房山線可研報告

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1．前言 21.1任務(wù)來源 21.2工程概況 21.3勘察目的 31.4執(zhí)行標準和標準 31.5工作方法及工作量 32．工程環(huán)境條件 42.1自然地理 42.2氣象條件 42.3沿線地形地貌 42.4沿線地表水系 52.5沿線防洪水利設(shè)施 62.6沿線道路交通 72.7沿線文物古跡 83．區(qū)域地質(zhì)條件 83.1區(qū)域地層 83.2地質(zhì)構(gòu)造 84．沿線工程地質(zhì)條件 94.1沿線地層特征 94.2工程地質(zhì)分區(qū) 95．沿線水文地質(zhì)條件 115.1區(qū)域水文地質(zhì)條件 115.2沿線水文地質(zhì)條件 115.3地下水腐蝕性評價 126．沿線地震效應(yīng) 136.1歷史地震 136.2建筑場地類別初判 136.3抗震設(shè)計參數(shù) 136.4飽和砂土和粉土的液化初步判別 137．沿線巖土工程條件評價 137.1巖土工程條件 137.2地下水影響評價 147.3不良地質(zhì)作用 147.4特殊巖土 148．周圍環(huán)境與擬建工程相互關(guān)系 159．對下一步勘察工作的建議 15附件：1.房山線擬建線路現(xiàn)狀圖 162.勘探點平面布置圖 193.工程地質(zhì)剖面圖 374.工程地質(zhì)柱狀圖 416.土工試驗成果總表 467.水質(zhì)分析成果報告 508.鉆孔波速測試成果圖 52北京市軌道交通房山線巖土工程勘察報告〔可行性研究階段〕1．前言1.1任務(wù)來源受北京市根底設(shè)施投資委托，我院承當了北京市軌道交通房山線工程可行性研究階段的巖土工程勘察工作。本資料為北京市軌道交通房山線工程建設(shè)工程可行性研究階段的巖土工程勘察報告，旨在為前期方案規(guī)劃設(shè)計及工程方案可行性、合理性分析與比選提供必要的地質(zhì)背景及巖土工程條件。1.2工程概況房山線是連接房山新城與北京市區(qū)主城的快速軌道交通線路。線路起點設(shè)在良鄉(xiāng)城南長虹西路和蘇莊大街〔翠柳大街〕交叉口，設(shè)置蘇莊大街站，然后線路沿長虹西路向東，上跨京廣鐵路，繼續(xù)東延至長于路北轉(zhuǎn)，至京良公路轉(zhuǎn)向東，至長周路左轉(zhuǎn)向北，至稻田后線路再右轉(zhuǎn)向東跨過永定河，沿葆臺路延伸，經(jīng)世界公園南門，過萬壽路南延轉(zhuǎn)向北，在郭公莊站與地鐵M9線起點站進行換乘轉(zhuǎn)向東，下穿郭公莊路后向北，過南四環(huán)路至首都經(jīng)貿(mào)大學與10號線銜接。房山線在起點蘇莊大街站預(yù)留了線路遠期向西延伸的條件。根據(jù)可行性研究初步方案，房山線起點為蘇莊大街站，終點為首都經(jīng)貿(mào)大學站，線路全長約28.2km，線路敷設(shè)方式由高架逐漸轉(zhuǎn)入地下，其中起點～南環(huán)鐵路〔里程AK0+000～AK21+100〕為高架線，長約21.1km；南環(huán)鐵路～世界公園站西〔里程AK21+100～AK21+900〕為過渡段，長約0.8km；世界公園站～首都經(jīng)貿(mào)大學站〔里程AK21+900～AK28+200〕為地下線，長約6.3km。沿線設(shè)車站14座，其中高架站10座〔1座預(yù)留〕，地下站4座；平均站間距約2.1km。在線路起點東閻村附近設(shè)有車輛段1座，位于西六環(huán)與京石高速公路之間、大件路以北，占地大約25公頃。有關(guān)擬建場地位置可參見圖1“北京市軌道交通房山線工程線路走向示意圖”及附件1“房山線擬建線路現(xiàn)狀圖”。沿線設(shè)計說明見表1“擬建線路相關(guān)設(shè)計條件說明”。圖1北京市軌道交通房山線工程線路走向示意圖擬建線路相關(guān)設(shè)計條件說明表1序號車站名稱站中心里程站間距〔m〕站位車站型式換乘線路1蘇莊大街站AK0+400長虹西路路中，蘇莊大街以東高架二層側(cè)式2南關(guān)站AK2+1151715長虹東路路中，京深路、京廣鐵路之間高架二層島式S6線3東楊莊站AK3+3151200長虹東路路中，攬秀南大街以東高架二層島式4大學城站AK4+8451530長虹東路路中，高教園區(qū)十七號路以西高架二層島式5理工大學站AK6+2951450長于路路中，良鄉(xiāng)東路以北高架二層島式6廣陽城站〔緩開站〕AK7+8551560長于路路中，黃良鐵路、長陽大街之間高架二層島式S6線7廣陽西站AK9+5101655長于路與京良路交叉口南側(cè)路中高架二層島式8長陽鎮(zhèn)站AK11+6652155長陽鎮(zhèn)政府西南京良路南側(cè)高架二層島式9廣陽北站〔預(yù)留站〕AK13+7652100長周路路中，圣水北大街以北高架二層側(cè)式10稻田站AK15+7601995規(guī)劃長陽鎮