第十章隧道工程及地下工程從1863英國倫敦建成世界上第一條地鐵開始，地下空間開始逐步被人類利用。

圖10-1英國第一條地鐵第十章隧道工程及地下工程從1863英國倫敦建成世地下空間的發展歷史大致分為下列四個階段第一時代：從人類出現至公元前3000年的遠古時期，原始人類利用洞穴居住。第二時代：從公元前3000年至5世紀的古代時期，埃及金字塔、古巴比倫引水隧道等均為此時代的經典建筑。我國東周及秦漢時期的陵墓和地下糧倉，已經初具規模。第三時代：從5世紀到14世紀的中世紀的古代時期。約于公元7世紀，我國隋末唐初時的孫思邈在《丹經》一書中記載了黑火藥的制法，公1225年以后傳入伊斯蘭國家，13世紀后期傳到歐洲，世界范圍礦石開采技術出現，推動了地下工程的發展。

第十章隧道工程及地下工程地下空間的發展歷史大致分為下列四個階段第一時代：從人類出現至第四時代：從15世紀開始的近代與現代。近代隧道興起于運河時期，從17世紀起，歐洲陸續修建了許多運河隧道。法國的蘭葵達克運河隧道，建于1666一1681年，長157m，它可能是最早用火藥開鑿的隧道。1830年前后，鐵路成為新的運輸手段。1866年瑞典人諾貝爾發明了黃色炸藥，為開鑿堅硬巖石創造了條件。第十章隧道工程及地下工程圖10-2現代鐵路隧道第四時代：從15世紀開始的近代與現代。近代隧道興起于運河時期10.1隧道圖10-3石門隧道第十章隧道工程及地下工程世界上最古老的隧道是古代巴比倫城連接皇宮與神廟間的人行隧道，建在公元前2160一公元前2180年。我國最早的交通隧道是位于今陜西漢中縣的“石門”隧道，建于公元66年。10.1隧道圖10-3石門隧道第十章隧道工程及地下10.1.1公路隧道第十章隧道工程及地下工程1.公路隧道線行和凈空根據公路設計規范要求，公路隧道平面盡可能采用直線。在必須采用曲線時，應盡可能采用大半徑曲線。隧道凈空(ClearanceofTunnel)是指隧道內輪廓線所包圍的空間，包括公路隧道建筑限界、通風及其他功能所需的斷面積。2.公路隧道通風公路隧道的通風是保證公路隧道正常安全使用的重要條件。按照隧道通風的方式可以分為以下兩大類(1)自然通風(2)機械通風圖10-4公路隧道線性

圖10-5公路隧道通風

10.1.1公路隧道第十章隧道工程及地下工程1.公路隧10.1.1公路隧道表10-1隧道通風方式第十章隧道工程及地下工程10.1.1公路隧道表10-1隧道通風方式第十章隧10.1.1公路隧道3.隧道照明隧道照明是為了防止駕駛員因視覺信息不足引發交通事故。其顯著特點是晝夜間均需要照明，隧道照明的設計應保證駕駛人由明亮寬闊的外界進人隧道后仍能認清行車方向，正常駕駛。隧道照明主要由入口照明、基本照明、出口照明與接續道路照明構成。圖10-6公路隧道照明第十章隧道工程及地下工程10.1.1公路隧道3.隧道照明圖10-6公路隧道照明10.1.2鐵路隧道1.地鐵隧道結構地鐵隧道分為兩種：淺埋區間隧道和深埋區間隧道。圖10-7隧道結構形式a單跨矩形b雙跨矩形c單跨雙層d單供形第十章隧道工程及地下工程10.1.2鐵路隧道1.地鐵隧道結構圖10-7隧道結構10.1.2鐵路隧道第十章隧道工程及地下工程2.鐵路隧道施工鐵路隧道是修建在地下或水下并鋪設鐵路供機車車輛通行的建筑物。根據其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。其施工方法有兩類(1)明挖法常用的明挖法有三種：敞口放坡明挖、板樁法、地下連續墻施工法。(2)暗挖法暗挖法有時也稱為礦山法，是指不挖開地面，采用在地下挖洞的方式施工。常用的暗挖法有：盾構法、注漿法、沉管法、頂管法等。圖10-8隧道施工方法10.1.2鐵路隧道第十章隧道工程及地下工程2.鐵路隧10.1.3水底隧道1.水底隧道的埋置深度水底隧道的埋置深度與以下幾個因素有關：地質及水文地質條件、施工方法要求、抗浮穩定的需求、防護要求、斷面形式等。2.隧道防水水底隧道防水的主要措施有:采用防水混凝土、壁厚回填、圍巖注漿、雙層襯砌等。3.海底隧道海底隧道是為了解決橫跨海峽、海灣之間的交通，而又不妨礙船舶航運的條件下，建造在海底之下供人員及車輛通行的海底下的海洋建筑物。第十章隧道工程及地下工程10.1.3水底隧道1.水底隧道的埋置深度第十章隧道工10.1.3水底隧道圖10-9日本青函海底隧道和英吉利海峽隧道第十章隧道工程及地下工程10.1.3水底隧道圖10-9日本青函海底隧道和英吉利10.2地下工程

