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故宫的排水系统有什么特别 紫禁城内的御路、甬道都修成中间高两侧低的“熊背”形式，先把水往两侧排。 基本的排水组织结构如下图： 排水系统特点： 1 顺应地势略有坡度： 紫禁城...
紫禁城内的御路、甬道都修成中间高两侧低的“熊背”形式，先把水往两侧排。
基本的排水组织结构如下图：
排水系统特点：
1 顺应地势略有坡度：
紫禁城建造之初，对排水系统进行了精准测量、精密设计和精细施工。京城北依燕山、东临渤海，地形北高南低，因此水向东南流。
紫禁城的地面顺应北京地区地理环境，整体走势亦呈北高南低、中间高两边低，而且略有坡度。其中紫禁城北门神武门地平标高46.05米，南门午门地平标高44.28米，南北地平高差约2米，这一坡降为自然排水创造了有利条件，使积水能缓慢排泄。
另外，紫禁城内的排水沟渠全部通向内金水河。内金水河又与紫禁城城墙外侧52米宽的护城河相连，之后同周边的外金水河、中南海等水系相通，消纳紫禁城的雨水。
2 明沟暗沟四通八达：
紫禁城内总的雨水走向，是东西方向的雨水汇流入南北干沟内，然后流入内金水河。整个排水系统经过统筹规划，设计营造了主次分明、明暗结合的庞大人工排水网络，疏通各个宫殿院落的排水系统有干沟、支沟，有明沟、暗沟，有涵洞、流水沟眼等众多排水设施。
紫禁城排水系统分为三类，分别是建筑排水、地表径流、地下暗沟。雨水降落时，一部分雨水落到建筑上，沿着建筑屋顶琉璃瓦落到地面，之后雨水会顺着明沟流到地下暗沟沟口，还有一部分雨水直接形成地表径流，顺地面坡度流入院落和房基四周的石槽明沟，明沟若遇有台阶或建筑物，则从“沟眼”穿过，汇入暗沟。地下暗沟纵横交错、四通八达，雨水排入暗沟以后，再由支沟汇集到干沟，经干沟排入内金水河。历年固定时间淘挖养护，几百年来排水效果良好，无论雨量多大，并无积水之弊。
3 千龙出水绝无积存:
太和殿、中和殿和保和殿前后排列，坐落在一个8米多高的工字型台基上，台基面积25000平方米，分为三层。在台基四周栏杆底部，有排水的孔洞，每根望柱下还有一个雕琢精美的石龙头，其口内为凿通的圆孔，就是主要的排水口。三层共有龙头1142个。这些龙头也称螭首或角兽，是用于须弥座转角处和望柱外缘之下的排水构建，多镌刻成龙首形，既能排水，又具有很好的装饰作用。
暴雨来临时，雨水逐层下落，使得台面无积水。雨水从螭首龙头孔中流出，在大雨时如白练，小雨时如冰柱，而暴雨时，则会呈现“千龙出水”景象，蔚为壮观。三台雨水逐层向下流，院内地面留有泛水坡度，北高南低，绕四周散水都有石槽明沟，在台阶下有石券涵洞接通干沟，使流水顺利通过，最后排入内金水河。
4 全石沟渠结实耐用:
紫禁城古代排水设施是故宫世界文化遗产的重要组成部分，应该和故宫古建筑一样得到精心呵护。为时18年的故宫古建筑整体保护修缮工程将古代排水系统保护纳入其中，正在稳步推进实施。
故宫的排水系统十分庞大，仅保留至今的古代雨水沟的长度就超过15公里，其中暗沟的长度将近13公里。故宫博物院将排水系统分成几个区域，按区域制定集中清理计划，逐区开展，在4至5年间完成一次全院的排水系统的集中清理工作。另外，故宫排水系统仍然功能强大的一个重要原因，就是故宫内的明、暗雨水沟很多都是全石制造的，结实耐用。当然也有一些砖石混合或者砖制而成，在历次检修排查中，发现破损构件都及时进行了更换，确保大雨中排水通畅。
5 雨污分离提升功能:
随着故宫社会功能的增加和强化，在保护和保留原有雨水系统的同时，需要继续建设完善污水排放系统，实现雨污分流排水系统建设。目前故宫博物院内部排水系统已经形成雨污分离的两套排水系统，污水系统是同市政管网相连的单独管线，排水系统仅用于排除雨水。
古代排水系统与现代排水系统相结合的同时，人员管理也要到位。在暴雨过程中，全员岗。一是制定防洪预案，专职人员到位，预备疏通工具到位，以随时到岗排除堵点。二是与北京市水务局河湖管理处建立紧密的联系，保证通讯畅通，在雨季随时监察内金水河水位，通过开闸放水，适时调节内金水河水量水位。
故宫排水系统能够经受住暴雨考验，既是因为古代排水系统沉淀着世代传承的“工匠精神”，同时也是在“天时地利人和”的综合作用下，造就了今天强大的排水防灾功能。
三 石质文物的保护方法
石质文物的保护主要包括：清洗、加固、防护三个环节。
1.清洗
石质文物的清洗对象是石质表面的一切有害物质，包括微生物、杂草、可溶盐、难溶性硬壳、灰尘烟垢等。
清洗方法按清洗剂和处理技术的特点可分为两类：水清洗法；化学清洗法；
1.1 水清洗法
这种清洗方法对清除石质文物中的可溶盐很有效。其处理效果的好坏取决于操作方法。
(1) 水浸泡法 适用于小型石质文物，其方法是把石质文物浸泡在去离子水中，但如石质品的状况不是很好，完全浸泡出言除盐就比较危险，因为快速的水合作用可快速溶盐会导致石质品出现块状脱落。
(2) 水蒸气清洗法 这种方法可用于已损坏的多孔石质品表面、文物雕刻品、古建筑表面。工业上实现压力是（5—10）×10 5 Pa，这种方法效果很好。
