城市地下空间发展的制约条件以及发展历史和未来趋势

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贾笼笼、范晓冬、董志凯、 李旻举、黄进、扎西旺加参与制作
综合事例 （以浙江省的省会杭州为例）
截至2015年12月，杭州 已开通地铁1号线54公里、 车站34座，2号线东南段 18.2公里、车站12座，4 杭州市是我国对于城市地下空间 号线9.6公里、车站10座。 开发利用效果较为良好的城市之一 共计82公里，车站52座 （换乘站不重复计算）。 这也是全球首个4G网络 覆盖的地铁系统。
第 一 条 地 铁
1863年世界上第一条地铁在英国 首都伦敦建成，打响了城市地下 空间用于交通运输的第一枪
？ 城市发展面临问题 城 空 市 间 人 需 口 求 越 越 来 来 越 越
城市地下空间发展迫在眉睫！
城市地下空间 开发的制约条件
经济水平的发展 法律体系 管制体系 制 约 条 件 开发技术 城市环境 开发技术 城市环境 地质环境 没有长期的规划 地下施工的风险
完成了第一条铁路隧道（1878）
完成了4.6千米的世子隧道（1902年）
现代地下污水设施（1872年） 近代以来，日本充分发挥了地下空间的作用， 日本东京建成第一条地铁（1972年） 已成为世界上地下空间利用领先的国家 建成第一条地下商业街（1934年） 建成了几个大规模的地下水电厂（60年代） 建成储量达175万吨的地下储油罐（1991年） ……
日 本
美国
美国纽约市地铁在世界上运营 线路最长（443公里），车站数 量最多（504个），每天接待 510万人次，每年接近20亿人次。 纽约中心商业区有4/5的上班族 都采用公共交通
地下空间的发展趋势
地下城市—深层超大型城市地下综合体
1983年末,日本提出来要开发深层的 地下空间,建深层超大型的、大型的 城市地下综合体。所谓大型综合体, 就是在网状节点上建造一些圆桶型的、 椭球形的或者球形的大型地下结构。 日本提出的方案里面有一个圆桶形的, 是建一个直径80至100米,高50米,12 层的地下建筑,其中有物业办公、商 业、娱乐、文化设施和地铁站,使部 分城市功能转入地下。 东京八重洲地下商业街
工程建设的决策、管理和组织方案的复杂性
…… 工程建设周边环境的复杂性
地下空间发展历史
天然岩洞
石窟寺
黄土窑洞
陵墓
…… 山 河 甘 西 南 肃 地道战、坑道战 人防工程 大 龙 敦 同 门 煌 云 石 石 岗 1971 窟 中国第一条地铁北京地铁开通（ 年） 窟 石 窟
地下粮仓
中 国
上海地铁开通（1993年）
精 即将呈现… Begin 彩
城市地下空间有多重要
？
随着城市化进程在逐步加快，城 市人口在急剧增加，大量流动人 口涌进城市，人员出行和物资交 流频繁，交通运输、商业、工业 等领域的需求急剧增加。
全球各国开始重视环保，一系列的 增加绿化带的政策也让地面可利用 空间进一步减小，地面空间已经无 法满足人们的日常生活需求。
城市环境
城市地下空间的开发 必将在很大程度上影响人 所引起的地表的变化 们的生产生活及居住环境
拆迁工作量大
地 质 环 境
包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、 地质结构与构造、水文地质条件、不良地质作用 以及天然建筑材料等六大方面的工程地质条件均 会对地下空间开发的施工带来不同的影响。
没 有 长 期 的 规 划
未 来 地 下 交 通 系 统
就目前来说，中国的城市交通正形 成一个恶性循环，私人机动车的飞 速增加，导致车行速度，所以，现 隧道工程是未来地下 要求 在我们要面临的一个需要解决的解 高效率、高速度、大运量， 交通的重要部分 决城市交通的最根本的办法就是发 而且能够避免振动造成的影响 展高效率，高速度的公共交通，其 中城市地下交通就是最优方案。