在地面以下土層或巖體中修建各種類型的地下建筑物或結構的工程，稱為地下工程。它包括交通運輸方面的地下鐵道、公路隧道、地下停車場、過街或穿越障礙的各種地下通道等，軍事方面的野戰工事、地下指揮所、通信樞紐、掩蔽所、軍火庫等，工業與民用方面的各種地下車間、電站、各種儲存庫房、商店、人防與市政地下工程，以及文化、體育、娛樂與生活等方面的聯合建筑體等。第十章隧道工程及地下工程10.2地下工程在地面以下土層或巖體中修建各種10.2.1地下電站1.地下水電站地下水電站可以劃分為兩種主要類型，即利用江河水源的地下水力發電站和循環使用地下水的抽水蓄能水電站。地下水電站可以充分利用地形、地勢，尤其在山谷狹窄地帶，在地下建站，布置發電機組，十分經濟有效。電站建于地下，可獲得更大水頭壓力，并且在枯水季節，水位較低時也能發電。一般水電站的壓力隧道，選建于堅硬、完整的巖石中，可簡化襯砌結構。地下水電站在我國的東北和西南地區建設較多。圖10-10地下水電站布置圖第十章隧道工程及地下工程10.2.1地下電站1.地下水電站圖10-10地下水電10.2.1地下電站2.地下抽水蓄能水電站地下抽水蓄能水電站，有時也稱地下揚水水電站。這種水電站通常設于千米左右的地下深處，具有地上、地下兩個水庫。供電時，水由地上水庫、經水輪發電機發電后流人地下水庫;供電低峰時，用多余的電力反過來將地下水庫的水抽回原地面水庫，以便循環使用。3.核電站地下核電站有半地下式和完全地下式兩類。半地下式核電站，關鍵設備進入地下。地下核電站的優點表現在:不需要寬闊的平坦地，在海岸和山區均可修建，選址容易;巖體對地下放射物質有良好的遮蔽效果;耐震，并具有良好的防護性。通常，地下核電站，除了需開鑿發電大廳以裝備發電機和原子爐之外，尚須開發一系列隧道，以供人員通行、物質運輸等用。第十章隧道工程及地下工程10.2.1地下電站2.地下抽水蓄能水電站第十章隧道工圖10-11地下核電站示意圖圖10-11地下核電站示意圖10.2.2地下倉庫由于地下環境對于許多物質的儲存有突出的優越性，地下環境的熱穩定性、密閉性和地下建筑良好的防護性能，為在地下建造各種儲庫提供了十分有利的條件。由于人口的增長、集中和都市化，世界各國都面臨能源、糧食、水的供應和放射性及其他廢棄物的處理問題。目前各種類型的地下儲藏設施，在地下工程的建造總量中已占據很大的比重。在地下空間開發利用的儲能、節能方面，北歐、美國、英國、法國和日本成效顯著。圖10-12地下倉庫第十章隧道工程及地下工程10.2.2地下倉庫由于地下環境對于許多物質的儲存10.2.3地下城市綜合體

城市地下空間的開發利用，已經成為現代城市規劃和建設的重要內容之一。一些大城市從建造地下街、地下商場、地下車庫等建筑開始，逐漸發展為將地下商業街、地下停車場和地下鐵道、管線設施等結為一體，形成與城市建設有機結合的多功能的地下綜合體。因此，地下綜合體可以考慮定義為建設沿三維空間發展的，地面地下連通的，結合交通、商業儲存、娛樂、市政等多用途的大型公共地下建筑。地下綜合體具有多重功能、空間重疊、設施綜合的特點，與城市的發展應統籌規劃、聯合開發和同步建設。圖10-13地鐵站第十章隧道工程及地下工程10.2.3地下城市綜合體城市地下空間的開發利用，10.2.3地下城市綜合體圖10-14東京八重州地下街交通圖第十章隧道工程及地下工程10.2.3地下城市綜合體圖10-14東京八重州地下街10.2.3地下城市綜合體圖10-15地下商場第十章