(3) 雾化水淋洗法 水通过很窄的喷嘴喷出，形成雾化的水。雾化水在空中慢慢地落在石质文物的表面。这种淋洗作用很轻柔，不会产生任何冲击作用。而且清洗也比较块，因为雾化水覆盖地面积大。
(4) 吸附脱盐法 方法能延长水与石质表面接触的时间,同时降低水的渗透深度。其方法是用一些纤维材料作吸附剂，如纸浆、纸巾、脱脂棉、木浆、海泡石和活性白土等粘土矿物。先用去离子水润湿吸附材料，将纸浆等敷于要清洗部位，为了防止水的快速蒸发可用塑料薄膜将吸附材料覆盖起来。经过一定的时间揭开薄膜，随着吸附材料内水分的蒸发，所吸附的结晶盐析出。多次重复操作，通过测吸附材料的电导率恒定时，就说明清洗到位了。用其他化学溶剂湿润吸附材料可以帮助我们清除掉石质文物表面地非水溶性物质。如有机溶剂，表面活性剂等。吸附脱盐法很实用，效果也很好。
1.2 化学 清洗法
( 1 ) 强酸强碱清洗法 此法在工业上常用，但在石质文物上不宜用。
( 2 ) 离子交换树脂清洗法 用离子交换树脂可以得到去离子水外，用离子交换树脂制成糊状可以用于清除石质文物表面的污染物。根据离子交换树脂活性基团的化学性质，他们可呈现酸性或碱性。可溶解碳酸盐，硅酸盐、硅石等。在实际处理过程中，其溶解作用相当缓慢，并且只在湿润的离子交换树脂与石质表面接触的部分才发生溶解，而只要刮掉糊状物，溶解反应马上停止，没有任何渗透的危险。所以比较好控制。
在文物保护中用的离子交换树脂必须纯（分析纯），而且颗粒要细（100—200目），这种方法的费用很高，适宜清洗价值比较高的石质文物。
( 3 ) 胶粘性糊状物清洗法 这种糊状物可在弱减溶液中加胶粘性处变剂配制而成。可以在垂直面上和天花板上使用而不会掉下来。另外这种糊状物处理的时间也较长，可抑制其溶液向石质内的渗透。在贴敷期间也可以用塑料薄膜保湿。
罗马修复中心Mora夫妇研制一种常用的糊状物“AB57”，其配方如下：
水 1000ml ，碳酸氢氨 30 g ，碳酸氢钠 50g ，乙二氨四乙酸钠 25g ，Desogen（季铵碱）10 ml ，羟甲基纤维素 50 g。
其溶液的 PH值约为7.5。两种碳酸氢盐起清除作用，能溶解象石膏这样的盐类。Desogen是一种表面活化剂和清毒剂。 EDTA能溶解含钙污物，象石膏、方解石、白云石等。羟甲基纤维素是一种触变剂，也起胶粘作用。
AB57的胶粘性糊状物的清洗作用比较缓慢，但清除含石膏较多的黑色硬壳非常有效。
( 4 ) 用于特殊情况下的化学清洗剂 可用于清除铜污染物的水溶液有10%氨基磺酸溶液，2% —10%的碳酸铵溶液，这种溶液也可制成糊状物使用。
用下列溶液制成糊状物可清除铁质污物：用水调制草酸钾成糊状；饱和磷酸氢二铵。10% 的EDTA钠盐水溶液。
清除石质文物表面的植物生物可以用机械方法和防酶剂杀菌剂相结合的方法。
2 . 加固
加固保护的目的 是提高风化文物强度。其基本原理是通过加固剂渗透到石质文物中替代由于风化引起损失的天然胶结物。加固主要针对的是已经风化的、有解体危险、砂化的多孔文物。
对加固材料的要求：（1）能形成一种新的、抗风化的矿物质岩石胶结物；（2）不形成任何破坏岩石的含盐副产物；（3）对岩石的一些主要特性，如水蒸气透气性等不良影响。（4）在岩石中有良好的渗透力，至少应能渗透到未风化部位，而且加固后的力学剖面应应平稳,在表面附近产生力学强度过大现象。（5）不会引起岩石表面颜色的变化。
加固方法：实际操作中，常采用：熔化—凝固；传递的溶剂挥发；加固剂间的化学反应—加固剂与矿物的化学反应。
加固材料分为有机材料和无机材料，它们的区别是：无机材料的加固是通过石质中某些成分与CO 2 的反应或水合作用形成新物质而实现的。形成的新物质与矿物的连接比较脆弱，其粘接的裂缝宽度不可能大于10—50UM。用无机加固剂不能实现裂开两部分的粘接。无淆机材料与有机材料相比较，耐老化，但比较脆，弹性差。通过化学反应来实现加固，很难获得好的渗透效果，这是因为一旦化学反应开始，反应物会阻塞岩石表面的空隙，从而抑制了加固剂的进步渗透。
与无机加固剂相比，有机加固剂更易于受环境而老化，主要是氧、臭氧、水、紫外及红外辐射使有机材料产生或物理变化。但是如果加固材料在石质品内的空隙中，以上因素的影响就会受到限制。有机材料的另外一个缺点就是热膨胀系数高于岩石，但其具有比较好的粘接性，柔韧性，所以就具有良好的抗应力的特性，另一方面，有机加固剂很难象无机加固剂易于渗透，这主要是由于有机加固剂的分子长链和极好的粘性所致。为了解决这一问题，有人在使用或实验用预聚合物和单体可，特别是使用硅氧烷类材料和丙烯酸单体。
常用加固剂的主要类型
无机类：
（1）石灰水 其加固作用是通过氢氧化钙与二氧化碳的反应来实现的，化学反应所形成的碳酸钙留在岩石的空隙中。反应：Ca(OH) 2 ＋CO 2 ＝CaCO 3 ＋H 2 O
( 2) 氢氧化钡 其原理与石灰水相似 反应：Ba(OH) 2 ＋CO 2 ＝BaCO 3 ＋H 2 O
有机类：
