2017年西南交通大学地下空间利用复习资料

西南交通大学地下空间利用复习资料

1、组成地下环境的基本元素

组成地下环境的四个基本元素：空间、材料、水、能量。右图说明了对这种地下资源的可持续应用。

2、地下街按规模分类

按规模分类，以建筑面积的大小和其中商店数量的多少，可以分为：

小型——面积在3000m2以下，商店小于50个；

中型——面积在3000～10000m2，商店30～100个；

大型——面积大于10000m2，商店数在100个以上。

3、地下街城市功能的主要表现

地下街的城市功能主要表现在以下四个方面，其中改善城市交通是主要功能。

（1）地下街的城市交通功能

（2）地下街对城市商业的补充作用

（3）地下街在改善城市环境上的作用

（4）地下街的防灾功能

4、地下空间生理环境（又称物理环境）

生理环境又称物理环境，包括空气环境（温度、湿度、清洁度）、视觉环境（照度、色彩）和听觉环境（声音的清晰度、噪声强度等）；

5、地下设施对于环境可持续发展的贡献

地下设施对于环境可持续发展的贡献是多方面的。

（1）节省自然资源

（2）减少空气污染和不必要的视觉和噪音污染；

（3）为低耗能、低废弃提高可能；

（4）地下结构相对不易受地震等自然灾害影响；

（5）不影响地面景观，提高地面环境质量。

简单地说，地下设施可以认为是提供了终极“绿色屋顶”。

6、地下汽车库主要优点

地下汽车库的主要优点有三个方面：

（1）停车容量

停车容量受到的限制较小，可以在地下空间相当狭窄的情况下提供大量停车位。

（2）汽车库位置

汽车库位置受到的限制较小，有可能在地面空间无法容纳的情况下满足停车设施的合理服务半径要求，这一点在容积率最高的城市中心区尤为重要；

（3）节省城市用地

节省城市用地，地下汽车库的出入口、通风口等在地面上占用土地数量较小，一般不超过其总面积的15%。

此外，节省用地还有经济上的优势。建在地下不需土地费或只需少量补偿费，可以在经济合理的条件下满足城市的停车需求。

7、凡是具有一定规模的地下空间，都应建立起与其使用性质和规模相应的综合防灾指挥和管理系统，通常采用的防火体制

为了使以上各防灾救灾系统能正常运转，在灾害发生时能有效地起到救灾灭灾的作用，凡是具有一定规模的地下空间，都应建立起与其使用性质和规模相应的综合防灾指挥和管理系统。

一般可采用三级防火体制：

第一级是地下空间内部装备的各种自动防灾、救灾、灭灾系统；

第二级是内部的专职防灾人员和受过防灾训练的其他工作人员；

第三级是从外部来的城市防灾专业队伍。

8、地下街内部的主要灾害

首先，在人员活动比较集中的地下街、地铁车站、地下步行道等各种地下设施和建筑物地下室中发生的占40%。

其次，火灾的次数最多，约占30%，空气质量恶化事故约占20%，二者相加约占一半，其他灾害发生次数一般不超过5%；

第三，以缺氧和中毒为主要特征的内部空气质量恶化现象在建筑物地下室和地下停车场等处发生的次数较多，应列为地下空间内部灾害的主要类型之一。

发生在地下街内部的灾害主要是火灾，发生爆炸的可能性较小，因为除煤气设施外，一般商品较少易爆性。

同时，即使发生爆炸，其冲击波的破坏范围也有限，而由于爆炸引起的火灾，即次生灾害，仍然是主要危险。

因此，地下街的规划设计和经营管理，在防灾问题上，应以防火为主。

9、城市停车问题主要表现

从总体上看，城市停车问题主要表现在：停车需求与停车空间不足的矛盾、停车空间扩展与城市用地不足的矛盾上。

10、城市地下综合体的主要功能

在城市矛盾中，首先表现出来而且影响面最广的是交通问题，建设以实现人、车分流和缓解地上停车空间不足为主要目的的地下综合体，是解决这一问题的有效途径。

地下综合体的主要功能和在城市中所起的主要作用是改善城市交通。

11、共同沟和综合管廊

共同沟是指设置于道路下，用于容纳两种以上公用、市政管线的构造物及其附属设备，其设有专门的检修口、吊装口和监测系统。

英文名称为“utilitytunnel”，在我国大陆的相关规范中称为综合管沟或综合管廊，而在台湾地区称为共同管道。

12、在共同沟的施工中，常用的施工方法

根据诸多城市建设城市共同沟的工程实践，在共同沟的施工中，一般有三种方法，即明挖工法，暗挖工法，预制拼装法。

明挖工法即在明确共同沟位置的基础上先要对地面进行大面积开挖，在工作面出来后再进行共同沟的进一步施工。在建设施工的过程中虽然直接成本较低，但对地表的破坏性大，而且易引起交通的阻塞。与此同时造成环境的破坏，与设计城市共同沟的初衷相违背。因此这种施工方法仅适用于城市新区的共同沟建设。

