【導(dǎo)讀】北京市軌道交通房山線巖土工程勘察報(bào)告

　　

【正文】 月份達(dá)到當(dāng)年的最低水位，平均年變幅約為 2 至 3m。 由于該層含水層結(jié)構(gòu)單一，由巨厚的卵石層組成，與地表水的水力聯(lián)系非常密切，補(bǔ)給來源主要為大氣降水及地表水。 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(biāo)高接近自然地面 ， 1971～ 1973 年地下水位標(biāo)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(yán)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(hù)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 21 2021 年末北京市平原區(qū)地下水位埋深等值線圖 豐臺(tái)區(qū)地下水位埋深動(dòng)態(tài)曲線9001 9101 9201 9301 9401 9501 9601 9701 9801 9901 0001 0101 0201年份埋深（米）水位 圖 22 豐臺(tái)區(qū)地下水位埋深動(dòng)態(tài)曲線 地下水腐蝕性評(píng)價(jià) 本次勘察 沿線 共取水樣 3 組，進(jìn)行水質(zhì)分析， 沿線地下水的腐蝕性評(píng)價(jià)結(jié)果如下：沿線地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性；在干濕交替環(huán)境下對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具有弱腐蝕性，在北京市軌道交通房山線巖土工程勘察報(bào)告（可行性研究 階段） 共 66 頁 第 13 頁 長期浸水的環(huán)境下對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性；對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。 6． 沿線 地震效應(yīng) 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 ～ ，東經(jīng) ～），自公元 274 年 3 月以來，共發(fā)生 級(jí)以上的大地震近百次，其中對(duì)北京城區(qū)影響最大的是公元 1057 年發(fā)生于固安的 級(jí)地震、公元 1679 年 9 月 2 日發(fā)生于三河、平谷的8 級(jí)地震，以及公元 1730 年 9 月 30 日發(fā)生于北京西郊的 級(jí)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。 建筑場地類別初判 本次勘察在每個(gè)車站附近進(jìn)行了 剪切 波速測(cè)試，根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB501112021）初步判別： 擬建線路 車輛段附近 、蘇莊大街站～南關(guān)站、大學(xué)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。 抗震設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021）附錄 C 表 C1 中國地震動(dòng)反應(yīng)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(dòng)峰值加速度值為 ，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(xué)城站附近 地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 為 045s；稻田站 附近 地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 為 ； 其余段 地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 均為 。 飽和砂土和粉土的液化初步判別 地基土在發(fā)生地震時(shí)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(shì)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(duì) 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(shí)度較低 ，地下水位較淺，在地震烈 度達(dá)到 8度時(shí)，有地震液化的可能性，需在后續(xù)初步勘察和詳細(xì)勘察工作中進(jìn)一步調(diào)查。其他地層一般以密實(shí)的卵石和第三 系 的基巖為主，基本可以排除地層液化的可能性。 7． 沿線 巖土工程 條件 評(píng)價(jià) 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(jì)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(duì)沿線工程地質(zhì)條件進(jìn)行分段評(píng)價(jià)如下： 工程 地質(zhì) 1單元 （ 起點(diǎn)～ 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(xué)性質(zhì) 差。局部分布有 新近沉積的粘性土層、粉土層和砂土層， 密實(shí)程度低，力學(xué)性質(zhì)較差， 新近沉積層以下為第四紀(jì)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(xué)性質(zhì)較好。 下部主要為早白堊紀(jì)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(xué)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(shí)間短，風(fēng)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。 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(biāo)高達(dá) 。該段地層 以第三紀(jì)礫巖和泥巖為主 。 本段采用 高架段施工，第三紀(jì)礫巖和泥巖上部為強(qiáng)風(fēng)化、下部為中等風(fēng)化。 該層 干燥時(shí)，承載力高， 耐壓力強(qiáng)， 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(dòng)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。 工程地質(zhì) 3單元 （ AK16+000～終點(diǎn)）： 本 段地層主要以卵石 層 為主，上部分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。 