（1）环氧树脂类 由于环氧树脂在固化是无副产品、不产生气泡、体积收缩小不变形、而且能渗入多孔材料的内部形成网状结构，且有良好的耐久性，粘性及机械性能，倍受人们青睐，尤其是一些新型的改性环氧树脂材料。
环氧树脂是典型的体内聚合的方式。环氧树脂分子末端含有两个以上的环氧基团，加入固化剂，依靠环氧开环聚合或加成聚合，达到高分子量化后形成具有一定揉性、粘性及抗化学腐蚀的长链网状结构。用于文物保护上的环氧是分子末端含有两个以上环氧基团的双酚A组分（双酚A二甘油醚），常用的固化剂是胺类，胺的特性决定了固化速度，而固化时间又影响渗透深度，为了增强效果也常常加入活性稀释剂和增韧剂等。
环氧树脂加固的成功与否与树脂的合理选择和渗透方式、岩石的空隙度有关，真空低压渗透可获得较好的渗透深度，本身多空的岩石风化后使环氧树脂加固的最佳对象，成功的处理要求岩石的空隙度为砂岩14%，灰岩28%。
尽管环氧树脂加固作用明显，但也有缺点，如渗透性稍差，不透气。受UV光照射颜色变黄等。
（2）丙烯酸树脂类
丙烯酸也是广泛应用于多孔文物加固保护的树脂材料。聚甲基丙烯酸甲酯称为有机玻璃，能防止文物的风化及户外紫外光照射，但是用有机玻璃处理过的岩石阻止了湿气的活动。Paraloid B72是人们研究最多的一种丙烯酸树脂，它是一种白色玻璃状结构，能溶于多种有机溶剂。是溶剂挥发后成膜而起到加固作用的典型代表，通常以丙酮或二甲苯是2%—10%的浓度使用。B72最大的缺点是形成的膜非常脆，既不抵抗碱性的侵蚀，又不抵抗UV光的照射，又的颜色也会变深。现在正在对丙烯酸进行改性，如环氧丙烯酸、含硅丙烯酸等。
（3）有机硅类
有机硅类加固剂主要有硅酸乙酯、烷基硅酸盐、硅烷、硅氧烷、硅酸盐等。如德国的Remmers 系列产品，美国的三甲基四乙氧基硅烷。在中国比较常用的 Remmers 300(硅酸乙酯） ，武汉大学生产的有机硅系列产品 如WD—10 表面封护剂。
有机硅类材料的特点：有机硅材料作为硅酸盐化学于有机化学的纽带，有机聚合物的结构特性使其兼备有机材料与有机聚合物功能与一身。它不仅具有卓越的耐高低温性能、电绝缘性、化学稳定性和耐老化功能。在文物保护上应用的有机硅材料具有粘度小、渗透性好，固化后石质不变色、不反光、无油污感，并赋予风化石质一定的强度，憎水性优良，透气性好等特点。
3石窟摩崖的保护（保护工程）
（1）岩体稳定性的评估 石窟摩崖类文物的保护往往涉及到保护工程的问题。首先要对石窟摩崖所依附的岩体进行岩体的稳定性评估。这包近景摄影测量、水文地质工程测绘、地球物理勘探、物理力学性质实验、材质结构组成和化学成分分析、环境检测等。
（2）加固处理
加固方法：
1）用护壁、挡墙、大型砌体阻止岩体裂隙的发展，抵御岩体开裂，防止悬岩坍塌。
2）喷锚加固
3）裂隙灌浆、锚固与化学试剂表面渗透加固、封护综合法。
（3）防水
除了地震、火山还有人为的毁灭性破坏之外，水是对石质文物最普遍最严重的破坏因素。因此对石质文物的防水处理非常重要。
1）对小件石质文物和大型石质文物（石窟寺、摩崖、大型石刻等）的局部采用表面涂刷封护剂形成保护膜来阻止水的入侵。现在常用的是长链有机硅类封护剂。如武汉大学生产的WD—10（十二烷基三甲氧基硅烷）就是很好的很常用的封护剂。它的一端是烷氧基作偶连基团与石体和邻近的烷氧基团紧紧粘结，另一端长链烷基则成膜起憎水作用。WD—10所成的膜致密，厚实，但是透气，耐腐蚀，封护效果很好。
2）工程防水
A降水的防治
a 落水洞及大缝隙堵漏。根据山顶落水洞及缝隙特征、岩体的力学性质、材料价格及施工工艺等因素，可采用填塞亚粘土或黄土后，一道压一道地铺设聚乙烯塑料薄膜设置防渗层，考虑到岩体裂隙比较发育，也可采用水泥沙浆进行灌注，这样既可以防止水分渗入，又可加固岩体。例如在对甘肃省榆林窟东崖裂隙进行加固时，首先将裂隙两侧的风化崖面应用PS材料渗透加固；其次用水泥沙浆对裂隙封闭，并插入注浆管。先注入适量的PS浆液，对裂隙两壁进行加固，最后注入改性了的PS-F浆液。一周后观察发现PS浆液在裂隙两壁渗透15cm,PS-F与裂隙两壁粘合紧密。
b开挖深井 为了能使岩体中水分排出，可在山顶距崖面较远处开挖深井，地点选择在各种裂隙交汇处，以使岩体内水分经裂隙排入井内，这样可以减少水分向崖面崖面的移动。也可挖一条与崖面立壁走向平行的排水隧洞。例如大足北山石刻北佛湾顶部的凹地内坡积层与崖体风化层形成潜水层，石刻陡壁切割这些含水裂隙，便有水渗损害石刻。为了排水，在距陡壁前缘8m处开挖了一条与陡壁平行的高4m、跨度2m、截面为梯形的隧洞。经观察排水隧洞已将大部分渗水排走。
c开挖导水明渠 在山顶依地势开挖一条纵横交错的导水渠，再在立壁两侧开挖两条主导水渠，并使山顶明渠与这两条主导水渠贯通，这样雨水可迅速从山顶排下，尽量减少雨水在山顶的停滞时间，从而减少了进入岩体的水量。
