第二章城市地下空间的规划基础理论[1]

城市地下空间规划⼤纲城市地下空间概论第1讲城市地下空间开发利⽤“地下空间”与“地下建筑空间”概念§地下空间：⼀种不可再⽣的宝贵资源。

⼴义上指地表以下部分；狭义上指“埋置于地表以下具有⼀定规模的天然的或⼈造的空间”，或者指“在岩层或⼟层中天然形成或经⼈⼯开发形成的空间”。

§地下空间建筑：是指在⾃然形成的溶洞内或由⼈⼯挖掘后进⾏建造的建筑，泛指各种⽣活、⽣产、防护的地下建筑物及构筑物。

1991年⽇本《东京宣⾔》：21世纪是地下空间的世纪。

⼈类利⽤地下空间的历史§远古时代：⽣活所迫，⾃发利⽤——⽳居中国、⽇本、法国、中东、北⾮都有古⼈类利⽤洞⽳作为居所的现象;约50万年以前，北京西南郊周⼝店、龙⾻⼭上的“⼭顶洞⼈”；3000--6000年前，西安半坡村新⽯器时代仰韶⽂化遗址等。

§奴⾪社会以后：城市的出现，逐渐开始⾃觉利⽤排⽔系统、仓储设施、宗教设施等。

§近代以来：⼯业⾰命，城市问题，⼤规模利⽤欧洲的地下市政综合管沟（共同沟）；伦敦地铁。

§国外近代的地下空间利⽤：第⼀次⼯业⾰命：城市发展及伴⽣的城市问题共同沟的雏形：1833年法国巴黎（上、下⽔管＋电信管线）世界上第⼀条共同沟：1861年伦敦新建卡⾥库⼤街（宽12英尺、⾼7.6英尺的半圆形地下管道，煤⽓＋上⽔、下⽔管＋各种民⽤管线）世界上的第⼀条地铁：1863年的英国伦敦地铁第⼆次⼯业⾰命以来：汽车的发明＋汽车⼯业的迅速发展城市化进程加快城市平⾯扩张城市交通问题△地铁、地下停车场、地下市政设施、地下步⾏街、地下步⾏⽹络系统——地下城、地下综合体（地下街不断发展，逐渐形成集交通、商业、⽂娱等功能为⼀体的城市地下综合体）、城市地下防灾设施（战争防御设施；⾃然灾害防御设施）、其它地下设施（城市地下道路；地下图书馆；地下博物馆；地下冷库；地下油库；地下核电站等）§国内现代地下空间开发利⽤近代～建国前，内忧外患，基本没有发展；建国初期，主要是以战备为⽬的的“⼈防”⼯程；上世纪80年代以前，“⼈防”⼯程的“平战结合”利⽤是地下空间利⽤的主要形式；80年代后，地下空间开发利⽤形式逐步多样化、现代化。

《城市地下空间规划》内容提要第1章 绪论（重点>10分）一、现代城市发展19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪是开发利用地下空间的世纪。

