力三分天下（化学能、水能、核能）
5人 17.9%
6人 21.4% 4人 14.3% 3人 10.7% 2人 7.1% 1人 3.6%
3人 12.5%
1人 3.7% 1人 4.2% 2人 8.3% 2人 8.3% 8人 29.6% 4人 14.8% 1人 3.7% 27人 1人 3.5% 29人 6人 20.7% 2人 6.9% 3人 10.3%
七、地下工程施工技术
盾构法－软土现代化施工技术 英国 1818年发明，190年历史 中国 1956年开始，50年历史，上海最发达 1984年，上海延安东路公路隧道φ11.3m 长2261m，当时世界第三 武汉长江公路隧道 日本 φ14m 欧洲 φ15m（英吉利海峡公路隧道，单孔双层）
微型盾构（φ25～300cm），全世界达6000公里
电气往返列车
五、规划的著名工程
法国里昂－意大利米兰
穿越阿尔卑斯山铁路隧道54km
俄罗斯－日本
海底铁路隧道50km
美国－俄罗斯
白令海峡隧道90km
欧洲－非洲
直布罗陀海峡隧道
日本－地下飞机场
建在市中心地表下50～150m深处
六、我国地下工程概况
地铁（轻轨）－现代大都市的标志 （1）特点：容量大、快、准、能耗低环保好、 城市可持续发展，战备 伦敦 400km 1863年 巴黎 260km 1900年 柏林 180km 1902年 纽约 443km 1904年 棋盘式4层，埋深40m 东京 250km 1927年 莫斯科 200km 1935年 蛛网式3层 北京 39km 1969年（114km 2000年） 美国（2000年）现有1230km，占世界的21%
六、我国地下工程概况
地铁（轻轨）－现代大都市的标志
（2）中国地铁
1965年始建，北京、天津、上海、广州、深圳等 共运营200km 在建、将建城市：南京、重庆、沈阳、青岛、苏 州、杭州、武汉、成都、西安、大连、长春共22 个城市，2010年全国达1200km 城市人口300万以上 国家规定： GDP 1000亿以上 可建地铁 年财政收入100亿以上
六、我国地下工程概况
海底隧道 琼州海峡隧道（15～30km 埋深80m） 台湾海峡隧道（已召开两次研讨会） 渤海海峡隧道（57km） 水利工程 我国水资源人均为世界1/4，山西为全国的1/6 （1）南水北调（西线工程）145～195亿m3 建库、隧洞，坝高150～350m，单洞最长131km （2）引黄工程 坝高90m，引水12亿m3，隧洞200km，单洞43km