(zhèn)北部獨義組團核心，獨義三路南側(cè)高架二層島式11世界公園站AK22+2306470豐葆路、葆臺路交叉口西南側(cè)地塊地下一層側(cè)式12郭公莊站AK23+6151385萬壽路南延東側(cè)地下二層島式M9線13南四環(huán)站AK26+4552840張新路路中，南四環(huán)西路以南地下二層島式14首都經(jīng)貿(mào)大學站AK28+0501595看丹路、張新路交叉口南側(cè)路中地下三層島式M10線、M16線1.3勘察目的為配合擬建工程可行性研究階段的各項準備工作，了解規(guī)劃線位的巖土工程特征，我院通過充分收集已有的區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象、地震、地貌、地下水動態(tài)、古河道等有關(guān)資料，在綜合整理分析的根底上，總結(jié)了本工程的區(qū)域性工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地震地質(zhì)條件，分析評價了沿線的不良地質(zhì)作用、特殊性巖土、重點地段的巖土工程條件以及對本工程規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營維護的影響，為房山線的可行性研究提供所需的巖土工程資料。1.4執(zhí)行標準和標準本次勘察依據(jù)如下標準及標準：1、《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察標準》(GB50307-1999)2、《巖土工程勘察標準》〔GB50021-2001〕3、《鐵路橋涵地基和根底設(shè)計標準》〔TB10002.5-2005〕4、《鐵路工程地質(zhì)勘察標準》〔TB10012-2001〕5、《鐵路工程抗震設(shè)計標準》〔GB50111-2006〕6、《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999)7、《鐵路隧道設(shè)計標準》〔TB10003-2005〕8、《北京地區(qū)建筑地基根底勘察設(shè)計標準》〔DBJ01-501-92〕9、《北京市軌道交通房山線工程規(guī)劃方案》10、設(shè)計單位提供《北京市軌道交通房山線平面圖》1.5工作方法及工作量我院經(jīng)過對房山線可研階段設(shè)計線路圖及線路說明的分析，制定了可研階段的巖土工程勘察大綱，本次勘察工作方法以資料搜集和現(xiàn)場調(diào)查、鉆探相結(jié)合，主要工作量如下：1、資料搜集搜集沿線附近區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域水文地質(zhì)、古河道分布、地質(zhì)勘探資料等方面的資料。2、地質(zhì)調(diào)查在搜集沿線資料的根底上，我院于2008年9月13日～9月15日對全線進行了地質(zhì)調(diào)查3、鉆探本次外業(yè)鉆探工作主要在起點～世界公園站段進行，共布置了18個鉆孔，由于FK16#鉆孔位于永定河主河道內(nèi)，沒有進場施工道路，本次未能施工；世界公園以東鉆孔資料主要以資料收集為主，鉆孔資料如下表：鉆孔資料一覽表表2鉆孔孔號場地位置里程資料來源FK01起點〔車輛段〕AK0-1086本次施工FK02月華大街AK0-730本次施工FK03蘇莊大街站AK0+276本次施工FK04刺猬河AK1+146本次施工FK05南關(guān)站AK1+743本次施工FK06東楊莊站AK3+463本次施工FK07大學城站AK4+945本次施工FK08理工大學站AK6+286本次施工FK09廣陽城站AK7+330本次施工FK10長陽西站AK9+436本次施工FK11小清河AK10+796本次施工FK12長陽鎮(zhèn)站AK11+807本次施工FK13廣陽北站AK14+038本次施工FK14稻田站AK15+679本次施工FK15永定河西AK16+258本次施工FK17永定河東AK19+705本次施工FK18京山鐵路AK20+846本次施工FK19世界公園站AK22+192地鐵9號線FK20郭公莊站AK23+612地鐵9號線FK21六圈AK24+748地鐵9號線FK22康辛路AK27+495康辛路道路FK23首都經(jīng)貿(mào)大學站AK28+135地鐵10號線二期2．工程環(huán)境條件2.1自然地理北京市位于東經(jīng)115°25'～117°30'，北緯39°25'～41°00'之間，總面積約為16800平方公里，其中山區(qū)面積10400平方公里，平原面積6400平方公里。北京市地處華北平原的北部邊緣，西部和北部群山環(huán)繞，東南與華北平原相連，山前平原地區(qū)地勢西北高，東南低，平均降坡1‰左右。擬建房山線位于北京市西南部，沿線穿越房山區(qū)和豐臺區(qū)。2.2氣象條件北京地區(qū)地處中緯度歐亞大陸東側(cè)，位于我國季風氣候區(qū)，屬暖溫帶半濕潤～半干旱季風氣候，受季風影響，形成春季干旱多風、夏季炎熱多雨、秋季秋高氣爽、冬季寒冷枯燥四季清楚的氣候特點。