1991年东京“城市地下空间利用”国际会议通过的《东京宣言》提出：21世纪是人类地下空间开发利用的世纪。

二、地下空间的分类（1）地下空间按其功能可分为：①居住空间：地下空间可以居住，但不能全部满足居住环境条件，大量人口地下居住不现实。

②商业服务空间：商场、餐厅等，与动态交通功能相联系，更能吸引人流。

要重视防灾措施。

③文娱体育空间：文化、娱乐和体育功能。

④交通空间：可分为动态交通空间(地铁、公路隧道、人行通道)和静态交通空间(地下停车库)。

⑤公用设施空间：地下管线；⑥工业空间：用于轻工业或手工生产、军事工业等用途。

⑦贮存空间：地下空间的恒温、恒湿等特点，地下贮存成本低、节能、安全。

⑧防灾减灾空间：各种自然和人为灾害的综合防灾防护；⑨高层建筑的设备用空间：利用地下空间作设备层。

（2）地下空间按其形成原因可分为：①自然地下空间：由溶蚀、火山、风蚀、海蚀等地质作用形成的地下空间，包括喀斯特溶洞、熔岩洞、风蚀洞、海蚀洞等。

可以作为旅游资源开发利用，也可作为地下工厂、地下仓库、地下电站，战时也可作为防空洞使用。

②人工地下空间资源：一类是交通空间、物流空间、贮存空间等；一类是开发地下矿藏、石油形成的废旧矿井空间。

（3）按地下空间资源开发深度分类，可分为浅层空间、中层空间和深层空间三类。

①浅层空间：由地表至-30m 深度开发的空间，主要用于商业、文娱等；②中层空间：由-30m 至-100m 深度内开发利用的空间，主要用于地下交通、城市污水处理及水、电、气等公用设施；③深层空间：指-100m 以下的地下空间，可用作快速地下交通线路、危险品仓库、冷库、贮库等。

三、地下空间的特点(1)为城市规模扩展提供了丰富的空间资源，是城市可持续发展的必然途径；(2)良好的密闭性、稳定的温度环境，适宜掩蔽及对环境湿度有较高要求的工程；(3)节约城市用地，保护农田及环境，节约资源；改善城市交通，减轻城市污染等；(4)地下空间建筑有较强的防灾减灾优越性，有效地防御各种武器的杀伤；(5)地下空间建筑施工难度大、复杂，一次性投资成本高，但使用寿命长；(6)地下空间自然光线不足，室外环境隔绝，人们适应性较差；防水防潮要求较高；封闭特性对设备要求较高等；受地质条件影响大。

城市地下空间总体规划基础资料汇编1.3 城市可持续发展与城市地下空间开发利用1992年，联合国环境与发展大会通过了着名的《关于环境与发展的里约热内卢宣言》，制订了21世纪议程，得到了世界各国的普遍认同，无论是发达国家还是发展中国家，都把可持续发展战略作为国家宏观经济发展战略的一种必然选择，我国也已编制完成并公布了《中国21世纪议程》．向世界做出了可持续发展的承诺，改革开放以来，我国经济有了很大的发展，与此相随，我国的城市化进入了加速发展阶段。

城市化水平从1990年的18.96%提高到2008年底的30.4%。

预计到21世纪中叶将达到65%。

经济与城市化水平的高速发展导致城市建设的急剧发展，在此背景下，我国政府提出了建设资源节约型、环境友好型社会要求,实现城市经济发展与资源环境的协调发展。

1.3.1 节约城市土地资源我国城市发展沿用“摊煎饼”式的粗放经营模式，表现在城市范围无限制地外延发展。

我国城市土地利用的集约化程度在国际上处于较低水平。

据气象卫星遥感资料判断和测算，1986年至1996年10年间，全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%。

据国家土地管理局的监测数据分析，大部分城市占地成倍增长，图1.1位北京市1987年与2001年热岛分布图。

根据预测，到21世纪中叶我国设市城市将达到1060个左右，7亿-10亿人将在城市中居住生活。

据统计，1986年至1996年，全国非农业建设占用耕地2963万亩。

这比韩国耕地总和还多。

平均每年占地相当于我国一个中等县的耕地，这是已经考虑了开发复垦耕地7 366万亩增减相抵后的结果，实际上开发复垦增的新耕地质量较低，3亩以上才能弥补原l亩耕地的损失这一现象到如今不仅没有得到有效控制，而且还有日益加剧的趋势．以2008年为例，全国实有耕地面积18.257 4亿亩，加上复耕补充的耕地，仍净减少29万亩。

