现代建筑一方面向超高层发展,造就了许多危楼高百尺,手可摘星辰的宏伟景观;一方面向着地下延伸,形成了隧道纵横交错百万里的奇迹。面对着地表资源及生存空间的日益匮乏,开发利用地底空间,大量建造地铁、地下快速路、地下停车库、地下步行系统,能有效扩大交通空间供给,提高交通效率。同时,石油、煤炭等矿产资源一般都深埋地底,地下工程的应用同样有利于资源开采与科学研究。现如今,你所不知道的地底世界如地表一样丰富多彩,跟随小编的脚步,带你一起探索地下工程。
(1)地下交通工程
交通是城市运行的基本支撑体系。随着城镇人口密度的增大,大量建造地铁、地下快速路、地下步行系统,能有效扩大交通空间供给,提高交通效率。其中最常见的就是地铁,对于地铁站施工主要采用明挖法、铺盖法与矿山法施工。
明挖法
铺盖法
矿山法
图片截选自《地铁是怎样建成的》——筑龙岩土
(2)地下工业工程
地下工业工程主要包括大型水电站、抽水蓄能电站、核电站等。以白鹤滩水电站地下厂房为例,白鹤滩水电站发电厂房位于地下300米,左岸地下厂房总长458米,右岸地下厂房总长453米,是目前世界最大地下厂房。施工过程中,现场创新采用“先洞后墙、浅层分块、薄层开挖”方式。
白鹤滩地下电厂
图片截选自《世界在建规模最大水电工程——白鹤滩水电站左岸机组全部投产发电》——长江云
(3)地下公共建筑工程
随着社会的发展,不少城市也将商业圈等建于地下,极大减轻了地表空间使用压力。例如世界上最大的一座地下城——蒙特利尔地下城,地下建筑面积达50万平方米,地下城由32多公里长,占地12平方公里的地道构成,连接10个地铁车站、2000个商店、200家饭店、40家银行、34家电影院、2所大学、2个火车站和一个长途车站。
蒙特利尔地下城 图片来源于快懂百科
赫尔辛基的芬兰的首都,同时也是芬兰最大的城市,其市内部分地区人口密度达到了16500人/km2,同时赫尔辛基地表三分之一的平均厚度为3m的粘土。自1960年以来,赫尔辛基就开始致力于开发利用地下空间,目前其地下空间已达千万立方米,拥有包括商场和体育馆在内的400多座地下建筑。当城市从平面向竖向演变时,地下空间的规划不仅连接城市的历史,更通向城市的未来。
赫尔辛基的地下空间
图片选自携程旅行社区
(4)地下储库工程
地下储库工程主要用于贮存能源,包括地下储气库、盐穴储油库、压缩空气/氢气储能库、地下CO2储库和废料储库等。地下储库具有造价低、经营费用低、环境效果好等优点。
地下储油库
图片选自《有多厉害,才能成为建设智慧油库的先行军?》-航飞光电
地下储油原理
图片选自《地下储油库——助我国石油储备实现赶超》-中科院地质地球所
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供稿:赵凌云
来源: 科普岩石力学与工程