主要氣候特點如下：降雨量：全市多年平均降水量為595mm，降水量年變化大，歷年最小降水量為267mm，最大降水量為1406mm，兩者相差5倍以上；降水量年內(nèi)分配不均，汛期〔6-8月〕降水量一般占全年降水量的80%以上；旱澇的周期性變化較明顯，一般九至十年左右出現(xiàn)一個周期，連續(xù)枯水年和偏枯水年有時達數(shù)年。近十年中，1998年年降雨量最大為908.4mm，1999年年降雨量最小為307.6mm。氣溫：近10年平均氣溫為12.5～13.7℃，年平均氣溫那么根本上由東南向西北遞減。近十年極端最高氣溫出現(xiàn)在1999年7月24日，為42.2°C；極端最低氣溫出現(xiàn)在標準凍結(jié)深度：近二十年城內(nèi)及近郊區(qū)標準凍土深度為0.80m。風速及風向：全市月平均風速以春季四月份最大，市區(qū)最大風速達3.6m/s，其次是冬、秋季，夏季風速最小，夏季受大陸低氣壓控制，多東南風，秋、冬季受蒙古高氣壓控制，多為西北風，寒冷枯燥。平均風速2.4m/s，近十年春季市區(qū)最大風速達3.6m2.3沿線地形地貌房山線全線地勢中間高，東西低。以稻田村地勢最高，地面標高60～62m，其次為永定河河床及河漫灘，一般標高52.0~55.0m。永定河西大堤以西線路西段除稻田梁崗地形外，地面標高40.0~50.0m，以大學城站附近地勢最低；永定河東大堤以東地面標高45.0~50.0m。受人類筑堤活動的約束，永定河在線路通過地段已發(fā)育成地上河，河床標高53.0~55.0m左右，高出兩岸地面5~8m。近年來，永定河盧溝橋以下河道內(nèi)修建稻田滯洪水庫，河床標高有所降低，另外河床內(nèi)大量開采砂石料，河床內(nèi)分布有深淺、大小不一的采砂坑。圖2永定河河床圖3稻田附近的梁崗圖4永定河河床內(nèi)厚層的砂圖5永定河內(nèi)的漂石擬建房山線位于房山區(qū)東北部平原地區(qū)，根據(jù)現(xiàn)場踏勘了解：沿線地貌以第四系沖洪積松散沉積物平原地貌為主，京廣鐵路-東羊莊站、稻田村站附近為中－新生代碎屑沉積巖剝蝕殘丘地貌，永定河東西大堤以內(nèi)為第四系沖積松散沉積物地上河地貌。初步劃分如下：良鄉(xiāng)車輛段、線路起點～AK2+000屬于第四系沖洪積松散沉積物平原地貌；AK2+000～AK4+000為中生代早白堊紀碎屑沉積巖剝蝕殘丘地貌；AK4+000～AK15+300為第四系沖洪積松散沉積物平原地貌；AK15+300～AK16+200新生代老第三紀碎屑沉積巖剝蝕殘丘地貌；AK16+200～AK20+000為永定河河床及河漫灘屬于地上河地貌；AK20+000～AK28+050為永定河沖洪積平原，屬第四系沖洪積松散沉積物平原地貌。圖6京廣鐵路附近出露的早白堊紀礫巖圖7礫巖中的砂巖透鏡體2.4沿線地表水系擬建軌道交通房山線跨越大清河、永定河兩大水系。永定河西大堤以西為大清河水系，主要包括大石河、刺猬河、牤牛河和小清河；永定河西大堤以東為永定河水系，主要為永定河,詳見圖8“北京地區(qū)水系分布圖”。永定河由洋河、桑干河和媯水河在官廳附近集合而成，水庫以下稱永定河。官廳至三家店為永定河山峽地段，河流蜿蜒于高山峽谷之中，沿途接納了湫河、清水河、下馬嶺溝、清水澗、葦?shù)闇稀烟覝系?，山峽地段全長110多公里。三家店以下進入平原，經(jīng)豐臺、房山，大興等區(qū)縣，在大興縣石佛寺附近入河北省，到天津西郊屈家店與北運河相匯。在稻田站~世界公園站之間〔里程AK16+300~AK19+800〕處由北向南通過。由于歷史上人工加筑堤防和永定河洪水作用，本段河床已形成地上河。圖8北京地區(qū)水系分布圖刺猬河發(fā)源于門頭溝區(qū)潭柘寺，經(jīng)崇青水庫向東南，從線路蘇莊-南關(guān)站之間AK1+200處通過。小清河發(fā)源于豐臺區(qū)馬鞍山的東坡，在南流途中接納了九子河、啞叭河、剌猬河，到河北省東茨村入北拒馬河、最終匯入大清河。在長陽站北側(cè)線路里程AK10+050~AK10+150處由北向南通過。目前，沿線河流刺猬河、小清河及附近的灌渠有少量流水，本段永定河由于上游水庫蓄水作用近年來已干涸。圖9刺猬河河道及河床襯砌圖10小清河河道圖11大學城站附近灌渠圖12永定河河道2.5沿線防洪水利設(shè)施擬建軌道交通房山線在稻田村東跨越永定河滯洪水庫等防洪水利設(shè)施，滯洪水庫位于永定河盧溝橋樞紐以下永定河稻田及馬廠河段內(nèi)，通過開挖其右側(cè)灘地，并沿永定河右治導線修建水庫左堤而形成水庫，水庫左堤外的永定河主河道保存行洪，具體位置見圖13。永定河滯洪水庫工程等級為二級，主要建筑物為2級，堤防為1級，設(shè)計洪水標準為一百年一遇，地震設(shè)防烈度為Ⅷ度。