地下空间开发

   随着城市化水平快速发展，城市可利用土地资源日益紧张，开发地下空间成为必然的选择。我国可利用的地下空间约3873.60亿立方，对于构建生态城市，低碳城市意义重大。

一：地下空间功能划分

地下空间开发按使用功能可以分为八个领域

1、交通设施：城市地下通道、城市地铁、隧道等。

2、商业设施：地下商城、地下娱乐场所，废弃矿井商业开发等。

3、地下车库：解决城市中心区的公共停车和居住区的个人停车等。

4、市政管廊设施：城市给排水管道，通讯，电缆，供热，供气管道，为以后添加设施提供预留空间。

5、城市灾害防治系统建设：人民防空、抵御自然灾害。

6、军事工程：地下军事指挥中心、重要军事设施（军事光缆、通道、物资储备等）。

7、工业设施：地下核电站，地下电厂，地下车间，厂房，仓库等。

8、高层建筑地下空间：增加建筑面积、抗灾防震。

二：国外地下空间开发现状

1、日本地下空间开发注重分层开发，商业街置于浅层，深层地下空间定义为公共用途，预留设置城市市政基础设施和共同沟；注重地铁车站与地下商业街，公共中心，停车场综合开发，容积率达到10以上；注重都市圈周围地下排水系统建设。

2、美国注重地铁建设，地下通道建设较多，将主要的大型公共建筑通过地下通道连接起来。

3、瑞典大型的地下排水系统在世界上是领先地位，城市排水系统、污水处理系统都在地下。

4、俄罗斯将地铁系统与共同沟系统结合起来，进行分层开发。

5、法国将废弃矿井进行改造，开发为城市下水道，共同沟系统，大力建设地下车库。

3、国内地下空间开发规划

1、北京地下空间开发规划

2、上海地下空间开发规划

3、深圳地下空间开发规划

4、雄安地下空间开发规划

5、山东地下空间开发规划

5.1济南地下空间规划

《济南市中心城地下空间开发利用规划》

5.2青岛地下空间规划

《青岛城市地下空间资源综合利用总体规划(2014-2030年)》青岛人防办

5.3烟台地下空间规划

《烟台市城市地下空间开发利用规划》

《烟台市地下管线综合规划》

烟台规划局

5.4潍坊地下空间规划

《潍坊市地下综合管廊专项规划（2016-2030年）》

《青州市城市地下空间开发利用规划（2016—2030）》

《青州市城市人防建设规划（2016—2030）》

5.5泰安地下空间规划（试点）

《城市地下空间利用专项规划》

《城市地下综合管廊专项规划》

5.6滕州地下空间规划（试点）

4、山东地下空间开发的地质情况

1、济南地质情况

2、青岛地质情况

3、烟台地质情况

4、潍坊地质情况

5、地下空间常见的施工工艺（对各个工艺进行简介及流程介绍）

1、新奥法

1.1基本原理

新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下工程的设计与施工。

新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。

2、钻爆法

2.1基本原理

钻爆法即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式。

3、掘进机法

3.1基本原理

掘进机法是挖掘隧道、巷道及其它地下空间的一种方法。简称TBM(tunnel boring manchine）法，是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后，通过配套的运输设备将碎石运出。分为：全断面掘进机的开挖施工，独臂钻的开挖施工，天井钻的开挖施工，带盾构的TBM掘进法。

4、盾构法

4.1基本原理

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

5、明挖法

5.1基本原理

明挖法是指一种先将地面挖开，在露天情况下修筑衬砌，然后再覆盖回填的地下工程施工方法。多用于浅埋隧道。明挖法是软土地下工程施工中最基本、最常用的施工方法。 

6、盖挖法

6.1基本原理

盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。

工法：先用连续墙、钻孔桩等作为围护结构和中间桩，然后施工钢筋混凝土盖板，在盖板、围护墙、中间桩的保护下进行土方开挖与结构施工。

逆做法：土方开挖与结构施工顺序均由上而下进行。

顺做法：土方开挖全部结束后由下而上做结构施工。

7、地下连续墙法

7.1基本原理

地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。

8、顶管法

8.1基本原理

顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。

在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。

顶管法特别适于修建穿过已成建筑物、交通线下面的涵管或河流、湖泊。顶管按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。

9、冻结法

9.1基本原理

冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水与地下工程的联系，以便在冻结壁的保护下进行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技术。最早用于金矿开采，后由德国工程师用于煤矿矿井建设获得专利技术趋于成熟，现在已广泛应用于地铁、深基坑、矿井建设等工程中。详细介绍了其起源、基本原理、制冷系统、加固机理以及施工方法等。

6、地下空间开发案例

6.1深圳前海地下管廊建设

6.2北京商务中心地下空间开发

6.2.1开发背景

6.3上海静安公园地铁枢纽地下空间开发

6.4日本新宿车站地下空间开发

6.5济南CBD地下空间开发

7、地下空间质量防治措施