明钻法
钻爆法
机械 掘进法
盾构法
1公里地铁=5亿元 决定性因素 巨大的开销！
经济水平的发展
地下空间产权关系不明确 地下空间开发利用无法可依
法律体系
管理体制不到位，管理机制的缺乏 各政府部门之间的信息沟通不流畅
开发技术
源自文库
重要条件 欧美发达国家拥有先进的开发技术，所以西方的城市地 下空间发展起步更早，美国、瑞典、挪威、加拿大、芬 兰、日本和前苏联国家在城市地下空间开发利用领域已 经达到相当规模的水平。 降低开发成本、保证开发质量、提高开 发效率、缩短开发周期
杭州市地铁规划图
理想是美好的，而现实总是残酷的
到2020年，杭州将规 划建成6条地下快速路、 5条穿山隧道、6条过 江隧道、1条过河、湖 隧道、4条过铁路隧道、 10条地下车行立交
杭州市地下空间规划图 杭州市隧道规划图
由于我国对于城市地下空间的大规模开发利用 所以我国现在虽然对城市地下空间的开发与 是从最近的几十年开始的，国家层面对地下空 在距离上次塌陷位置 直线距离 使用已经变得十分普遍，也有了一定的理论 间开发利用的立法欠缺，基础的民事法律也缺 二、三百米的地方发生坍塌事 基础，关于城市地下空间工程的规划和技术 失，这在一定的程度上也影响了杭州市地下空 故，隧道洞内出现12平方米坍 也正因为我国对于城市地下空间的大规模开 也取得了一定程度上的成功发展，逐渐形成 间开发管理的法制建设。结果地下空间开发利 塌，之江路路面塌陷约 80平方 发远远晚于西方发达国家，我国对于城市地 了一套较为完整、系统的体系，但是这还远 杭州正在建设的紫之隧道 用的民事权利难以得到有效的保障，参与地下 米，两次塌陷原因相似，即 下空间工程所涉及到的技术也远远地落后于 远不够，还存在着太多的问题。现在我们必 上方发生塌陷，地表形成 空间的开发利用者也无法取得相关的产权，这 “隧道洞内突然涌水，初支拱 西方。由于缺乏较为先进的技术和经验，在 须虚心向西方学习，学习他们较为先进的理 200多平米的大坑 也引发一系列难题：由于无法取得地下空间投 顶发生掉块，引发地表塌陷”， 施工的过程中也时常会发生一些安全事故。 论与技术，不断在实践中积累经验，这样才 资工程的权属，投资者也就既不能向银行取得 而这一些也正是相关技术落后 能更好的利用好城市地下空间这宝贵的资源， 抵押贷款，也无法进行转让，难以鼓励民间资 的体现 让人们过上更舒适、美好的生活。 本参与地下空间开发建设，只能由政府进行单 4月1日事故现场 一的投资。 2月22日事故现场
"世界最长的海底隧道" 渤海的烟台—大连隧道
未 来 城 市 中 的 地 下 空 间
说到城市未来现代化的标志，在地下空 间中，综合管廊不得不提，世界上一些 未来的城市中，地下交通网络将基本建成， 发达国家城市里面都在建设新型城市公 包含着地铁、地下通道、地下人行步道、 用市政隧道—综合管廊（共同沟），其 地下停车场等设施。除了交通网络外，还 中以日本最为发达。日本的综合管廊把 有大型地下储气设施、地下雨水储存设施、 各种不同的管道放在同一个沟里面，这 地下垃圾站房、地下变电站等。这样一个 样维护起来就比较方便，当然一次性投 大型都市就变成了一个城市，两张地图； 资就较高，现在北京，上海等多个城市 地上一张，地下一张了。 也开始建设综合管廊。在 21世纪，还要 发展成为公用市政隧道，把网线、电缆 等工程放在这个空间中。 地下综合管廊建设 日本地下综合管廊
导致
新的开发被旧的地下设施阻碍
地 下 施 工 的 风 险 性
工程建设的工程地质和水文地质等自然条件 动态施工过程中土质力学性能的变化，围岩 的复杂性 力学和物理性质的变化 工程建设中机械设备、技术人员和技术方案 随着向地下深层和超深层空间的开发，城市 的复杂性 地下工程对周边环境的振动和噪声影响 地下空间开发和利用的风险也越来越大