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城市地下空间开发利用万芳

发布时间:2020-02-14 10:53:46 阅读: 来源:冲压模厂家

城市地下空间开发利用

1.主要成就

地铁建设带动了城市地下空间资源的大规模开发利用。“九五”期间,北京“复八线”、上海地铁2号线、广州地铁1号线先后建成投入使用;广州地铁2号线、上海明珠线一期工程、南京、重庆、深圳等城市轨道交通也进入了施工阶段。地铁既是一种快速、准点、安全、舒适、大范围、大规模城市客运交通问题的交通工具,也是节约用地、减少污染、立体分流、综合高效解决“城市病”的最有效途径之一。地铁建设推进了城市定向、有序地发展,尤其是地铁站域地区的综合开发,带动了地铁沿线房产业的发展和地下空间资源的开发利用。

高层建筑的“上天入地”推进了城市空间的立体开发。高层建筑在大城市飞速发展,由于建筑物基础及自身功能的需要,一般均建有地下室(甚至是多层地下室),从而提高了土地竖向空间资源开发利用的效益。

充分开发利用地下空间资源的防护潜能,提高城市综合防灾抗毁能力。1997年《人民防空法》的颁布实施,使我国人防工程的规划、建设与管理更趋规范化和法制化。“开发利用地下空间构筑人防工程”与“充分利用各类地下建(构)筑物的防护潜能”相结合,成为提高我国城市防空、防灾及综合防灾抗毁能力的有效途径。

城市地下空间的开发利用已步入了法制化轨道。1997年建设部颁布实施了《城市地下空间开发利用管理规定》,对指导和促进我国城市地下空间的有序开发利用和科学管理起到了十分重要的作用。我国部分大城市已经在研究制定《实施细则》,编制城市地下空间开发利用规划,制定配套的政策法规。

城市地下空间开发利用技术取得新进展。随着城市各种地下公共设施和人防工程设施的大量兴建,在规划设计技术、建设施工技术、维护管理技术、相关机械、设备、电气、控制、材料等方面都取得了新进展。

2.存在问题

与发达国家相比,我国在城市地下空间开发利用方面存在较大差距。主要表现:一是现有管理体制存在“条块分割、多头管理、缺乏统一”问题,从而造成资源的严重浪费和流失。二是城市地下空间开发利用的政策和法规方面的研究、规划和建设起步晚、不配套,严重滞后于经济发展和城市现代化建设的速度,损失了地下空间开发利用的最佳时机,形成可持续发展的严重障碍。三是缺乏多系统的综合和城市空间的竖向设计以及城市地下空间的发展规划和建设规划。四是技术规程不健全、不配套,技术更新速度慢,对地下工程结构和地下环境技术的研究不够深入,施工机械与设备陈旧落后,信息化、自动化、智能化程度低等。五是专业人才整体素质不高、观念陈旧、知识更新及再教育力度不足等。

(二)“十五”期间面临的形势与发展预测

1.城市地下空间开发利用的国际化趋势

(1)开发利用地下空间的目的与动因

---- 节约土地资源,合理、高效地利用城市建设用地,确保城市地面用地,完善城市功能设施。主要规划建设:地下铁道、超高压输电隧道、共同沟、供热、供水等设施。

---- 土地竖向(地上、地下各层)空间资源的充分利用。主要规划建设:地下变电站、排水处理设施、地下污水处理场、地下道路隧道、地下停车库等设施。

---- 确保市民出行便利与舒适。主要规划建设:地下公共人行步道系统、地下街、地下购物中心、地下文体娱乐设施等。

---- 充分利用地下空间优越的环境特性。主要规划建设:地下(精密仪器生产加工)工场、信息、通讯设施、地下工作室等。

---- 保护城市环境和城市景观。主要规划建设:地下发电站、石油储存库、历史文化保护设施、防灾治水设施、城市垃圾清除与输送隧道设施等。

(2)城市地下空间开发利用的新动向

---- 深层地下交通网。为了适应日益增大的交通量需求,必须建造新的交通设施,提高交通设施的使用效率。当浅层地下空间已得到充分开发利用的情况下,研究开发利用深层地下空间是建设城市新交通网(深层地铁和地下高速道路隧道)快速、高效、节地的最佳解决途径。