房山線房山線圖13永定河滯洪水庫工程平面示意圖1、永定河防洪調(diào)度資料根據(jù)永定河流域規(guī)劃，永定河干流盧溝橋以下至梁各莊，現(xiàn)狀河道的平安泄量為2500m3/s，永定河泛區(qū)的平槽流量為400m根據(jù)下游永定河盧溝橋分洪樞紐的調(diào)度運用原那么，永定河50年一遇洪峰流量4330m3/s，攔河閘控泄2500m3/s，其余洪水由小清河分洪閘下泄，經(jīng)大寧水庫調(diào)蓄，控泄214m3/s入小清河分洪區(qū)；100年一遇洪峰流量6230m3/s〔含官廳水庫下泄600m3/s〕，攔河閘控泄2500m3/s，小清河分洪閘下泄2、滯洪水庫設(shè)計資料2000年1月，水利部天津水利水電勘測設(shè)計研究院和北京市水利規(guī)劃設(shè)計研究院在可研的根底上完成了滯洪水庫初步設(shè)計，重點研究了不同的庫底高程和滯洪水位對工程的滯洪作用及投資的影響。研究發(fā)現(xiàn)：庫底和滯洪水位適當抬高，可有效地減少土方開挖，節(jié)約投資，但滯洪水位的上下受到原有建筑物的制約，且過高的水位不利于永定河左堤的平安，并存在浸沒問題。經(jīng)綜合分析比擬，稻田水庫的平均庫底高程定位48.0m，馬廠水庫的平均庫底高程為47.0m?！?〕起調(diào)水位根據(jù)滯洪水庫的調(diào)度運用方式，水庫只在永定河盧溝橋樞紐上游來水超過2500m3/s時才啟用，運用的機遇較小。在水庫的運行管理中，要求水庫每次運用后，假設(shè)產(chǎn)生泥沙淤積必須及時去除。滯洪水庫為空庫迎汛，不預(yù)留堆沙庫容，因此確定水庫的起調(diào)水位即為庫底高程，即大寧水庫、稻田水庫、馬廠水庫的起調(diào)水位分別為48.0m、47.8m和46.8m〔2〕最高滯洪水位滯洪水庫的滯洪標準為100年一遇洪水，100年一遇設(shè)計洪水由小清河分洪閘分洪，進庫水量8284萬m3。大寧水庫100年一遇最高洪水位為61.21m，最大滯洪庫容3611萬m3，大寧水庫水位到達60.01m時，從大寧水庫泄洪閘控泄214m3/s，泄往小清河分洪區(qū)，下泄水量為308萬m3。因此稻田水庫和馬廠水庫共需滯洪庫容4365萬m3。經(jīng)調(diào)洪計算，稻田水庫、馬廠水庫的最高滯洪水位分別為53.5m和50.5m〔3〕調(diào)洪計算成果大寧水庫、稻田水庫和馬廠水庫在聯(lián)合調(diào)洪計算時，計算時段長取1h，100年一遇洪水調(diào)洪計算成果見表3。100年一遇洪水調(diào)洪計算結(jié)果，入庫總水量為8284萬m3，大寧水庫、稻田水庫、馬廠水庫分別滯蓄3609萬m3、2986萬m3和1381萬m3，小清河分洪區(qū)承泄308萬m3；進水閘、連通閘最大泄量分別為2429m3/s和1098m3/s。3座水庫最高洪水位分別為61.21m、53.5m和永定河滯洪水庫100年一遇洪水調(diào)洪成果表表3注：本節(jié)數(shù)據(jù)及資料均來自《北京水利》“永定河滯洪水庫工程規(guī)劃與方案選擇”〔石維新〕，僅供設(shè)計參考。3、小清河分洪區(qū)小清河屬永定河支流，按照規(guī)定，小清河左側(cè)堤岸與長陽鎮(zhèn)城市建設(shè)平安區(qū)西防洪堤之間保存750米寬的行洪通道。長于路以東、小清河右堤以西區(qū)域地勢較低，為減輕洪水水患，曾長期作為小清河分洪區(qū)，無法進行大規(guī)模建設(shè)，對此《房山新城規(guī)劃》和《長陽鎮(zhèn)總體規(guī)劃》根據(jù)海河水利委員會的相關(guān)報告，對小清河行滯洪區(qū)問題進行了重新研究，確定將規(guī)劃長于路以東，南六環(huán)路以北，小清河以西，黃良鐵路以南區(qū)域劃定為平安區(qū)，在采取一定防洪工程措施的情況下可以作為城市建設(shè)用地。長于路以東、黃良鐵路北側(cè)的用地為現(xiàn)狀的旅游效勞設(shè)施用地，建設(shè)標準較高，密度較低，規(guī)劃對此地塊進行防洪工程措施，以防洪水淹沒。根據(jù)《長陽鎮(zhèn)總體規(guī)劃》，長陽鎮(zhèn)新的鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃用地范圍作為防洪保護區(qū)，防洪標準為20～50年一遇。注：本節(jié)數(shù)據(jù)及資料均來自《北京市軌道交通房山線規(guī)劃方案》，僅供設(shè)計參考。2.6沿線道路交通在車輛段~線路起點之間與本工程相交的有京石高速公路、良鄉(xiāng)月華大街；起點以東線路沿長虹路南側(cè)向東延伸，與本工程相交的有107國道、京良路、五環(huán)路、南四環(huán)等主要公路?？缭降蔫F路有京廣鐵路、黃良鐵路、南環(huán)鐵路、京山鐵路等重要鐵路工程。房山線跨越鐵路，需滿足電氣化鐵路凈空要求，在長虹西路及長陽鎮(zhèn)站東側(cè)線路上方有高壓走廊穿過，高架線路需考慮與高壓走廊的相交關(guān)系。京廣鐵路房山線京廣鐵路房山線圖14長虹路及高壓走廊圖15線路跨越京廣鐵路圖16五環(huán)路東側(cè)的鐵路及油罐圖17南四環(huán)路2.7沿線文物古跡根據(jù)初步了解，房山線沿線涉及文物保護單位一處：長陽鎮(zhèn)廣陽城地下文物埋藏區(qū)〔市級地下文物埋藏區(qū)〕。