暗挖工法即在共同沟的建设过程中，采用盾构、矿山法等各种工法进行施工。暗挖工法共同沟的本体造价较高，但其施工过程中对城市交通的影响较小，可以有效地降低共同沟建设的外部成本，如施工引起的交通延滞成本、拆迁成本等。预制拼装法即将共同沟的标准段在工厂进行预制加工，而在建设现场现浇共同沟的接出口、交叉部特殊段，并与预制标准段拼装形成共同沟本体。

预制拼装式共同沟可以有效地降低共同沟施工的工期和造价，更好地保证共同沟的施工质量。

预制拼装式共同沟适合于城市新区或高科技园区类的现代化工业园区等。

预制拼装法虽然优点突出，是以后共同沟建设发展的趋势，但是目前的技术还不是很成熟。

13、迄今为止在开发利用地下空间的事业中，规模最大、范围最广、效益最高的利用形式

地下环境对多种物资的贮存都有很大的优越性，近几十年中，许多国家中的各类地下贮库，在地下工程建设总量中占有相当大的比重，成为迄今为止在开发利用地下空间的事业中，规模最大，范围最广，效益最高的领域之一。

14、公共物品的特性

公共物品是指公共使用或消费的物品，公共物品具有非竞争性和非排他性。

15、非开挖地下管线工程技术

非开挖技术是近30年来国际上新兴的一种对环境无公害的地下管线施工技术，指利用岩土钻掘手段在地表不挖沟的情况下，铺设、修复和更换地下管线。非开挖技术被广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流，以及在闹市区、古迹保护区、农田和环境保护区等不允许或不能开挖条件下进行煤气、电力、供排水、电讯、有线电视线路、天然气管道等的铺设、更换和修复。

该技术有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通、施工安全性好等优势，日益受到人们的青睐，在市政给排水、通信电缆、燃气管道及电力电缆等地下管线工程施工中得以广泛应用。

非开挖地下管线工程技术的主要研究内容和服务领域包括地下管线探测和检测技术、地下管道（线）的铺设技术、地下管道（线）的维护和更新技术。

16、中继站的运用

中继站（intermediatejackingstation，也称中继间、中继环）：安装在一次顶进管子的某些部位，把这段一次顶进的管道分成若干个推进区间。

当所需的顶进力超过主顶工作站的顶推能力、施工管道或后座装置所允许承受的最大荷载时，则需安装中继站进行辅助施工。

17、地下厂房的纵轴线的要求

在地应力较高的地区，纵轴线应尽可能取平行于最大主应力的方向，或呈小角度相交，避免围岩失稳。

在地应力较低的地区，围岩稳定主要受岩体结构特征（软弱结构面及其组合）的控制，纵轴线应与主要地质构造线的方向有较大的交角，并与地形等高线近于垂直相交。

18、论述地下街的组成与修建原则？

地下街的组成可具体分为以下5个部分：

（1）地下步行交通部分，包括商业街内除商店以外的通道和广场、地下过街人行横道、地下车站间连接通道、地下建筑之间的连接通道、出入口的地面建筑、楼梯和自动扶梯等内部垂直交通设施等。

（2）地下公用停车场及其辅助设施。

（3）商店、饮食店、文娱设施、办公、展览、银行、邮局等业务设施。

（4）市政公用设施的主干管、线。

（5）为地下街本身使用的通风、空调、变配电、供水排水等设备用房和中央控制室、防灾中心、办公室、仓库、卫生间等辅助用房，以及备用的电源、水源。

修建原则：

1）虽然地下街基本上是以公用通道或停车场为中心来修建的，但为了提高其社会经济效益，还应附有必要的店铺及其他设施，但店铺的面积要尽量小些。2）地下街是一个闭锁空间，一旦发生火灾，人不能像在地面那样，很快辨别出自己的位置而迅速避难，所以应充分考虑使用者的方便以及紧急情况下的避难等问题，地下街内应有显著的引导标志。