d 裂隙灌浆 经过上述处理，一些大的裂隙已用粘土或水泥沙浆堵住，但泥浆不能灌入0.25mm以下的裂隙。即便已被水泥灌入的宽度在0.25mm以上的裂隙，由于传剪力很差，仍不能保证岩石岩体形成整体。灌浆可防止这些微裂隙成为水分移动的通道，必须使用适当材料进行灌浆。目前使用的灌浆材料较多，应根据岩体力学特性、当地的气候环境特征等因素选择决定。例如地处西北干旱地区的砾砂岩石窟，岩体防水加固灌浆材料可使用无机类的PS材料，效果比较理想。对于南方高温潮湿环境的石灰岩石刻、岩画等，可使用有机硅类的呋喃改性环氧树脂为主剂的材料等。
B 地下渗水的防治
地下水主要通过毛细管的作用上升进入岩体或建筑物墙体内，治水应该采取堵与导结合的综合方案。堵是指切断毛细管的通路，解决的方法是设立在立壁或墙基底部设置隔潮层，或者在其旁边做防潮层以割断与它相接触的其他其墙壁。但要彻底解决毛细渗水问题，最根本的方法是应当设法使岩体底部或建筑物的本身与水分的来源完全割断。导是指埋设暗管、开挖暗沟疏通导流渗水，再与割断渗水的方法结合以达到治水目的。当毛细渗水较普遍，且水量剂较大时，可在下部或后部开凿截水廊道，集中排水，他的作用是降低地下水位、切断流向岩体内的地下水源。
做割断层的方法是在立壁或墙体的适当位置上沿水平方向，在一定的间距上钻孔，在每一孔洞底部置入特制铅片，再把各个孔洞连贯起来，即为防潮层，可切断下面由毛细管作用而上升的水的通路。
对于墓室的防水，可设置截水墙，即用钢筋混凝土构筑成的地下墙，主要功能是挡水。例如南越王墓防渗水工程，沿墓室四周修筑一道底宽40cm 、顶宽20cm的钢筋混凝土防水墙，墙底部壁墓室地面低50cm。也可采用钻孔化学注浆法或旋喷注浆法，即在墓室周围打一定密度的钻孔，钻孔内用高压灌注环氧树脂类或丙烯酸类浆液，使它渗入地层内所有的空隙、微裂隙、形成一个封闭隔水区，阻挡水的入渗。
C 地表水的防治
对于地表水为防止水的入浸，应采取主、干、支沟组成的统一排水系统使水能够尽快排掉，并以暗沟为主。
总之，石质文物的防水应采取“涂”、“堵”、“导”、“排”综合的治理方案，因地制宜，做好防水工作。
通过对石质文物保护现状的全面了解，我们提出以下几点设想：
一 在有机文物保护材料中加入二氧化钛钠米材料。有机材料不耐老化，特别是空气中的紫外光，钠米二氧化钛是最优良的紫外光吸收剂，因此加入很有必要。
二 亟待生产一种石灰岩类文物的加固和封护材料。有机硅在硅质胶结的砂岩和泥岩保护中很成功，但是用于石灰岩加固和封护时出现了保护材料与石质本体粘接不牢固的缺点。钠米碳酸钙的复合材料已表现出许多优点，如弹性好，填充性好，经济等，从材质相同的角度来考虑能否生产出钠米碳酸钙的复合材料用于石灰岩的处理，克服有机硅处理石灰岩的不足。
三 充分利用混合材料。单一的复合材料处理文物由于性能单一不能适应环境条件 的改变。现在在选择保护材料时几乎都是根据当时的环境条件来选择某一方面性能突出的保护材料。在当时看来保护效果不错，但是当环境条件一旦改变便马上表现出不适应的缺点，如原来需要强度的现在成了需要韧性，原来在干燥条件下性能很好的，而现在在潮湿的环境中却表现很差等。混合材料集多种材料的优点于一身，不但在当时性能优良，即就是环境条件发生改变也能表现出一定的适应和缓冲能力。
在此，我们对一种新型的文物保护混合材料 ASO-B的加固和憎水性能进行了测试。
一、地下空间利用特点分析
（一）地下空间形态
城市地下空间是一种非连续的人工空间结构，与地上空间不同的是需要经过系统的规划和长期的发展才能逐步形成连续的空间形态。城市地下空间形态由平面形态和竖向形态构成，在水平方向上是指城市地下各个要素的空间分布模式，竖向形态是平面形态在垂直方向上的延伸。
1.平面形态
根据城市地下空间发展的特点，地下空间形态可以分为3类基本形态和3类衍生形态。即由相关的点、线和面通过不同的组合将城市地下空间构成辐射状、脊状或整体网络型。衍生形态的意义在于它能够使连接起来的点、线、面产生出单个形态所不能完成的功能。
1）点状：点状地下空间是相对于城市地下空间总体形态而言，它是城市地下空间形态的基本构成要素，也是功能最为灵活的要素，由城市中占据较小平面范围的各种地下空间形成。点状地下空间分布于城市各处，一般偏重于城市中心、站前广场、集会广场、较大型的公共建筑、居住区等城市矛盾的聚合处。与城市地面功能相协调的点状地下空间设施，对于解决现代城市中人车分流和动静态交通拥挤等问题具有非常重要的作用。
“点”有大有小，大的可以是功能复杂的综合体，如城市地铁站是与地面空间的连接点和人流集散点，同时伴随着地铁车站与周边区域的综合开发，可以形成集商业、文娱、人流集散、停车为一体的多功能地下综合体。小的可以是单个商场、地下车库、人行道或市政设施的站点，如地下变电站或地下垃圾收集站等。
2）线状：线状地下空间是相对于城市地下空间总体形态而言，它是点状地下空间在水平方向的延伸或连接。线状地下空间设施是城市地下空间形态构成的关键和基本要素。呈线状分布的地下空间主要指地铁、地下道路，以及沿着街道下方建设的地下设施如市政管线、地下管线综合廊道、地下排洪（水）暗沟、地下停车库、地下商业街等，另外相邻点状地下空间之间连通也可成为线状空间。