---- 多层地下街和多功能地下候车大厅。为了充分发挥深层地下交通网的作用和效率,在交通网结点地域规划建设多功能地下候车大厅和多层地下街,使城市地面、地下(浅层和深层空间中)建构的各种系统之间建立快速、便利、安全的立体换乘。

---- 大规模综合型地下物资流通网。大型综合物资流通网络由电力、煤气、石油气、热、水、垃圾、货物、信息设施等组成。建造大规模综合型地下物资流通网的主要意义在于将一些货运站等设施设在同一条大直径共同沟内;同时,充分利用共同沟建构高效输送电力和煤气等能流网,货物、邮件、垃圾等固体物流网,上、下水等液体输送管道网,以及信息流网等,实现高效运输和流通,从而有效地减少地上环境及浅层地下空间的负荷,提高抗灾性能,且维护管理方便。

---- 地下大型综合能源储存供给系统。为扩大和完善城市功能,创造更舒适的生活环境,能源需求不断增加。近年来,欧美、日等工业发达国家正在研究建设地下CAES系统(压缩空气储能设施)、地下SMES系统(超导储能设施)和地下CGES系统(地下燃气储能设施)。充分利用城市用能高峰时差,将能源进行转换和储存,以提高能源生产、流通、储存、消费效率,确保安全,保护环境。

(3)城市地下空间开发利用技术的新发展

地下工程建设技术的新发展

盾构技术。随着社会生产的完善和发展,技术的进步,国外盾构法施工技术也向大口径化、大深度化、长距离和小半径化等方向发展。目前已开发出省力、高效、高速施工的自动化系统,同时盾构的设计、制作、施工管理技术也得到进一步发展。已研制出异形断面、局部扩大,地中对接、多圆拱组合、矩形断面、球体盾构等新型掘进盾构机械。盾构法适用的地层越来越广,可用于从粉土层、粘土层到软岩层的多种地层,是线形地下空间开发利用的主流施工技术。

NTAM技术。NTAM(新奥法)工法,能充分利用地层的承载能力,较为合理、经济,是岩石地层地下洞室的主要施工、支护工法。目前已达到的技术水平是最大断面:(软土地层:153m2,软岩:133m2,硬岩:1500m2);适用深度(最小覆土:软土地层:2~5m;最大覆土:硬岩:1000m);长距离(距离无限制)变化(自由断面、扩大、分叉、异形断面)等。

基坑技术。基坑技术主要有两大部分组成,其一是围护结构的施工技术,其二是围护结构的支撑技术。由于大型地铁车站、地下街、地下车库、地下贮库、多层地下室等地下工程的面积越来越大,深度越来越深,与周边设施越来越近,故对基坑工程的施工技术要求越来越高。其中,地下连续墙的最大入土深度已达到150m,最大壁厚为3m。已能适应目前各种工程的建设需要。

其他技术

建设技术不断发展的同时,地下勘测技术(如地下雷达、地理信息系统“GIS”技术的应用等),外部环境保护技术(地下水位变化、土层变形对环境影响的预测与控制技术,水质、土壤、热、微生物、生态等污染的预测和控制技术等);内部环境保护技术(与卫生有关的环保技术,如空气的温度、湿度与质量,与舒适有关的技术,如声音、振动、阳光、色彩、空间、绿化等)。防灾安全技术(重点是防火、防水、煤气泄漏、自动报警和灭灾技术等);地下空间环境心理障碍与对策技术等都有了迅速地发展。

2.我国城市地下空间开发利用的发展趋势与需求预测

随着改革开放的持续深入,大城市现代化建设、更新与改造将会更快,必将更大范围、更大规模地推进城市土地资源的高效率利用与地下空间的开发。

(1)地下空间的开发利用首先将在人均GDP超过3000美元的城市和地区得到快速发展

根据世界工业发达国家城市地下空间开发利用与人均GDP的统计分析,当该城市或地区的人均GDP超过3000美元时,已经具备了大规模开发利用城市地下空间的社会经济基础。我国一些沿海开放城市的经济发展已达到这一水平,地下空间的开发利用正在快速发展。