3）地下街应与地面道路或站前广场等相配合，形成一体，充分发挥其功能，也就是说要把地下街作为城市规划的一个环节来进行规划和修建。

4）为防止灾害扩大，原则上禁止地下街与其他建筑物的地下室相连接，如必须连接时，应有必要的识别、排烟及联络通道等设施。

5）从防火观点出发，地下街与一般建筑相比要求较高，每 200 m2 内要设防火壁等设施。

因此，一般认为在下述情况应考虑修建地下街：

城市广场以及繁华商业区的地面交通十分拥挤而需改善时；

城市规划的规模中需要建立时；

为使地面交通安全、顺畅，而必须整顿时；

从当地情况看，在道路以外或上空等位置设置有显著困难时。

19、“人车分流”的优点

“人车混流”不仅使得人流过街与道路上汽车的正常行驶相互之间产生影响、抵触，减小了双方面的交通容量，还使得交通事故上升。

对于城市交通要“人车分流”，已基本上取得了共识。在目前，车辆交通利用地面空间的条件下，解决这一问题的方法，似乎只有两个，一个是“人行天街”过街，另一个就是利用“地下过街通道”来解决问题了。

20、地下物流系统

城市地下物流系统是指城市内部及城市间通过地下管道、隧道等运输固体货物的一种全新概念的运输和供应系统。将处理的物流基地或园区的货物通过地下物流系统配送到各个终端，这些终端包括超市、工厂、中转站、甚至是小区等。

地下物流系统的组成

地下物流系统可以划分为软件部分和硬件部分。软件部分主要对应物流系统的信息控制和管理维护部门；硬件部分则主要对应系统的运输网络实体，即地下物流网络。

地下物流系统的分类和应用领域

①管道形式地下物流系统

采用管道运输和分送固、液、气体的构想已经有几百年的历史了，现有的城市自来水、暖气、煤气、石油、天然气输送管道以及排污管道都可以看做地下物流的原始形式。但这些管道输送的都是连续介质，而本书所讨论的则是固体货物的输送管道。这类管道物流运输形式可分为气力输送管道、浆体输送管道、舱体运输管道。

②隧道形式地下物流系统

早期隧道形式货运系统多为轨道形式，如芝加哥和伦敦的地下货运系统，以伦敦皇家邮件系统最为著名。

目前发展隧道形式的地下物流系统运输工具多使用以电为动力，并具有自动导航等功能，如两用卡车和自动导向车等。

21、地下街的组成

地下街的组成可具体分为以下5个部分：

（1）地下步行交通部分，包括商业街内除商店以外的通道和广场、地下过街人行横道、地下车站间连接通道、地下建筑之间的连接通道、出入口的地面建筑、

楼梯和自动扶梯等内部垂直交通设施等。

（2）地下公用停车场及其辅助设施。

（3）商店、饮食店、文娱设施、办公、展览、银行、邮局等业务设施。

（4）市政公用设施的主干管、线。

（5）为地下街本身使用的通风、空调、变配电、供水排水等设备用房和中央控制室、防灾中心、办公室、仓库、卫生间等辅助用房，以及备用的电源、水源。

22、地下街的环境质量

地下街内部环境的优劣直接关系到人们对地下商业空间的主观评价，最终影响到地下街的使用价值和综合效益的高低。

环境质量一般表现在生理环境和心理环境两个方面。

生理环境又称物理环境，包括空气环境（温度、湿度、清洁度）、视觉环境（照度、色彩）和听觉环境（声音的清晰度、噪声强度等）；

心理环境主要指舒适程度和方便程度，内部空间的形式美及空间气氛对人心理上的愉悦程度，以及安全感等，包括地下街的建筑布置是否合理，交通是否顺畅，顾客是否拥护，服务是否周到，是否有适当的休息和饮食条件以及内部空间的建筑艺术处理的优劣等。

23、当灾害在初始阶段失去控制后的主要任务

当灾害在初始阶段失去控制，开始扩大和蔓延后，救灾系统的主要任务有两个，一是将内部所有人员安全撤出，二是实行有效的灭灾。

外来人员在防灾中心和受过训练的工作人员的组织和引导下，在灾害没有危及生命之前撤离灾害现场，到地面开敞空间的安全地带避难。动员一切内部和外部的人力物力将灾害在最短时间内扑灭。鉴于地下空间的灾害从外部救援比较困难，故主要依靠内部的救灾设施。减少损失的最有效措施应当是尽快控制和消除灭害。

24、机械式汽车库和坡道式汽车库的优缺点

坡道式汽车库：

优点：造价比机械式要低得多，可以保证必要的进、出车速度，且不受机、电设备运行状况的影响，运行成本较低。

主要缺点：用于库内交通运输的面积比重很大，两者的比例接近于0.9:1，使面积的有效利用率大大低于机械式汽车库，并相应增大了通风量和需要较多的管理人员。

机械式汽车库（全机械化、自动化）：

把每台车所需要的停车面积和空间压缩到最小，车库实际上成为一种停放车辆的容器，基本上不需要通风，人员不进入停车间，减少了许多安全问题，这样就充分发挥机械式停车的优势。