线状地下空间设施是构成城市地下空间形态的基本骨架，它将地下分散的空间连成系统，提高整体开发的效益。现阶段，我国大部分城市在地下空间开发利用方面缺乏对线状空间作用和地位的认识，没能形成整体空间形态。
3）面状：城市面状地下空间的形成是城市地下空间形态趋于成熟的标志，它是城市地下空间发展到一定阶段的必然结果。
多个较大规模的地下空间相互连通，形成面域。这种形态主要出现在城市中心区等地面开发强度相对较大的地区，主要由大型建筑地下室、地铁（换乘）站、地下商业街以及其他地下公共空间组成。这种形态需要在地下空间经过合理规划的基础上逐步形成，旧区改造中若早期开发没有考虑连通预留则难度较大，而在城市新中心区比较容易形成。
4）辐射状：以大型地下空间设施为核心，通过与周围其他地下空间的连通，形成辐射状。这种形态出现在城市地下空间开发利用的初期，即通过大型地下空间设施的开发，带动周围地块地下空间的开发利用，使局部地区地下空间设施形成相对完整的体系，这种形态多以地铁（换乘）站、中心广场地下空间为核心形成。
5）脊状：以一定规模的线状地下空间为轴线，向两侧辐射，便形成脊状地下空间形态。这种形态在没有地铁车站的城市中比较常见，主要是沿着街道下方建设的地下街或地下停车库，与两侧建筑下的地下商业空间或停车库连通。这种形态在日本城市较多。
6）网络状：网络状地下空间形态是相对于城市地下空间总体形态而言的，即以城市地下交通为骨架，将整个城市的地下空间采用多种形式进行连通，形成城市地下空间的网络系统。日本正在研究的城市中心区地下公路和地下停车系统也是一种新型的网络状地下空间形态。
2.竖向形态
竖向上应将城市地上、地下空间作为一个整体，根据土地和经济的适宜性，实行最大深度的立体开发，最大限度地发挥其功能。城市竖向空间的分层与人们对城市垂直方向空间区位的集聚密切相关。一般来说，垂直方向的区位构成从上至下可分为以下4个层次。
1）地表层（地面以下5 m），较强的公共性，可作为地面功能的延伸，一般以市政设施、管线、停车场为主。
2）地下浅层区（地面以下5～10 m），其功能以商业、娱乐、停车和行人交通为主。
3）地下中层区（地面以下10～20 m），较强的独立性、封闭性，其功能以地铁交通和停车库为主，兼作商业。
4）地下深层区（地面以下20 m），较强的独立性、封闭性，其功能以城市深层地下交通和某些特殊需求和采用特殊技术的空间需要。
（二）地下空间的类型及特点
我国目前城市中心区地下空间开发利用的主要模式有：
1）地铁综合体型：结合地铁建设修建集商业、娱乐、地铁换乘等多功能为一体的地下综合体，与地面广场、汽车站、过街地道等有机结合，形成多功能、综合性的换乘枢纽，如广州黄沙地区地下综合体。
2）地下过街通道-商场型：在市区交通拥挤的道路交叉口，以修建过街地道为主，兼有商业和文娱设施的地下人行道系统，既缓解了地面交通的混乱状态，做到人车分流，又可获得可观的经济效益，是一种值得推广的模式，如吉林市中心的地下商场。
3）独立地下商场和车库-商场型：在火车站等有良好的经济地理条件的地方建造、以方便旅客和市民购物为目的的地下商场，如沈阳站前广场地下综合体。
4）城市中心综合体型：在城市中心繁华地带，结合广场、绿化、道路，修建综合性商业设施，集商业、文化娱乐、停车及公共设施于一身，并逐步创造条件，向建设地下城发展，例如上海市人民广场地下商场、地下车库和香港街联合体。
5）历史风貌和景观保护型：在历史名城和城市的历史地段、风景名胜地区，为保护地面传统风貌和自然景观不受破坏，常利用地下空间使问题得以圆满解决，如西安钟鼓楼地下广场。
6）地下室利用型：一般高层建筑多采用箱形基础，有较大埋深，土层介质的包围，使建筑物整体稳固性加强，箱形基础本身的内部空间为建造多层地下室提供了条件。将车库、设备用房和仓库等放在高层建筑地下室中，是常规做法。改革开放以来，已建有400多万平方米。
7）改建型：已建地下建筑、人防工程的改建利用是我国近年利用地下空间的一个主要方面，具有开发成本低，开发用途广的特点。改建后的地下建筑常被用作娱乐、商店、自行车库和仓库等。
二、深圳市地下空间的利用情况
深圳市地下空间利用，除了以民防为主要目的单个的建筑物地下室外，主要是地铁及其相关扩展开发的地下商业街等，因此主要分析地铁建设和规划中地下空间利用情况。
1.深圳地铁规划的层次分析
深圳的地铁规划依照所承担的功能及线路技术标准的不同，划分为4个层次：珠三角城际线、城市组团快线、城市干线、城市局域线，后三者组成深圳内部地铁网络，前者是否能够顺利推进，则直接决定未来深圳在都市圈中的位置。
（1）珠三角城际线
深圳第一次将珠江三角洲纳入到自己的地铁规划中，表明了自己作为区域中心城市之一的决心。
规划中的珠三角城际线，起到联系深圳市与周边城市及沿线城镇的作用，以长距离的跨市出行服务为主。站距3km以上，最高速度一般为120～140km/h。城际线将加强深圳市与珠三角其他地区的联系，强化深圳区域中心地位及对周边地区的辐射能力，促进深港协调发展。