(2)城市轨道交通的建设必将大规模、有序化地推进地下空间资源的开发利用

由于地铁建设速度的加快,一方面带动了沿线地域的城市更新改造,同时地铁站域地区的地产、房产和地下空间也将得到充分开发利用。“十五”期间是我国城市地铁建设与城市建设整合,高效、综合开发利用地下空间资源的重要历史时期。

(3)城市综合防灾建设必将推进地下空间的开发利用

开发利用地下空间,建设人民防空工程是我国的基本国策。“十五”期间及今后相当长的一段时间内,我国将有计划地持续建设人民防空工程(尤其是专业化工程)。同时,充分挖掘各类地下建(构)物及地下空间的防护潜能,将战争防御与提高和平时期城市抵御自然灾害的综合防灾抗毁能力相结合。

(4)城市环境保护和绿地建设与地下空间的复合开发将是我国城市地下空间开发利用的新动向

为了提高土地资源的利用效率,完善城市功能,充分发挥城市中心的社会、环境和经济效益,绿地建设与地下空间的复合开发是一种很好的综合开发利用模式,“复合开发”模式将是我国城市地下空间开发利用的新动向。

(5)小汽车的发展必将带动城市地下车库工程建设及地下空间的开发利用

我国大城市私人轿车拥有量的增长速度将会加快。为了解决城市中心区的公共停车和居住区的个人停车难问题,开发利用地下空间,建设各种类型的地下车库必将成为一种新趋势。

(6)城市基础设施的更新必将会推进共同沟的建设与地下空间的开发利用

由于共同沟为各类市政公益管线设施创造了一种“集约化、综合化、廊道化”的铺设环境条件,使道路下部的地层空间资源得到高效利用,使管线的运营与管理能在可靠的监控条件下安全高效地进行。随着城市的不断发展,共同沟内还可提供预留发展空间,保证了可持续发展的需要,我国一些特大城市将优先发展共同沟。

(7)城市地下空间的大规模开发利用必将加快相关政策、法规建设的步伐

随着各类地下空间设施的大量兴建,相关政策和法规的制定必须先行,以发挥引导作用,更好地规范相关行为,提高地下空间开发利用的效率,减少资源浪费。

(8)城市地下空间开发利用与管理的相关科学技术将会得到飞速发展

“十五”期间,浅层地下空间将会在东部沿海经济发达的大城市首先得到充分地开发利用,并逐步西移。随着地铁车站及相邻设施的大型化、深层化、综合化、复杂化趋势,势必促进地下空间技术的创新和进步。尤其在地下勘察技术、规划设计技术、工程建设技术、环境保护技术、安全防灾与管理技术等方面将会得到快速发展。

(三)“十五”规划目标与发展战略

1.总体目标

“十五”期间,我国城市地下空间开发利用的主要目标是:城市地下空间开发利用的总体规划编制工作基本完成;管理体系基本理顺;配套政策、法规基本健全;城市地铁、地下街、地下车库、地下室、共同沟、平站结合人防工程等功能设施的建设得到优先发展;浅层地下空间资源有序、高效、充分地开发利用;地下空间科学技术创新与进步加快,开发利用城市地下空间资源的总体水平接近世界发达国家九十年代中期的水平。

2.具体目标与控制指标

(1)开展城市地下空间开发利用发展规划的编制工作

城市地下空间开发利用规划是城市总体规划的一个组成部分,100万人口以上的城市必须开展这一项工作,以确保地下空间的有序开发利用。

(2)基本完成城市地下空间可开发利用资源的普查工作

城市地下空间资源也是国家宝贵的自然资源。为了更好地开发利用城市地下空间资源,“十五”期间,拟对城市可开发利用地下空间资源进行普查,重点是城市浅层(-30m以内)地下空间资源(即可供合理开发利用的资源总量),为进一步编制地下空间建设规划提供科学依据。

城市地下空间资源普查率

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