由于城市一般位于自然条件较好区域，所以耕地减少中优质耕地损失十分惊人。

《城市地下空间规划与设计》课程笔记第一章：绪论一、地下空间的开发历史1. 早期利用：人类早期利用地下空间主要用于居住、储藏食物等生活生产需求。

例如，古代的洞穴居住、地窖储藏等。

2. 中国的地下空间发展：5000多年前，中国开始利用地下空间储藏粮食，古代铜矿矿井、石窟群等都是早期的地下工程。

近现代，中国城市的地下空间利用进入新阶段，如地铁建设、地下商业街等。

例如，北京地铁始建于1965年，是中国最早的地铁系统之一。

3. 世界城市地下空间的利用：19世纪末至20世纪初，地铁的发明和建设使地下空间利用大规模发展。

二战期间，地下空间在防护和战争中作用凸显。

20世纪后半叶，地下空间利用注重环境保护和可持续发展。

例如，巴黎地铁始建于1900年，是世界上最早的地铁之一。

二、地下空间开发技术1. 开挖技术：传统的钻爆法、机械开挖法等。

钻爆法利用钻机钻孔，然后将炸药放入孔中爆破，适用于硬岩地质条件。

机械开挖法利用挖掘机、铲车等机械设备进行开挖，适用于软土或软岩地质条件。

2. 支护技术：锚杆、喷射混凝土、地下连续墙等。

锚杆通过钻孔将钢筋或钢缆锚固在岩土体中，提供支撑力。

喷射混凝土是将混凝土通过喷射机喷射到岩土体表面，形成一层坚固的支护层。

地下连续墙是在地下挖掘过程中，先建造一道连续的墙体，再进行开挖。

3. 隧道施工技术：盾构法、掘进法、沉管法等。

盾构法利用盾构机在地下推进，同时构建隧道衬砌。

掘进法是通过掘进机在地下挖掘，形成隧道。

沉管法是将预制的管段沉放到水中，形成隧道。

4. 地下建筑结构设计：框架结构、拱顶结构、地下连续墙结构等。

框架结构利用钢筋和混凝土构建框架，适用于大型地下空间。

拱顶结构利用拱形结构提供支撑力，适用于地下隧道等。

地下连续墙结构是利用地下连续墙作为支撑和围护结构。

三、地下空间规划设计的主要方法1. 地下空间总体布局：考虑城市总体规划、地形地貌、地质条件等因素，进行地下空间总体布局。

例如，根据城市的功能区划分，规划商业区、居住区、交通枢纽等地下空间布局。

城市地下空间规划设计总复习知识点1.城市的形成和发展本章首先通过国内外城市发展过程所表现出来的城市空间发展规律，介绍了全世界城市经过四个阶段实现了城市化，丰富和发展着城市规划理论和城市功能。