北京市軌道交通房山線巖土工程勘察報(bào)告（可行性研究 階段） 共 66 頁 第 14 頁 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(duì)樁的設(shè)計(jì)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 上部分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(shí)應(yīng)做好圍巖支護(hù) 。新近沉積層以下為第四紀(jì)沉積的較厚的卵石層，土層密實(shí)，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(xì)研究成樁工藝和 隧道掘進(jìn)方法的選擇。 地下水影響評(píng)價(jià) （ 1） 起點(diǎn) ～ 廣陽北站 （里程：起點(diǎn)～ 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，易造成塌孔，影響樁身質(zhì)量。 卵石層下部的泥巖層，遇水易產(chǎn)生軟化。 （ 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(jì)礫巖和泥巖為主，上 覆人工堆積層，受大氣降水的影響，在基巖面上可能存在上層滯水，可能 對(duì)樁基承臺(tái)設(shè)計(jì)施工產(chǎn)生不利影響 。 （ 3）永定河 西 ～ 終點(diǎn) （里程： AK16+000～終點(diǎn)） 本段沿線 地下水位較深，水位埋深一般在 20m 以下，含水層較為單一，主要為潛水，含水層以卵石為主。 從含水層的分布來看， 本段 地下水與永定河的水力聯(lián)系非常密切，官廳水庫放水導(dǎo)致地下水位抬升，同時(shí)南水北調(diào)工程也已經(jīng)啟動(dòng)，對(duì)永定河有較大影響，設(shè)計(jì)對(duì)施工階 段及使用期間應(yīng)充分考慮上述影響。 不良地質(zhì)作用 （ 1）地震液化：從搜集的地層資料顯示 ，局部地段淺部粉土、砂土存在地震液化的可能性。 （ 2）斷裂： 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 。 根據(jù)國家相關(guān)抗震減災(zāi)的技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)通過專項(xiàng)工程場地地震安全性評(píng)價(jià)，確定本項(xiàng)目抗震設(shè)防要求和制定防震減災(zāi)成果。 （ 3）區(qū)域地面沉降： 擬建線路主要位于北京市西郊及西南郊，地層巖性以砂、卵礫石為主，目前沿線基本未產(chǎn)生地面沉降或累計(jì)沉降量較小 ， 見圖 23“北京市平原區(qū) 1955— 2021年累計(jì)沉降量 。 ” （ 4） 采砂坑： 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， 對(duì)樁的設(shè)計(jì)有較大影響，有效樁長應(yīng)從坑 底 起算 。必須采取有效措施控制 取砂規(guī)模，防止樁周圍的砂層流失，導(dǎo)致樁失去側(cè)限，影響基樁正常使用。 圖 23 北京市平原區(qū) 1955— 2021年累計(jì)沉降量 圖 (市地勘局提供 ) 特殊巖土 （ 1） 人工填土：本段沿線區(qū)域內(nèi)地表分布有人工堆積填土層，厚薄不等（局部地段可能較厚）， 填土的堆積時(shí)間短， 結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì)很不均勻， 力學(xué)性質(zhì)差，穩(wěn)定性較差， 該地層未經(jīng)有效處理一般不宜直接作 為地基的持力土層。 （ 2） 風(fēng)化巖 ： 本段沿線基巖埋深起伏較大，在稻田附近出露，基巖主要為強(qiáng) 風(fēng)化礫巖層和泥巖層。依據(jù)本次鉆探情況及附近已有地質(zhì)資料其工程特性分析如下： 該風(fēng)化巖， 呈半膠結(jié)狀，強(qiáng)度低，遇水易軟化，具 膨脹性 。 北京市軌道交通房山線巖土工程勘察報(bào)告（可行性研究 階段） 共 66 頁 第 15 頁 8．周圍環(huán)境與擬建工程相互 關(guān)系 由于建筑場地周圍地上大都分布有現(xiàn)狀建筑，且地下多分布有上、下水、電力、通 訊、熱力及天然氣等管道，在施工前應(yīng)詳細(xì)分析擬建地鐵與周圍已有建（構(gòu)）物的關(guān)系， 防止地鐵施工對(duì)已有建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞，并避免出現(xiàn)由于地鐵建設(shè)引發(fā)的地 面變形，而危及已有建 （構(gòu)）筑物的安全與穩(wěn)定的現(xiàn)象。同時(shí)當(dāng)?shù)罔F施工需要大量降水 或排水時(shí)，需充 分考慮因降、排水產(chǎn)生的附加地面沉降可能對(duì)周圍建（構(gòu)）筑物造成的 不利影響。 擬建線路在 廣陽城站附近穿越 長陽鎮(zhèn)廣陽城地下文物埋藏區(qū) ， 建議在以上地區(qū)，地鐵建設(shè)之前 請(qǐng)文物保護(hù)單位 進(jìn)行文物保護(hù)調(diào)查，采取有效的措施對(duì)地下文物進(jìn)行保護(hù)。 本工程 部分 地段 處于永定河分洪、滯洪區(qū)內(nèi)，上游水庫、堤防等水利設(shè)施較多，工程受洪水災(zāi)害威脅較大， 分洪區(qū)和 滯洪區(qū)不宜建設(shè)地下工程 ，建議永定河 左堤以西線路以高架形式敷設(shè)，跨越永定河道橋墩設(shè)計(jì)應(yīng)考慮洪水的沖刷深度 。 9．對(duì)下一步勘察工作的建議 由于場地條件和工期原因，某些地段缺乏地質(zhì)資料， 因此，在初、詳勘 工作應(yīng)依據(jù)沿線地層變化情況對(duì)車站、區(qū)間 段 進(jìn)行合理布置鉆探鉆孔，并調(diào)整工作量應(yīng)加密鉆孔，并對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)勘察： 下一步勘察過程中，根據(jù)工程地質(zhì)單元的劃分，采取有針對(duì)性的勘察手段。 采取定性和定量相結(jié)合的辦法，進(jìn)一步評(píng)價(jià)巖土工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件對(duì)修建地鐵的適宜性。 進(jìn)一步查明 地下水賦存類型、埋藏條件、水位，地下水動(dòng)態(tài)變化基本規(guī)律。 進(jìn)一步 查清、劃分及確定 白堊系 及第三 系 礫巖、泥巖等基巖起伏情 況，并對(duì)他們的工程地質(zhì)特性做進(jìn)一步研究和探討。 進(jìn)一步查明卵石、圓礫層的分布規(guī)律、粒徑大小 ，建議在下一步勘察過程中，采用人工挖探的方法，了解沿線卵石粒徑大小以及強(qiáng)度 。 進(jìn)一步調(diào)查線路跨越永定河河道范圍內(nèi)，采砂坑的位置、范圍和深度。 在本段沿線 郭公莊路 及 康辛路 附近，可能存在有厚度較大的填土坑，有的填土厚度可達(dá)十幾米，在下一步勘察過程中，應(yīng)予以重視。 進(jìn)一步收集永定河水文資料以及滯洪水庫資料，論證洪水對(duì)擬建工程的影響。