地點：長陽鎮(zhèn)廣陽城村。埋藏區(qū)范圍：東至小清河；南至南廣陽城村南鐵路；西至長陽農(nóng)場場部西圍墻及其南北延長線；北至52922部隊北圍墻及向東延長線。見下列圖18：七十年代，曾出土鐵匠爐和鍋灶以及大量銅箭頭。近年在廣陽城墻遺址東南角和西北角采集到大量紅陶、繩紋灰陶片等東周至漢代遺物。建議在以上地區(qū)，地鐵建設(shè)之前進行文物保護調(diào)查，采取有效的措施對地下文物進行保護。房山線房山線圖18房山區(qū)廣陽城遺址地下文物埋藏區(qū)圖3．區(qū)域地質(zhì)條件3.1區(qū)域地層北京地層除缺少震旦系、上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系、下石炭統(tǒng)、三迭系及上白堊統(tǒng)外，其它地層都有發(fā)育，總厚度達六萬米以上。巖石類型較為齊全，包括各種沉積巖、變質(zhì)巖和火成巖。大局部巖石出露在西部和北部山地，平原區(qū)那么廣泛分布著第四紀松散沉積物。圖19北京平原區(qū)古河道分布圖3.2地質(zhì)構(gòu)造北京地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造格局是新生代地殼構(gòu)造運動形成，其特點是以斷裂及其控制的斷塊活動為主要特征，新生代活動的斷裂主要有北北東－北東向和北西－東西向兩組，大局部為正斷裂性質(zhì)，并在不同程度上控制著新生代不同時期發(fā)育的斷陷盆地。斷裂分布多集中成帶。北京地區(qū)北東—北北東向的第四紀活動斷裂主要有延礬盆地北緣斷裂、南口山前斷裂、沿河城－紫荊關(guān)斷裂、八寶山斷裂、黃莊—高麗營斷裂、順義—良鄉(xiāng)隱伏斷裂、南苑—通縣斷裂、禮賢－牛堡屯斷裂、夏墊－馬坊斷裂、大華山斷裂、河防口－北石城斷裂、青石嶺斷裂。各條斷裂第四紀以來活動性差異較大，且具有分段活動的特點。擬建房山線沿線經(jīng)過多條斷裂，分別為：順義—良鄉(xiāng)斷裂、良鄉(xiāng)斷裂、良鄉(xiāng)北斷裂、永定河斷裂，參見圖20〔“擬建線路附近主要地質(zhì)斷裂示意圖”〕。建議通過專門的工程場地地震平安性評價工作，評價沿線附近地震活動性和地震構(gòu)造對工程選址規(guī)劃的影響，并確定抗震設(shè)防要求和制定防震減災(zāi)對策。圖20擬建線路附近主要地質(zhì)斷裂示意圖4．沿線工程地質(zhì)條件4.1沿線地層特征本段線路穿越拒馬河支流小清河、永定河沖洪積扇，第四紀沉積韻律較為明顯。地層由粘性土、粉土、砂類土、碎石類土沉積而成，下部為下第三系和下白堊統(tǒng)強風化的礫巖泥巖等。稻田站一帶為基巖隆起帶，小清河沖積扇以粘性土、砂土和碎石類土等沉積為主，永定河沖積扇以碎石土、砂類土沉積為主，小清河兩岸和永定河東岸普遍有新近沉積砂土分布。根據(jù)對擬建線路周邊工程地質(zhì)資料的整理所揭示的地層規(guī)律說明，工程沿線地面以下45m深度范圍內(nèi)地層按其沉積年代及工程性質(zhì)可分為人工堆積層、新近沉積層、第四紀沉積層、下第三系和下白堊統(tǒng)五大類，各土層的分布情況參見附圖〔“工程地質(zhì)剖面圖”〕及附圖“工程地質(zhì)柱狀圖”。4.2工程地質(zhì)分區(qū)根據(jù)沿線地層特點將全線分為3個工程地質(zhì)單元，分別描述如下;1、工程地質(zhì)1單元〔起點～AK13+200〕：該段線路主要穿越京石高速公路、107國道、刺猬河、京廣鐵路、黃良鐵路、牤牛河、小清河等，地面標高約為40~45m，本段地形為兩頭高，中間低，其中在大學城站附近地面標高最低。該段地層位于小清河沖洪積扇，上部地層以粘性土、砂土和碎石類土互層，下部主要為早白堊紀泥巖及砂巖，基巖埋深較淺，基巖面起伏較大。本段地層由上至下依次為：人工堆積層：表層一般為厚2.00m的人工堆積層，土質(zhì)主要為素填土和雜填土，局部線路位于城區(qū)內(nèi)，沿線分布較多道路、建筑物和地下管線等，受其影響該地區(qū)填土厚度不均勻，特別在南關(guān)站附近，填土厚度到達4.5m。人工堆積層的組成、結(jié)構(gòu)及含有物性質(zhì)較差、不均勻，在施工時應(yīng)特別注意。新近沉積層：根據(jù)對沿線的調(diào)查，本段線路新近沉積層局部存在，主要為粉土、粘性土和粉細砂，主要分布在牤牛河至小清河附近，該新近沉積層結(jié)構(gòu)較松散，密實度低，工程性質(zhì)較差。第四紀沖洪積層：新近沉積層以下為第四紀沉積的較厚的卵石層，其間有厚度不一的粘性土、粉土、砂土夾層。該層土質(zhì)結(jié)構(gòu)較好，土質(zhì)均勻，物理力學性質(zhì)較好下白堊統(tǒng)〔K1〕：該段基巖起伏較大，分別在蘇莊大街站、東楊莊站有基巖隆起，該層巖性主要為灰紫色、雜色礫巖、棕黃色泥巖為主，呈半膠結(jié)狀，遇水易軟化，局微膨脹性。