城市的发展过程实质是一个城市化过程。

全世界城市化的过程中按照发展方式的不同划分为四个阶段。

城市初期吸纳劳动力的聚集效应，使城市容量外延扩大，完成城市化的第一阶段。

城市通过再开发市中心，内涵式扩展完成了城市化第二阶段。

城市郊区化和再城市化发展了，外延式和内涵式并存过程完成了城市化第三阶段。

目前的泛城市化现象，使世界进入城市化过程的第四阶段。

全世界城市发展过程都面临“城市化病”现象。

但是不同的发展历史呈现不同的现状。

发达国家的城市化面临逆城市化现象，表现为城市郊区化和泛城市化。

发展中国家面临的是滞后城市化和超前城市化。

前者表现为城市人口负增长和出现城市群；后者表现为城市工业化程度和城市化水平不协调。

工业化是城市化的发展动力；聚集效应和规模效益是城市化的关键；现代化的技术、信息及环境要求带动其他城市的发展。

城市容量又称城市空间容量或城市环境容量，是指城市空间在一定时间内，对城市人口、静态物质（建筑物和各种城市设施）和各种城市活动的综合容纳能力。

理论容量是一个城市在一定发展阶段，根据城市性质、自然条件和经济地位、发展远景等因素综合确定的。

实际容量是一个城市某个阶段实际存在的城市空间容量。

城市容量包括人口容量，一般以人口密度衡量；土地容量，表现为各种用地指标。

城市容量的计算方法。

理论容量和实际容量间的关系：理论容量大于实际容量，城市发展不充分、有发展潜力或空间。

理论容量等于实际容量，城市处于发挥其机能的最佳状态，具有良好的发展活力。

理论容量小于实际容量，城市出现恶性膨胀，城市病出现。

城市规划要解决城市的四大功能布局和协调：居住、工作、游憩、交通。

城市规划的期限：总体规划期限一般为20年，近期规划期限一般为5-10年。

城市人口规模是城市规划中的重要基数。

《城市地下空间规划理论》课程教学大纲课程编码：50455001学分：3 总学时：54说明【课程性质】本课程是城市地下空间工程专业方向的一门专业课程。

【教学目的】学生通过本课程的学习能够了解城市地下空间开发利用规划与设计的基本理论，为从事城市地下空间规划设计方面的工作打下坚实的基础。

【教学任务】1、地下空间总体规划：掌握城市地下空间开发利用总体规划的原理、方法。

2、各类地下工程的规划：能够以总体规划为指导，掌握各类地下工程的规划原理、方法。

3、各类地下工程的建筑设计：能进行各类地下工程的建筑设计。

【教学内容】本课程以城市地下空间的规划与设计为主要内容，涉及城市地下空间的总体布局与形态;城市中心区地下空间规划与设计;城市下沉广场规划与设计;城市居住区地下空间规划与设计;城市地下交通系统规划与设计以及城市地下市政公用设施系统规划等内容。

【教学原则和方法】教学原则：以培养学生的城市地下去空间理论知识和实际设计能力为出发点教学方法：在教学过程中应注重本门课程与实践的相结合，结合教材，组织学生参观地下街、地铁、共同沟及人防工程，增强学生对地下空间开发利用重要性的认识。

【先修课程要求】第四学期专业课程。

【学时分配】【教材与主要参考书】教材：城市地下空间开发利用与规划设计，代朋等编著，中国水利水电出版社，2012.1,1 参考书：城市地下空间规划，陈志龙，王玉北著，东南大学出版社，2005.1,1 城市地下空间资源评估与开发利用规划,童林旭，祝文君著,中国建筑工业出版社，2009.5，1城市地下空间规划与设计，王文卿编著，东南大学出版社，2000.6,1大纲内容第一章绪论【教学目的和要求】教学目的：城市地下空间规划的地位、性质、任务和学习方法。

教学要求：使学生明确本课程的地位、性质与任务，掌握本课程的学习方法。

【内容提要】第一节城市地下空间开发利用的战略意义一、地下空间与缓解生存空间危机二、地下空间与应对城市发展中的困难与挑战三、地下空间与城市现代化发展第二节我国城市地下空间开发利用的发展道路一、我国城市建设发展与用地状况二、地下空间与城市的集约化发展三、地下空间与城市空间的合理拓展四、地下空间与城市效率和凝聚能力的提高第三节国内外城市地下空间规划概况一、国外城市地下空间规划的状况二、我国城市地下空间规划的状况第四节、空间利用中有待解决的问题第五节、城市地下空间规划的指导思想、阶段规划和主要内容一、编制城市地下空间规划的指导思想二、城市地下空间规划的阶段划分及其主要内容【教学重点与难点】教学重点：了解城市地下空间开发利用的历史、现状及发展趋势。

第一章1.地下空间：指地球表面以下岩层或土层中由天然形成或人工开发形成的空间。

2.城市规划：城市规划是为了实现一定时期内城市的经济和社会发展目标，而进行的确定城市性质、规模和发展布局，合理利用城市土地，协调城市空间布局和进行各项建设的综合部署和全面安排3.城市地下空间规划：在城市规划中，考虑城市形体的垂直划分和空间配置。

4.城市地下空间规划的指导思想：1)地下与地上相结合2)保护与开发相结合3)平时与战时相结合4)近期与远期相结合5.城市地下空间规划的指导原则：1)布局均衡、规模适度原则2)复合利用、鼓励连通原则3)公共优先原则4)以人为本原则5)分期建设原则6.城市地下空间规划的阶段划分：地下空间总体规划、地下空间控制性详细规划、地下空间修建性详细规划。