深圳所规划的珠三角城际线包括：
1）穗莞深城际线：福田中心区→广州。联系深圳核心区与前海-宝安、福永、沙井、东莞长安-虎门、莞城、广州等地；由11号线在松岗预留向西北延伸与东莞段线路衔接的条件，条件成熟时利用11号线轨道直通福田中心区。
2）深莞城际线：龙华火车站→莞城。联系深圳中西部龙华、光明与东莞松山湖、莞城等地；由6号线在光明预留向北延伸与东莞市域轨道快线R1线衔接条件，条件成熟时利用6号线轨道直通龙华新客站。
3）深惠城际线：福田中心区→惠州。联系深圳核心区、东部城区与惠阳、惠州等地；由14号线在坑梓预留向东延伸与惠州市轨道线路衔接的条件，条件成熟时利用14号线轨道直通福田中心区。
4）西部深港城际线：前海湾→香港。联系深圳西部滨海地区与香港中心区及香港机场等地；由11号线在前海预留向南延伸至香港的条件。
5）深江城际线：福田中心区→江门。联系深圳核心区、龙华、福永、中山、江门等地；由于跨江工程浩大，考虑与广深铁路西延段合建，并利用广深港客运专线龙华以南段富余的能力。
（2）深圳内部地铁（华南地铁中心）
深圳共规划16条地铁线，总长585.3km，设站357座。其中组团快线4条、干线6条、局域线6条，另规划城际线4条。
规划完成以后，深圳将形成以东至罗湖、西至宝安中心区为核心的，覆盖福田CBD、华侨城、南头半岛在内的区域，这个区域成为整个地铁网的中心，一旦地铁完全建成，此区域向商务、生活方向的转变将异常迅猛，应该引起足够重视。
1）城市组团快线：福田中心区受益最大，城市组团快线联系城市核心区与外围组团，或联络多个外围组团，以长距离出行服务为主。站距约2～3km，最高速度一般为100～120km/h。组团快线将带动特区外各组团尤其是“四大新城”的开发建设与城市更新，促进特区内外一体化及城市多中心结构的形成。
城市组团快线包括的线路是：
6＃地铁：37.2km的“松岗→龙华火车站”。
11＃地铁：49.7km的“福田中心区→松岗”。
13＃地铁：48.1km的“海上田园→塘坑”，预留远景南延至盐田的条件。
14＃地铁：50.7km的“福田中心区→坑梓”。
2）城市干线：联系城市主要聚集节点及其沿线片区，以中短距离出行服务为主。站距约1km，最高速度一般为80～100km/h。干线覆盖城市主要客运交通走廊，将缓解城市交通压力、促进土地集约利用及城市主要发展轴的建设。
城市干线包括的线路是：
1＃地铁：44.1km的“罗湖火车站→机场北”。
2＃地铁：31.3km的“蛇口→东门”。
3＃地铁：49.2km的“保税区→坪地”。
4＃地铁：27.2km的“皇岗口岸→观澜”。
5＃地铁：42.4km的“前海湾→大剧院”，西端预留远景向南延伸的条件；宝安至布吉段站距较大，基本可达到快线功能要求。
10＃地铁：42.2km的“海上世界→松岗”。
3）城市局域线：联系相邻组团或组团内部各片区，是城市干线和快线的补充线路，以中短距离出行服务为主。站距约1km，最高速度一般不大于80km/h。局域线将在上层次线路基础上，进一步增加覆盖、缓解交通压力，并加强外围城区各片区间的联系。
城市局域线包括的线路是：
7＃地铁：28.9km的“罗湖太安→西丽动物园”。
8＃地铁：25.9km的“国贸→小梅沙”。
9＃地铁：17.8km的“罗湖火车站→上沙”。
12＃地铁：36.4km的“体育新城→坑梓”。
15＃地铁：24.7km的“前海路→石岩→田心”，预留远景西延接5号线的条件。
16＃地铁：29.5km的“益田村→平湖→大望”，预留远景北延经东莞凤岗接12号线的条件；南部预留至深港边境河套地区的支线。
2.深圳地铁的建设规划
深圳地铁一期工程已于2004年12月28日建成通车，二期工程线路（1＃、2＃、3＃、4＃、5＃地铁）已部分开工建设，以上2期工程计划将于2011年6月全部建成通车。
而此次地铁规划重点是在一、二期工程基础上，提出轨道近期（2011～2020年）建设方案，共8条轨道线路，总长约245.4km（表3-2-1）。1、2、3期地铁全部建成以后，地铁将成为深圳最主要的居民出行方式，深圳除南澳与大鹏两个街道外，其他所有的街道都将与地铁发生联系，深圳交通方式因此进入泛地铁时代，地铁的稀缺程度也将因此降低。
表3-2-1 深圳市地铁三期建设线路一览表
另外，按照《深圳市结合民用建筑建设公民防护地下室规定（1994年10月28日），新建10层（含10层）以上或基础埋置深度3m（含3m）以上的9层以下民用建筑，应利用地下空间按底层投影面积修建“满堂红”民防地下室。城市规划确定新建、改建的居住区、小区和统建住宅（含商品房），按一次下达的规划设计任务，地面新建总建筑面积的2%统一规划修建民防地下室。中央和地方企业、事业、行政单位和部队新建9层以下，基础埋置深度小于3m的民用建筑项目，不论是一次修建或分期建设的，不论是自建或联建成片的，都应按地面总建筑面积的2%修建民防地下室。