2、工程地質(zhì)2單元〔AK13+200～AK16+000〕：該段線路主要穿越稻田村和高佃村，地面標高約為45.0~63.0m，本段地層為基巖隆起帶，在稻田村附近基巖出露，地面標高達63.0m。該段地層本段地層由上至下依次為：人工堆積層：表層土質(zhì)主要為雜填土，雜色，松散，含有磚塊、碎石、植物根等；下第三系〔E〕：受良鄉(xiāng)—順義斷裂影響，本段基巖主要為強風化磚紅色礫巖夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及粗砂巖。礫石成分為安山巖、流紋巖、花崗巖和砂巖等，磨圓度好，分選不佳，呈半膠結(jié)狀。3、工程地質(zhì)3單元〔AK16+000～終點〕：該段線路主要穿越永定河河道，西五環(huán)路、永定河灌渠、世界公園、南四環(huán)等，地面標高36.0~55.0m。該段地層主要以卵石層為主，上局部布有新近沉積的砂層及圓礫層。在永定河河床內(nèi)分布有深淺、大小不一的采砂坑，坑深10～20m，本段基巖埋深較大，一般大于本段地層由上至下依次為：人工堆積層：表層一般為厚1.0m的人工堆積層，土質(zhì)主要為素填土和雜填土，五環(huán)路以內(nèi)，沿線分布有較多道路、建筑物和地下管線等，受其影響該地區(qū)填土厚度不甚均勻。另據(jù)在現(xiàn)場調(diào)查了解在本段沿線郭公莊路及新近沉積層：本段線路位于永定河河床及河流泛濫區(qū)內(nèi)，新近沉積層分布較廣，厚度較大，最厚可達13m左右，主要以粉土、砂土和圓礫卵石層組成，該新近沉積層結(jié)構(gòu)較松散，工程性質(zhì)較差。第四紀沖洪積層：本段主要以巨厚的卵石層為主，雜色，密實，大于20mm的顆粒含量占全重的80%以上，一般粒徑50~90mm，該層中夾有漂石透鏡體，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，漂石粒徑不小于1000mm。大粒徑漂石對樁基的施工產(chǎn)生較大影響，設(shè)計施工時應(yīng)充分考慮其影響選擇經(jīng)濟合理的施工方法和工藝。下第三系〔E〕：本段基巖埋深較大，主要棕紅色以礫巖和泥巖為主：泥巖呈上部弱膠結(jié)、下部強膠結(jié)狀，含砂巖碎屑、氧化鐵等，局部夾砂巖薄層，泥巖具弱膨脹性；礫巖為泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度較好，礫石最大粒徑不小于90mm，礫石成分為安山巖、流紋巖、花崗巖和砂巖等，磨圓度好，分選不佳。沿線各土層主要設(shè)計參數(shù)初步建議值表4成因年代地層代號巖性名稱天然密度ρ〔g/cm3〕壓縮模量Es〔kPa〕天然快剪地基土的根本承載力σ0〔kPa〕粘聚力c〔kPa〕摩擦角φ〔°〕人工堆積層①素填土1.60～1.708～108～1260～80①1雜填土1.65～1.7008～10/新近沉積層②粉土1.75～1.855～815～2014～18130～160②1粉質(zhì)粘土1.75～1.904～710～1514～16120～150②3粉細砂2.00～2.025～10015～25140～180②4中粗砂2.00～2.038～15020～25160～220②5圓礫2.02～2.0510～20020～30200～300第四紀沖洪積層③粉土1.80～1.906～1020～2520～25160～220③1粉質(zhì)粘土1.85～2.005～825～3015～20150～200④粉質(zhì)粘土1.85～2.006～1025～3015～20150～200④2粉土1.80～1.908～1520～2520～25180～240④3粉細砂2.00～2.0315～20018～22180～260⑤卵石圓礫2.05～2.1070～100040～45300～400⑤1中粗砂2.02～2.0530～35030～35200～280續(xù)表４成因年代地層代號巖性名稱天然密度ρ〔g/cm3〕壓縮模量Es〔kPa〕天然快剪地基土的根本承載力σ0〔kPa〕粘聚力c〔kPa〕摩擦角φ〔°〕第四紀沖洪積層⑤2粉細砂2.00～2.0320～30030～35200～260⑤3粉土1.85～1.9520～2520～2518～22220～280⑤4粉質(zhì)粘土1.85～2.0010～1525～3015～20200～280=6\*GB3⑥粉質(zhì)粘土1.85～2.0010～1525～3015～20200～280=6\*GB3⑥1粘土1.90～2.0210～1525～3515～20200～260=6\*GB3⑥2粉土1.85～1.9515～2020～2518～22200～280⑦卵石2.10～2.2080～150050～60500～700⑧粉質(zhì)粘土1.85～2.0015～2525～3015～20250～300⑨卵石2.10～2.20100～180060～70600～800下第三系⑾礫巖2.20～2.30100～13025～4035～50600～800⑾1泥巖2.10～2.2080～12025～4030～45500～700下白堊統(tǒng)⑿砂巖2.10～2.1590～13030～4035～40500～700⑿1泥巖2.20～2.30100～15030～4035～50500～7005．