從現(xiàn)狀看地下建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)畢業(yè)論文

1、16從現(xiàn)狀看地下建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)從現(xiàn)狀看地下建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)人類(lèi)的歷史步入二十一世紀(jì)，至今世界人口已經(jīng)突破70億大關(guān)，自從工業(yè)革命的1840年之后，人類(lèi)社會(huì)開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展的快車(chē)道，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技等水平的提高，世界人口也呈現(xiàn)陡增的趨勢(shì)(如圖1)。然而，地球表面的71%面積是海洋，29%面積才是陸地。陸地大部分是山陵、森林、草原、沙漠等各種不宜耕種的土地，適于耕種的僅占6.3%，如果算上城市化發(fā)展所占用的土地，真正的耕地恐怕還要小于

2、這個(gè)數(shù)字。以一定時(shí)間內(nèi)的人類(lèi)的科技水平，人們的吃飯問(wèn)題還是主要依靠耕地來(lái)解決，耕地減少和人口增加必然會(huì)產(chǎn)生日益尖銳的矛盾，隨著城市化的發(fā)展、人口的急劇膨脹以及耕地面積的減少對(duì)人類(lèi)空間的利用提出了挑戰(zhàn)。開(kāi)發(fā)地下空間，就成為了解決這一問(wèn)題的有效方法。然而，相比與人類(lèi)對(duì)地上空間和外太空的探索，自地表往下的呢？現(xiàn)在1000m以下的礦井已經(jīng)算比較深的了，就算不用下人進(jìn)行操作的采油井也難以達(dá)到類(lèi)似向外層空間探索的高度，這對(duì)土木工程工作者不能不說(shuō)是一

3、個(gè)機(jī)會(huì)和激勵(lì)，向地下空間探索，利用地下空間是大勢(shì)所趨更是人類(lèi)社會(huì)生存和發(fā)展的必然趨勢(shì)。同時(shí)，考慮世界舞臺(tái)上互相較勁的各個(gè)國(guó)家，以及時(shí)而出現(xiàn)的恐怖主義活動(dòng)，地下防護(hù)工程具有極高的價(jià)值，在近現(xiàn)代發(fā)生過(guò)的許多次戰(zhàn)爭(zhēng)中我們都不難看出地下防護(hù)工程對(duì)于各種戰(zhàn)略目標(biāo)具有良好的隱蔽和保護(hù)作用。另外，在核武器和常規(guī)武器高度發(fā)展的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，在承受一輪攻擊后仍然具有較強(qiáng)的人力資源和反擊力量，主要取決于人防工程的完善程度。在冷戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)就在科羅拉多州斯普林

4、市的西南的夏延山構(gòu)筑了深達(dá)600~700m的北美防空司令部地下指揮中心，90年代以后，隨著鉆地武器的發(fā)展，美國(guó)對(duì)地下防護(hù)工程的建設(shè)提出了更高的要求，要達(dá)到地下1000~2000m的深度。另外，地下工程的抗災(zāi)能力也很優(yōu)秀，且不說(shuō)抗風(fēng)、抗爆炸等顯然的優(yōu)勢(shì)，地下建筑的抗震能力卻很容易被人忽視。以日本的阪神大地震為例，從圖2中我們很容易發(fā)現(xiàn)其優(yōu)秀的抗震效果。圖1圖236形成了城市中的商業(yè)中心。同時(shí)，地面建筑向上發(fā)展的同時(shí)更必不可少的向下發(fā)展，以

5、期充分利用土地面積。在諸多實(shí)踐之后，我們可以將地下結(jié)構(gòu)劃分為土層地下結(jié)構(gòu)和巖石地下結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。土層地下結(jié)構(gòu)又可以劃分為淺埋式結(jié)構(gòu)、附建式結(jié)構(gòu)、沉井式結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)結(jié)構(gòu)、沉管結(jié)構(gòu)和頂管結(jié)構(gòu)及箱涵結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)，巖石地下結(jié)構(gòu)又可主要?jiǎng)澐譃楣靶谓Y(jié)構(gòu)、噴錨結(jié)構(gòu)、穹頂結(jié)構(gòu)、連續(xù)襯砌結(jié)構(gòu)和復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)。各種各樣的結(jié)構(gòu)形式可以很好地解決各種建設(shè)問(wèn)題，在未來(lái)的地下建設(shè)中，考慮到近年來(lái)高速的城市化進(jìn)程，城市內(nèi)緩解建筑面積不足的地下空間和城市周