7.城市地下空间规划与城市规划的关系：城市地下空间规划要以城市规划为依据。

同时，城市规划应积极吸取地下空间规划的成果，并反映在属于城市规划中，最终达到两者的和谐与协调。

（1）城市地下空间规划是城市总体规划的一个专项子系统规划，故其规划编制、审批与修改应按照城市总体规划的规定执行。

（2）地下空间控制性详细规划可以单独编制，也可作为所在地区控制性详细规划的组成部分。

单独编制的地下空间控制性详细规划，一般以城市规划中的控制性详细规划为依据，属“被动”型的地下空间补充控制性规划。

如果地下控制性详细规划与地区控制性详细规划协同编制，作为控制性详细规划的一个组成部分，则属于“主动”型的地下空间控制性规划。

（3）城市地下空间规划，属于城市规划的重要组成部分，因此，城市地下空间规划应包括地上地下一体化外部空间形态及环境规划与设计。

第二章城市地下空间规划的基本原理1.地下空间资源的基本属性：稀缺性和有限性、整体性、地域性、多用性、变动性、社会性、价值属性、不可逆性2.地下空间资源的深度范围划分为4层：1)浅层：地表至以下10m（停车、商业服务、公共通道、人防、市政设施管线、轨道等）2)次浅层：地下10-30m（停车、交通集散、人防、轨道线路、车行干道、地下物流、仓储设施）3)次深层：地下30-50m（雨水利用、储水系统、特种工程设施）4)深层:地下50-100m（作为资源保留）3.地下空间资源评估基本要素：1)基本地质和工程地质条件2)水文地质条件3)地下埋藏物和已开发利用的地下空间4)地面建筑物及基础5)地面开敞空间6)区位分布4.地下空间资源评估基本方法：影响要素图像排除法。

城市地下空间总体规划考试资料第一章绪论1．什么是城市？城市规划？城市空间？立体化再开发？城市四维发展？城市：以非农产业和非农人口聚集为主要特征的居民点;是一定地域范围内的社会大系统. 城市规划：对一定时期内城市的经济和社会发展、土地利用、空间布局以及各项建设的综合部署、具体安排和实施管理。

立体化再开发：扩大城市空间容量，提高城市集约度，消除人车混行拥挤现象，城市交通变得通畅，人居空间变得开阔，地面环境绿化变得优美宜人。

四维发展：城市周围平面、高空、地下。

第二章基础理论1.传统城市，现代城市各自产生的动因？概括：人类活动的发展，经济的发展①传统城市：农业革命，出现剩余产品。

②现代城市：工业革命，大规模的工厂化生产工厂规模不断扩大（规模经济效应）农业生产率的提高资本主义制度的建立★2.在城市化发展的影响下，现代城市空间结构是什么结构，其特点是什么？现代城市空间结构：①工业在城市的集中，使城市人口迅速增长，城市用地和规模迅速扩大，特别是城市中心的人口密度和建筑密度剧增，从而形成了城市各区人口和建筑密度的梯级分布；②城市中产生了大规模的工业用地和工人住宅区；③由于火车、汽车和轮船等现代交通工具的出现，城市交通运输方式发生了巨大的变化，传统城市运输系统已不再适用于现代的交通形式，城市交通路网的重新规划和改建打乱了传统城市空间的结构布局。

城市交通成为影响城市功能和空间形态的最主要因素之一；④电力、通讯、能源供应等城市基础设施的改变，使城市生活发生了巨大的变化。

城市人口和用地的大规模增加，也对城市基础设施的容纳能力提出了更高的要求。

现代城市空间的特点①内部市区的城市化：城市中心区形成一个高密度、大容量内核，改变了城市传统的平面景观，表现出城市空间向三维方向发展的强烈趋势；②外围市区的城市化：城市产生量的、平面的扩大，这种平面上、量的扩大是城市化的基本表现，是引起城市外围其他地域社会发生质变的起点；③郊区农村的城市化：是国土城市化，城市规模日益扩大，农田减少。