沿線水文地質(zhì)條件5.1區(qū)域水文地質(zhì)條件北京平原地區(qū)地下水類型按地下水的賦存條件主要為基巖裂隙水和第四紀松散巖類孔隙水，第四紀松散巖類孔隙水又分為上層滯水、潛水和承壓水。北京平原地區(qū)根據(jù)古河道和古河間地塊可劃分假設(shè)干水文地質(zhì)單元。古河道水文地質(zhì)單元的特點是含水層巖性以圓礫、卵石為主，滲透性強，地下水位較低。地下水的形成以沿古河道方向的側(cè)向補給、徑流、排泄為主，總體徑流方向為自永定河出山口呈輻射狀分別向東北、東、東南等下游方向運動，在古河道范圍內(nèi)具有區(qū)域性統(tǒng)一的潛水面，局部受地下水開采或工程降水的影響，地下水位略有起伏變化。在河間地塊水文地質(zhì)單元的特點是含水層的巖性以粉細砂和粉土為主，滲透性較小。隔水層巖性為粉質(zhì)粘土、粘土，含水層與隔水層根本呈互層狀分布。除了地下水的側(cè)向補給、徑流和排泄以外，垂直方向運動較明顯。5.2沿線水文地質(zhì)條件擬建線路穿越小清河、永定河沖洪積扇，第四紀沉積韻律較為明顯。稻田隆起帶以西為小清河沖積扇，地層以粘性土、砂土和碎石類土互層沉積，地下水也呈多層分布。稻田隆起帶以東永定河沖積扇以碎石土、砂類土沉積為主，地下水主要以單一的潛水含水層分布。根據(jù)沿線地下水的埋藏形式、含水層及相對隔水層特點，將沿線分為3個不同的水文地質(zhì)單元，各單元地下水情況如下：〔1〕起點～廣陽北站〔里程：起點～AK13+765〕本段主要位于小清河沖洪積扇上，賦存有多層地下水，地下水類型包括上層滯水、潛水和承壓水。上層滯水：含水層巖性為粉土②層和粉細砂②3層，含水層厚度1～3m，底板為粘性土隔水層，水位標高為40.09～44.53m，水位埋深為1.50～2.50m，觀測時間為：2008年9月。潛水：含水層巖性為圓礫⑤層，含水層厚度3～5m，水位標高為31.09～32.83m，水位埋深為11.5～13.2m，觀測時間為：2008年9月。該層水透水性好，主要接受大氣降水及側(cè)向徑流補給，以承壓水：含水層巖性為卵石⑦層，含水層厚度5.0～12.0m，水位標高為25.30m，水位埋深為17.10m〔2〕廣陽北站～永定河西〔里程：AK13+765～AK16+000〕本段地層主要為第三紀礫巖和泥巖為主，上覆人工堆積層，本次勘探未見地下水，根據(jù)沿線區(qū)域水文地質(zhì)資料分析，受大氣降水的影響，在基巖面上可能存在上層滯水。〔3〕永定河西～終點〔里程：AK16+000～終點〕本段主要位于永定河沖洪積扇上，該層水含水層結(jié)構(gòu)單一，只賦存有潛水，局部存在上層滯水。潛水：含水層巖性為卵石⑦層，含水層厚度5.0～12.0m，水位標高為20.0m，水位埋深為27.19m，觀測時間為：2008年9月。該層潛水的動態(tài)與大氣降水關(guān)系密切。每年7至9月份為大氣降水的豐水期，地下水位自7月份開始上升，9至10月份到達當年最高水位，隨后逐漸下降，至次年的6月份到達當年的最低水位，平均年變幅約為2至根據(jù)我院沿線附近潛水水位各年地下水位埋深等值線圖，本段沿線1959年地下水位標高接近自然地面，1971～1973年地下水位標高接近自然地面；七十年代以來，北京市開始大規(guī)模打井開采地下水，潛水水位逐年下降；八十年代初，遇連續(xù)干旱年份，地下水超采更為嚴重，地下水位降至歷史最低水平；自1985年起，北京市政府采取了一系列保護地下水環(huán)境、限制地下水的開采等有效措施，地下水位的下降速度變緩。1995年～1997年間，官廳水庫放水造成北京西部地區(qū)地下水位普遍大幅抬升，官廳水庫的放水停止后，北京西部地區(qū)地下水位持續(xù)下降。圖212002年末北京市平原區(qū)地下水位埋深等值線圖圖22豐臺區(qū)地下水位埋深動態(tài)曲線5.3地下水腐蝕性評價本次勘察沿線共取水樣3組，進行水質(zhì)分析，沿線地下水的腐蝕性評價結(jié)果如下：沿線地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性；在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具有弱腐蝕性，在長期浸水的環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。6．沿線地震效應(yīng)6.1歷史地震根據(jù)史料記載和儀器記錄，北京及周邊鄰近地區(qū)〔北緯38.50～41.00，東經(jīng)114.00～120.00〕，自公元274年3月以來，共發(fā)生4.75級以上的大地震近百次，其中對北京城區(qū)影響最大的是公元1057年發(fā)生于固安的6.75級地震、公元1679年9月2日發(fā)生于三河、平谷的8級地震，以及公元1730年9月30日發(fā)生于北京西郊的6.5級地震，這三次地震北京城區(qū)的地震烈度均為8度。