机械式汽车库由于受机械运转条件的限制，进车或出车需要间隔一定时间（1～2min），不像坡道式汽车库可以在坡道上连续进出车（最快可每6s钟进出一辆车），因而在交通高峰时间内可能出现等候现象，这是机械式停车的主要局限性，同时由于机电设备造价高，在每个停车位的造价指标方面，机械式汽车库显然处于不利地位。

25、民用建筑和工业建筑的含义

民用建筑和工业建筑是建筑的两大类型，民用建筑又包括居住建筑和公共建筑。公共建筑涉及的内容包括除交通建筑和贮库之外的各种公共建筑。

民用建筑（Civil Building），供人们居住和进行公共活动的建筑的总称，按使用功能可分为居住建筑和公共建筑两大类。

工业建筑：指供人民从事各类生产活动的建筑物和构筑物。包括。工业厂房：可分为通用工业厂房和特殊工业厂房。按工业类别分类包括。

26、地下贮库的综合效益

与在地面上建造同类贮库相比，只要具备一定的条件，地下贮库往往表现出较高的综合效益，主要有以下几个方面：

（1）经济效益

（2）节能效益

（3）节地效益

（4）减小库存损失

（5）满足物资贮存的特殊要求

（6）环境和社会效益

27、顶管法与盾构法隧道的异同点

顶管技术和微型隧道的主要区别是管道直径的大小，而不是是否采用了远程控制系统。

28、适于建在地下空间中的公共建筑的评价指标。

若要使地下公共建筑富有生命力和发展前途，就应当从建筑本身的功能特性和使用者的适应程度两个方面进行评价。

29、受岩石成洞条件的限制，岩洞冷库不可能集中成一个大面积或多跨连续的库房，洞与洞之间又必须保持一定厚度的岩石间壁，适宜采用什么样的布置形式？

由于受岩石成洞条件的限制，岩洞冷库不可能集中成一个大面积或多跨连续的库房，洞与洞之间又必须保持一定厚度的岩石间壁，因此只能在布置方式上尽可能集中，和缩小洞间的距离，减小通道的长度。例如，如果改变通常的半个“非”字形的布置，采取“日”、“目”、“田”等字形的布置，就可以使冷库占地面积减小，从而减小冷库周围低温温度场的范围，对节能是有利的。

30、顶管技术

顶管技术也被称为液压顶管技术，该施工方法的实质就是，所要顶进的管道在主顶工作站的作用下，由始发井始发，顶进至目标井。

在施工中，通过位于第一节管道的可控顶管机（或盾构机），可以实现直线或曲线顶进。岩石的破碎方法可以在工作面上通过手工、机械或者水力的方法进行分步破碎来实现，也可以通过机械全断面破碎来实现。破碎下来的岩粉或泥土可以通过压力墙上的进土口进入顶管机，并通过已铺设好的管线运至地表。

顶管技术是指首先采用顶管掘进机成孔，然后将人可进入的尺寸大小的管道从顶进工作坑顶入，以形成连续衬砌的管道非开挖铺设技术。

顶进管道具有两个作用，一是支撑开挖空间，二是作为管线构筑物。

31、气力排土式微型隧道工法和水力排土式微型隧道工法的区别

从结构和工作原理来看，该工法和水力排土式微型隧道工法的唯一区别是将冲洗介质换成了空气。其排土系统可以分为两种类型：抽吸式和压入式。

32、公路隧道中交通监控设施

在隧道内安放交通监控设施的目的在于掌握交通流量的基本参数，为运营管理提供依据。

交通监控设施有两种：一种是交通检测器，另一种是环境检测器。

交通检测器主要有压力检测器、地磁检测器和环形线圈检测器。

环境检测器主要是用来检测隧道内的CO含量、能见度和亮度。

交通电视监控系统主要由摄像部分、传输部分、控制部分、监视器部分等组成。

33、地下水电站无论采用何种开发方式，水工建筑物的组成部分。

地下水电站则是指电站厂房部分或者全部埋于地下的水电站。作为地下空间形态利用的又一形式，地下水电站无论采用何种开发方式，水工建筑物组成部分有大坝、引水管道、发电工程。

大坝的作用主要是雍高上游水位，集中水头用以发电并形成水库以调节径流；

引水管道的作用是将水从上游水库引入发电工程，经过水轮机用以发电后再引入下游河道；

发电工程的作用是用于安装布置水轮发电机等设备，是实现能源转换（水能→机械能→电能）的场所。