由上述分析可以看出，无论地铁规划是地下开挖方案，还是地上高架方案，深圳市地下空间利用的规模将在今后十余年的时间成倍迅猛增加，加上既有的民防地下室的建设，地下工程建设和地下开挖程度大，对地质环境的改造力度空前加大，国土资源地矿管理部门地质环境保护和管理任重而道远，必须提前做好立法、管理体制和人员编制等方面的准备。
路基工程施工前应做好原地面临时排水设施，并与永久排水设施相结合。 排走的雨水
不得流人农田、 耕地，亦不得引起水沟淤积和路基冲刷。 当地下水位较高时，应采取疏
导、 堵截、 隔离等工程措施。
一、路基排水分类
根据水源的不同，影响路基路面的水流分为地面水和地下水两大类，所以路基排水工
程分为地面排水及地下排水两大类。
1. 地面排水可采用边沟、 截水沟、 排水沟、 跌水、 急流槽、 拦水带、蒸发池等设施。
其作用是将可能停滞在路基范围内的地面水迅速排除，防止路基范围内的地面水流人路
基内。
2. 地下排水设施有排水沟、 暗沟（管）、 渗沟、 渗井、 检查井等。 其作用是将路基范
围内的地下水位降低或拦截地下水并将其排出路基范围以外。
二、路基地面排水设施的施工要点
1. 边沟
Cl）边沟设置于挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段。
(2）边沟沟底纵坡应衔接平JI厌。 平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵
坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。 曲线外侧边沟应适当加深，其增加
值等于超高值。
(3）土质地段的边沟纵坡大于 3%时应采取加固措施。 采用干砌片石对边沟进行铺砌
时，应选用有平整面的片石，各砌缝要用小石子嵌紧；采用浆砌片石铺砌时，砌缝砂浆应
饱满，沟身不漏水；若沟底采用抹面时，抹面应平整压光。
(4）路堤靠山一侧的坡脚应设置不渗水的边沟。
2. 截水沟
Cl）截水沟应根据地形条件及汇水面积等进行设置。 挖方路基的笙顶截7:](f＇.句应设置在
坡口5m 以外，并宜结合地形进行布设。 填方路基上侧的路堤截水沟距填方坡脚的距离，
应不小于2m。 在多雨地区，视实际情况可设一道或多道截水沟。
(2）截水沟应先施工，与其他排水设施应衔接平顺。
(3）截水沟设置时主要考虑位置。 截水沟应根据地形条件及汇水面积等进行设置。 挖
方路基的堂顶截水沟应设置在坡口 5m 以外，并宜结合地形进行布设。 填方路基上侧的路
堤截水沟距填方坡脚的距离，应不小于 2m。 在多雨地区，视实际情况可设一道或多道截 i
水沟。
(4）截水沟的水流应排至路界之外，选择适当的地点设出水口，将水引至山坡侧的自
然沟中或桥涵进水口，截水沟必须有牢靠的出水口，必要时须设置排水沟、 跌水或急流
槽。 截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。
(5）截水沟应按设计要求进行防渗及加固处理。 地质不良地段、 土质松软路段、 透水
性大或岩石裂隙较多地段，截水沟沟底、沟壁、出水口都应进行加固处理，防止水流渗漏
和冲刷。
3. 排水沟
(1）将边沟、截水沟、 取（弃）土场和路基附近低洼处汇集的水引向路基以外时，应设
置排水沟。
(2）排水沟线形要平Ji顶，转弯处宜为弧线形，其半径不宜小于 lOm，排水沟长度根据
实际需要而定，通常不宜超过 500m0
(3）排水沟断面形式应结合地形、 地质条件确定，沟底纵坡不宜小于 o. 3%，与其他
排水设施的连接应顺畅。 易受水流冲刷的排水沟应视实际情况采取防护、加固措施。
(4）排水沟的出水口，应设置跌水和急流槽将水流引出路基或引人排水系统。
4. 跌水与急流槽
(1）水流通过坡度大于10%，水头高差大于 1. Om 的陡坡地段，或特殊陡坎地段时，
宜设置跌水或急流槽。 跌水和急流槽应采取加固措施。
(2）急流槽片石砌缝应不大于 40mm，砂浆饱满，槽底表面粗糙。
(3）急流槽分节长度宜为 5～ lOm，接头处应 用防水材料填缝。 混凝土预制块急流槽，
分节长度宜为2. 5～5. Om，接头采用椎接。
(4）急流槽底的纵坡应与地形相结合，进水口应予防护加固，出水口应采取消能措
施，防止冲刷。 为防止基底滑动，急流槽底可设置防滑平台，或设置凸棒嵌人基底中。
(5）元消力池的跌水，其台阶高度应小于 600mm，每阶高度与长度之比应与原地面
坡度相协调。
5. 蒸发池
(1）气候干旱且排水困难的地段，可利用沿线的 取土坑或专门设置蒸发池汇集地
表水。
(2）蒸发池与路基之间的距离应满足路基稳定要求。？显陷性黄土地区，蒸发池与路基
排水沟外沿的距离应大于湿陷半径。
(3）蒸发池池底宜设 0. 5%的横坡，人口处应与排水沟平顺连接。
(4）蒸发池四周应进行围护。
(5）不得因设置蒸发池而使附近地基泥沼化或对周围生态环境产生不利影响。
三、路墓地下水排水设施的施工要点
1. 暗沟（管）
(1）暗沟（管）用于排除泉水或地下集中水流。