城市规划师《规划原理》：城市地下空间在一些石灰岩地区，常常有许多天然洞穴，为了扩大空间，人们也会开挖形成各种人工洞穴。

在一些发达国家，人们利用天然洞穴和人工洞穴来发展轻工业、精密仪器工业，兴建地下仓库、地下交通线、地下停车场、地下商店、地下城。

利用城市地下空间，不仅扩大了城市用地，而且还有不少其它优点。

如人们充分利用中心商业区的地下空间，建商店、仓库及工厂，从地面至地下乘升降机即可上下，大大缩短了市场与仓库、工厂的距离。

洞穴内部均恒温在20℃左右，可节省空气调节器及取暖器，节约能源。

瑞典的经验证明，利用洞穴建设地下仓库还经济。

在城市发展中，抽取地下水以及地下油、气，会引起地面沉降。

地面沉降是地层在垂直方向发生压缩变化的一种现象。

地面沉降容易发生在软弱冲积层地区、含有丰富的深层地下水的洪积层地区以及因工农业发展而大量抽取地下水的地区。

地面沉降会造成建筑物不均匀下沉并发生裂缝，破坏地下管道。

在沿海岸地区，地下咸淡水直接接触，并形成咸淡水交接面。

如果城市抽取地下淡水，潜水面就会降低，咸淡水交接面就会向内陆方向移动，有的淡水水井就可能由于咸水侵入而报废。

滨海城市由于大量抽取地下水，同时又修筑了排水网系统，使地表径流直接排入海中，从而减少了地下淡水补给量，产生咸水侵入的现象。

在沿海岸地区，因地面沉降，会发生海水倒灌内陆，影响城市生产和生活。

采取的办法是在海边筑堤阻挡海水倒灌；人工填土加高地面；分散建井，逐步扩大开采；控制水源井的开采深度，防止开采强度不均，导致水质恶化；回灌地下水使下沉停止；加强水源地的保护；引洪淡化，改造水质等。

从国外地面沉降的情况来看，已经收缩的地层不大可能重新复原。

也就是说，地面沉降过程基本上是不可逆的。

因为引起地面沉降的地区主要是软弱的冲积层，粘土和砂土都具有容易压实而难于膨胀的特性。

土层一经收缩压实，即使含水层的水位恢复，地面也不能完全复原。

由此可见，及早采取措施，防止和控制地面沉降就显得十分重要。

城市地下空间总体规划基础资料汇编1.3 城市可持续发展与城市地下空间开发利用1992年，联合国环境与发展大会通过了着名的《关于环境与发展的里约热内卢宣言》，制订了21世纪议程，得到了世界各国的普遍认同，无论是发达国家还是发展中国家，都把可持续发展战略作为国家宏观经济发展战略的一种必然选择，我国也已编制完成并公布了《中国21世纪议程》．向世界做出了可持续发展的承诺，改革开放以来，我国经济有了很大的发展，与此相随，我国的城市化进入了加速发展阶段。

城市化水平从1990年的18.96%提高到2008年底的30.4%。

预计到21世纪中叶将达到65%。

经济与城市化水平的高速发展导致城市建设的急剧发展，在此背景下，我国政府提出了建设资源节约型、环境友好型社会要求,实现城市经济发展与资源环境的协调发展。

1.3.1 节约城市土地资源我国城市发展沿用“摊煎饼”式的粗放经营模式，表现在城市范围无限制地外延发展。

我国城市土地利用的集约化程度在国际上处于较低水平。

据气象卫星遥感资料判断和测算，1986年至1996年10年间，全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%。

据国家土地管理局的监测数据分析，大部分城市占地成倍增长，图1.1位北京市1987年与2001年热岛分布图。

根据预测，到21世纪中叶我国设市城市将达到1060个左右，7亿-10亿人将在城市中居住生活。

据统计，1986年至1996年，全国非农业建设占用耕地2963万亩。

这比韩国耕地总和还多。

平均每年占地相当于我国一个中等县的耕地，这是已经考虑了开发复垦耕地7 366万亩增减相抵后的结果，实际上开发复垦增的新耕地质量较低，3亩以上才能弥补原l亩耕地的损失这一现象到如今不仅没有得到有效控制，而且还有日益加剧的趋势．以2008年为例，全国实有耕地面积18.257 4亿亩，加上复耕补充的耕地，仍净减少29万亩。

由于城市一般位于自然条件较好区域，所以耕地减少中优质耕地损失十分惊人。