公元1976年7月28日的唐山地震，北京地區(qū)的地震烈度為6度。6.2建筑場地類別初判本次勘察在每個車站附近進行了剪切波速測試，根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計標準》〔GB50111-2006〕初步判別：擬建線路車輛段附近、蘇莊大街站～南關(guān)站、大學城站附近，場地類別為Ⅲ類場地；稻田站附近，場地類別為Ⅰ類場地；其余段均為Ⅱ類場地。6.3抗震設(shè)計參數(shù)根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》〔GB18306-2001〕附錄C表C1中國地震動反響譜特征周期調(diào)整表，擬建場地位于抗震設(shè)防烈度8度區(qū)內(nèi)，地震動峰值加速度值為0.20g，特征周期分區(qū)為一區(qū)。車輛段附近、蘇莊大街站～南關(guān)站、大學城站附近地震動反響譜特征周期為045s；稻田站附近地震動反響譜特征周期為0.25s；其余段地震動反響譜特征周期均為0.35s。6.4飽和砂土和粉土的液化初步判別地基土在發(fā)生地震時是否產(chǎn)生液化主要取決于地基土巖性、沉積條件和地下水賦存條件。北京地區(qū)在潮白河、溫榆河、永定河和小中河等河流的中下游沿岸地區(qū)，河流歷次泛濫改道，古河道較多，地勢低洼，地層沉積年代較短、結(jié)構(gòu)疏松，且地層以粘性土、粉土、砂土和卵石互層為主，地下水埋藏較淺，因此地震液化區(qū)主要分布于上述地區(qū)。根據(jù)對擬建房山線工程沿線周邊已有資料的分析：永定河河床及兩岸，小清河附近均分布有新近沉積的粉土和粉砂層，車輛段附近上部的粉土和粉砂層密實度較低，地下水位較淺，在地震烈度到達8度時，有地震液化的可能性，需在后續(xù)初步勘察和詳細勘察工作中進一步調(diào)查。其他地層一般以密實的卵石和第三系的基巖為主，根本可以排除地層液化的可能性。7．沿線巖土工程條件評價7.1巖土工程條件根據(jù)本次勘察結(jié)果，本段沿線永定河以西段第四紀地層以粘性土、粉土、砂土和碎石類土交互沉積，永定河以東段以碎石類土為主。沿線的基巖埋深起伏較大，分別在蘇莊大街站、東楊莊站和稻田站有基巖隆起，其中在稻田附近基巖隆起并出露地表。永定河以東地段，基巖埋深較大，一般大于30m。對沿線工程地質(zhì)條件進行分段評價如下：1、工程地質(zhì)1單元〔起點～AK13+200〕：本段為高架段，表層以厚度不均的人工堆積的房渣土、素填土為主，物理力學性質(zhì)差。局局部布有新近沉積的粘性土層、粉土層和砂土層，密實程度低，力學性質(zhì)較差，新近沉積層以下為第四紀的圓礫卵石層和粘性土層、粉土層、砂土層。該層土質(zhì)結(jié)構(gòu)較好，土質(zhì)均勻，物理力學性質(zhì)較好。下部主要為早白堊紀泥巖及砂巖，基巖埋深較淺，基巖面起伏較大。本段厚層的圓礫卵石層，工程力學性質(zhì)好，承載力高，為理想的樁端持力層。卵石層以下為較厚的泥巖層，本段蘇莊大街站、東楊莊站基巖埋深較淺，由于其成巖時間短，風化程度高，屬弱膠結(jié)的泥質(zhì)巖，其崩解耐久性極差，具有弱膨脹性，遇水易軟化、崩解，給施工造成困難甚至造成隱患。2、工程地質(zhì)2單元〔AK13+200～AK16+000〕：本段為基巖隆起帶，在稻田村附近基巖出露，地面標高達63.0m。該段地層以第三紀礫巖和泥巖為主。本段采用高架段施工，第三紀礫巖和泥巖上部為強風化、下部為中等風化。該層枯燥時，承載力高，耐壓力強，但遇水易軟化，承載力降低，作為樁端持力層，應(yīng)考慮該層遇水軟化和膨脹、遇振松動等特性。另外由于礫巖層內(nèi)含有大粒徑的漂石，也給成樁帶來困難。3、工程地質(zhì)3單元〔AK16+000～終點〕：本段地層主要以卵石層為主，上局部布有新近沉積的砂層及圓礫層。在永定河河床內(nèi)分布有深淺、大小不一的采砂坑，坑深10～20m，本段基巖埋深較大，一般大于30m。本段在跨越永定河段，采用高架的結(jié)構(gòu)形式，由于永定河河床內(nèi)分布有各種深淺不一的采砂坑，對樁的設(shè)計有較大影響，有效樁長應(yīng)從坑底起算，下部巨厚的卵石層是理想的樁端持力層。本段跨越西五環(huán)后，逐漸轉(zhuǎn)入地下。本段地層上局部布有較厚新近沉積層，主要以粉土、砂土和圓礫卵石層組成，該層結(jié)構(gòu)較差，密度中等，圍巖穩(wěn)定性較差，采用明挖或暗挖時應(yīng)做好圍巖支護。新近沉積層以下為第四紀沉積的較厚的卵石層，土層密實，卵石粒徑大，不均勻混有大塊漂石，工程性質(zhì)良好，但由于該區(qū)段分布的卵粒石層的粒徑較大，應(yīng)仔細研究成樁工藝和隧道掘進方法的選擇。7.2地下水影響評價〔1〕起點～廣陽北站〔里程：起點～AK13+765〕本段沿線普遍存在多層地下水，地下水類型包括上層滯水、潛水和承壓水，且水位較高，含水層主要為圓礫卵石層。本段擬采取高架施工，樁身穿過多層含水層，樁端持力層為承壓水含水層，承壓水水頭較高，易造成塌