《城市地质环境与地下空间利用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市地质环境与地下空间利用（99页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、城市地质环境与地下空间利用李晓昭南 京 大 学 地 下 空 间 与 地 质 环 境 研 究 所NJU-ECE Insititute for Underground Space & Geoenvironment,住建部地下空间开发利用与低碳城市建设特邀讲座 （昆明） 人社部“岩土工程与防灾减灾”国家级人才高研班特邀讲座（中国浦东干部学院） 中国科协第80期新观点新学说学术沙龙大会报告（ 北京） 中国地下空间学会首次特邀公开讲座（南京）,Forum on Green Buildings and Urban Environment, Syracuse University, USA, Feb.3-6
2、, 2013,Keynote for the International Forum on Underground City 2012, Saint Petersburg,中国地调局全国地质环境监测总站（院、中心）站长总工研讨班 武汉地调中心，2014,地下空间开发城市可持续发展的唯一出路,拥堵与环境恶化：平面扩张有限度，且诱发交通拥挤、空气污染、生态环境恶化 城市人口2万/km2，属拥挤。 我国平均4万/km2，局部16万/km2 城市中心离散：逃离，失去活力,1991年东京国际地下空间大会东京宣言：21世纪是人类开发利用地下空间的世纪 国际学者预测：21世纪末将有1/3人工作生活在地下空间
3、,地下空间利用与立体化开发城市解困与复兴,地下空间开发城市可持续发展的唯一出路,生存空间,城市困局,中国：要城镇化，又要保18亿亩耕地红线 世界：2150年人口150亿，现有耕地达供养极限,向地下要空间,Objective of UUS utilization,解决交通拥堵、增加城市容量广州海珠广场：容积率4.58（参照香港15-18）、绿地率10%? 总计容22万m2（交通承载力19万），地下10万m2（计容5.5万） 经济高效、环境友好、生态和谐、文脉延续,中国地下空间学会首次公开讲座提纲 1.入地：人类的历史与未来 2.为什么入地 3.地下空间与城市环境（物理、生态、视觉、地质、水环境）
4、 4.地下空间与城市规划 5.地下空间建筑艺术 6.地下空间建造技术 7.地下空间经济与多重效益 8.地下空间与社会 9.地下空间与法律政策 10.地下空间与多种资源可持续开发,城市地质调查研究是地下空间科学合理开发的基础,工程条件 Properties and structures of underground geological bodies clearly are of paramount importance to underground works. The stratum of London clay provided a favourable site for the Lond
5、on metro, the limestone stratum of “calcaire grossier” under Paris for the Banque de France safe room and the “blue chalk” stratum for the Channel Tunnel. In relation to surface topology, underground space in hills or near slopes offers many advantages : there is no need to go down to enter, no need
6、 for energy to go out, gravity drainage of the structure is possible, etc. 资源禀赋 Some special geologic features of national importance may receive special attention as important underground sites (e.g. sites for radioactive waste isolation, anticlines for aquifer storage of fuel gases, and salt depos
7、its for large scale cavern construction and storage uses) 地质环境的脆弱敏感性 Although we use underground space as a means of reducing surface environmental impact, it is necessary to remember that underground space also is part of the environment and must also be protected. It is vulnerable in several ways:
8、The use of underground space is irreversible.The vulnerability of ground water tables is the most characteristic aspect of the fragility of underground space. The geological environment is permanently changed by developments made in it.Underground space in many locations holds archaeological treasur
9、es that either are or should be protected.,Criteria for an “Optimum Use of Underground Space”： Geology is the first basis for land use and town planning. Make the most effective use of the features and properties of the geologic setting. Local geologic features are of great importance for the locati
10、on, orientation and design of underground works.,城市地质调查要解决什么问题？ 我们目前的分析评价合理吗？有用吗？,地下空间开发适宜性分区示例（科学吗？有用吗?）,地质条件决定性与开发深度 随着深度增加，地下空间与地面空间联系程度变弱，地质条件的决定性增加 浅层（0-10m，与地面直接相连），一般不决定规划的适宜性（受控于地面空间性状、建筑基础与既有UUS），影响UUS开发条件（优劣）与难度 次浅层（10-30m，联系较直接），部分影响有些UUS（轨道交通不受控）规划适宜性（受地面空间性状、建筑基础与既有UUS、地质条件影响）和UUS开发条件 次
11、深层（30-50m，联系不很直接，大型基础设施、地铁隧道），影响UUS（轨道交通不受控）规划适宜性（建筑基础与既有UUS的影响变小）和UUS开发条件 深层（50-100m，联系不直接，基础设施、物流通道），可能是适宜性区划的决定因素,竖向分层,昭和十年1936年,地下空间开发适宜性分区示例（科学吗？有用吗）,理想地层？,不适宜区：水源、文物风貌保护区、严重地质灾害区等,城市地质环境及其对地下空间开发影响的识别评价,理想通过地层,地基基础 优良持力层 下卧与上覆软弱土层,机械开挖（盾构法） SPT: 3-8 Ps: 0.8-1.0 MPa f0: 80-200 KPa Ip: 0.8松、软；透水
12、性强下部（层）粉粘、粘土粘土、 e=0.67、N10 硬；Ip大、小粘性大(40%),土压平衡盾构（泥水平衡盾构粘性大,筛板 泥饼,泥水分离(过筛)难） 埋深下压（车站、隧坡）拟抬头、上浮,线路优化（不要斜交） 拆迁准备,制约地下空间规划与工程方案的地质环境要素,软弱敏感地层（软土、液化土、富水土岩混合体等）分布、地质特征与工程特性 控稳控水断裂、古河道等的分布与特征 规划线路的地面水体水深、清淤状况 规划线路的建筑基础、地下管线、遗留物、障碍物等 区域地层沉降与地裂缝及其对地下结构的威胁 地层粘性（1-2.5盾径范围内） 含水层渗透性、水头（水压） 理想通过地层,从影响和制约地下空间开发的地
13、质环境条件看 城市地质调查的思路和重点,地质调查整合+补充：对现有资料的整合与关键空白点的补充调查。 对象：岩、土、水+人为作用（城市地下设施、障碍物、古井、遗留空洞与松散体等）调查范围：工程层、新生界（或第四系）、基岩。前者是重点。强调：宏观整体性：比如，不同尺度工程地质单元与城市地下水流系统的识别系统深入性：针对重点区域（现阶段）关键地质要素的特性差异、内在 原因与地质成因,地质调查系统深入性,结构性软土明显的结构性特征与灵敏度内在的土质结构与成因极高的活性与塑性指数，结构疏松，悬浮组分,100% 悬浮,活动性高-结合水膜厚-活动性矿物多,地质调查系统深入性,精细识别沉积时代与环境长江漫滩：3600-4300年阶地埋藏坳沟（II2(CS):中晚全新世古河道透镜状分布（III2(CS) ):晚更新世 微层序与岩性变异小层序:层与层组-single bed, bedset微层序:纹层与纹层组-lamina, laminaset粉土、粉砂薄层,