6、圍交通線的地下建設(shè)應(yīng)該成為一個(gè)比較主要的發(fā)展方向。當(dāng)今一些發(fā)達(dá)國(guó)家的地下空間利用，實(shí)際上是與城市的發(fā)展緊密相關(guān)，一般多與維護(hù)城市的功能和優(yōu)化城市間聯(lián)絡(luò)通道的效率相聯(lián)系。我們國(guó)家現(xiàn)在若要普遍地進(jìn)行地下空間開(kāi)發(fā)利用，經(jīng)濟(jì)上尚不具備條件。但沿海一些地區(qū)和城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展已達(dá)到一定程度，年人均國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值在800—1000美元左右，作為開(kāi)發(fā)地下空間的所謂“門(mén)檻值”，一般認(rèn)為已經(jīng)具備，能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，逐步開(kāi)發(fā)利用地下空間；地下空間利用又由此

7、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)前我們的工作重點(diǎn)首先要立足于以下的基點(diǎn)，即從改善城市交通效率的觀點(diǎn)出發(fā)、為緩解城市交通緊張創(chuàng)造條件，以及從優(yōu)化城市的交通輸送效率的觀點(diǎn)出發(fā)，為發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造條件。80年代改革開(kāi)放的大潮中，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都市人口流量猛增，都市交通狀況惡化嚴(yán)重。已成為困擾城市市民生活與制約城市發(fā)展的一大難題。事實(shí)上，增車(chē)擴(kuò)路已遠(yuǎn)趕不上交通量的增長(zhǎng)速度，而且道路面積也不可能無(wú)限制增加，因此，地下鐵道便成為了解決交通擁堵問(wèn)題

8、的重要手段之一。一般地鐵作為現(xiàn)代化都市交通方式具有五大優(yōu)點(diǎn)：一是運(yùn)量大。二是速度快、時(shí)間準(zhǔn)。三是干擾小，在地下運(yùn)行不受氣候、地面行人和車(chē)輛的干擾。四是耗能低，無(wú)廢氣污染，乘車(chē)舒適，對(duì)城市噪音污染輕，滿足了市民對(duì)生存環(huán)境質(zhì)量和時(shí)間速度的要求。五是大大節(jié)約了地上土地空間資源。同時(shí)，作為開(kāi)發(fā)城市地下空間相關(guān)的地下工程建設(shè)技術(shù)，隨著建設(shè)發(fā)展，現(xiàn)已日趨完善，基本形成了體系。因此，可以預(yù)見(jiàn)，將來(lái)的城市交通系統(tǒng)中，地下鐵道將發(fā)揮越來(lái)越大的作用，更多地

9、下鐵道的建設(shè)也將納入各地政府的規(guī)劃之中。城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。必然關(guān)聯(lián)影響整個(gè)地區(qū)，二者互相促進(jìn)，互相依存。因此，提高城市間聯(lián)絡(luò)通道的輸送效率，必然同時(shí)會(huì)提到日程上來(lái)。與通道輸送效率直接有關(guān)的主要因素之一，是城市間的線路質(zhì)量。高等級(jí)線路應(yīng)該使兩點(diǎn)間線路距離最短，曲線最少，曲線半徑大，線路盡量順直。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)時(shí)就要堅(jiān)持逢山開(kāi)路、遇水架橋原則，因此，隧道的建設(shè)就顯得愈發(fā)重要。隧道在運(yùn)輸過(guò)程中可以充分體現(xiàn)出快速、方便、舒適、安全的優(yōu)點(diǎn)，從時(shí)空上

10、縮短城市間的距離，大大提高輸送量。近年來(lái)，我國(guó)在建設(shè)隧道，增加城市間的輸送聯(lián)絡(luò)方面也做出了巨大努力，如穿越膠州灣、渤海灣、杭州灣等海彎線工程中的跨海通道等。在城市間聯(lián)系越來(lái)越緊密，地面土地空間有限且大都已被利用的現(xiàn)在，地下隧道的建設(shè)無(wú)疑將在緩解土地利用方面做出巨大的貢獻(xiàn)。因此，地下工程中地下隧道的建設(shè)前景也非常的可觀，利用價(jià)值非常巨大。由于地下空間的開(kāi)發(fā)對(duì)解決交通擁堵、改善城市環(huán)境、保護(hù)城市景觀、減少土地資源的浪費(fèi)等方面都有著不可替代的