(2）沟底必须埋人不透水层内，沟壁最低一排渗水孔应高出沟底至少 200µim。
(3）暗沟设在路基旁侧时，宜沿路线方向布置；设在低洼地带或天然沟谷处时，宜顺
山坡的沟谷走向布置。 沟底纵坡应大于 0. 5% ， 出水口处应加大纵坡，并高出地表排水沟
常水位 200mm 以上。
(4）寒冷地区的暗沟应按照设计要求做好防冻保温处理，出口处也应进行防冻保温处
理，坡度宜大于 5%。
(5）暗沟采用混凝土或浆砌片石砌筑时，在沟壁与含水层接触面以上高度，应设置一
排或多排向沟中倾斜的渗水孔，沟壁外侧应填筑粗粒透水性材料或土工合成材料形成反滤
层。 沿沟槽底每隔 10～ 15m 或在软硬岩层分界处应设置沉降缝和伸缩缝。
(6）暗沟顶面必须设置；昆凝土盖板或石料盖板，板顶上填土厚度应大于 500mm。
2. 渗沟
(1）渗沟及渗井用于降低地下水位或拦截地下水。 当地下水埋藏浅或无固定含水层
时，宜采用渗沟。
(2）各类渗沟均应设置排水层、 反滤层和封闭层。
(3）填石渗沟只宜用于渗流不长的地段。 填石渗沟石料应洁净、 坚硬、 不易风化。 砂
宜采用中砂，含泥量应小于 2%，严禁用粉砂、 细砂。 渗水材料的顶面（指封闭层以下）不
得低于原地下水位。 当用于排除层间水时，渗沟底部应埋置在最下面的不透水层。 在冰冻
地区，渗沟埋置深度不得小于当地最小冻结深度。 填石渗沟纵坡不宜小于 1%。 出水口底
面标高应高出渗沟外最高水位 200mmo
(4）管式渗沟适用于地下水引水较长、 流量较大的地区。 管式渗沟长度大于 lOOm
时，应在其末端设置疏通井，并设横向世水管，分段排除地下水。 泄水孔应在管壁上交错
布置，间距不宜大于 200mm。 渗沟顶标高应高于地下水位。 管节宜用承插式柔性接头
连接。
(5）洞式渗沟适用于地下水流量较大的地段。 洞式渗沟填料顶面宜高于地下水位。 洞
式渗沟顶部必须设置封闭层，厚度应大于 500mm。
(6）边坡渗沟的基底应设置在潮湿土层以下的干燥地层内，阶梯式泄水坡坡度宜为
2%～ 4%，基底应铺砌防渗。 沟壁应设反滤层，其余部分用透水性材料填充。
(7）支撑渗沟是用来支撑可能滑动不稳定土体或山坡，并排除在滑动面（滑动带）附近
的地下水和疏干潮湿土体的一 种地下排水设施。 支撑渗沟的基底宜埋人滑动面以下至少
500mm，排水坡度宜为 2%～ 4%。 当滑动面较缓时，可做成台阶式支撑渗沟，台阶宽度
宜大于 2m。 渗沟侧壁及顶面宜设反滤层。 寒冷地区，渗沟出口应进行防冻处理。 渗沟的
出水口宜设置端墙。 端墙内的出水口底标高，应高于地表排水沟常水位 200mm 以上，寒
冷地区宜大于 500mm。 承接渗沟排水的排水沟应进行加固。
(8）在渗沟的迎水面设置粒料反滤层时，粒料反滤层应用颗粒大小均匀的碎石、 砾
石，分层填筑。 土工布反滤层采用缝合法施工时，土工布的搭接宽度应大于 lOOmm。 铺
设时应紧贴保护层，但不宜拉得过紧。 土工布破损后应及时修补，修补面积应大于破坏面
积的4～5倍。 坑壁土质为粘性土或粉细砂土，采用无砂混凝土板作反滤层时，在无砂混
凝土板的外侧，应加设 100～ 150mm 厚的中粗砂或渗水土工织物反滤层。
(9）渗沟基底应埋人不透水层，沟壁的一侧应设反滤层汇集水流， 另 一侧用粘土穷实
或浆砌片石拦截水流。 如渗沟沟底不能埋人不透水层时，两侧沟壁均应设置反滤层。
(10）渗沟顶部应设置封闭层，封闭层宜采用浆砌片石或干砌片石水泥砂浆句缝，寒
冷地区应设保温层，并加大出水口附近纵坡。 保温层可采用炉渣、 砂砾、 碎石或草皮等。
(11）渗沟宜从下游向上游开挖，开挖作业面应根据土质选用合理的支撑形式，并应
随挖随支撑、 及时回填，不可暴露太久。 支撑渗沟应分段间隔开挖。
3. 渗井
(1）渗沟渗井用于降低地下水位或拦截地下水。 当地下水埋藏较深或有固定含水层
时，宜采用渗井。
(2）填充料含泥量应小于 5%，按单一粒径分层填筑，不得将粗细材料混杂填塞。 下
层透水层范围内宜填碎石或卵石，上层不透水范围内宜填砂或砾石。 井壁与填充料之间应
设反滤层。
(3）渗井顶部四周用粘土填筑围护，井顶应加盖封闭。
(4）渗井开挖应根据土质选用合理的支撑形式，并应随挖随支撑、 及时回填。
4. 检查井、 疏通井
Cl）深而长的暗沟（管）、 渗沟及渗水隧洞，在直线段每隔一定距离及平面转弯、 纵坡
变坡点等处，宜设置检查井、 疏通井。
(2）检查井内应设检查梯，井口应设井盖。
(3）检查井一般采用圆形，内径不小于1. Om，在井壁处的渗沟底应高出井底 o. 3～
0.4m，井底铺一层厚 0. 1 ～0. 2m 的j昆凝土。 井基如遇不良土质，应采取换填、 劳实等措
施。 兼起渗井作用的检查井的井壁，应在含水层范围设置渗水孔和反滤层。 深度大于 20m
的检查井，除设置检查梯外，还应设置安全设备。 井口顶部应高出 附近地面约0. 3 ～
0. 5m，并设井盖。
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