房山线可研报告

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1．前言 21.1任务来源 21.2工程概况 21.3勘察目的 31.4执行标准和标准 31.5工作方法及工作量 32．工程环境条件 42.1自然地理 42.2气象条件 42.3沿线地形地貌 42.4沿线地表水系 52.5沿线防洪水利设施 62.6沿线道路交通 72.7沿线文物古迹 83．区域地质条件 83.1区域地层 83.2地质构造 84．沿线工程地质条件 94.1沿线地层特征 94.2工程地质分区 95．沿线水文地质条件 115.1区域水文地质条件 115.2沿线水文地质条件 115.3地下水腐蚀性评价 126．沿线地震效应 136.1历史地震 136.2建筑场地类别初判 136.3抗震设计参数 136.4饱和砂土和粉土的液化初步判别 137．沿线岩土工程条件评价 137.1岩土工程条件 137.2地下水影响评价 147.3不良地质作用 147.4特殊岩土 148．周围环境与拟建工程相互关系 159．对下一步勘察工作的建议 15附件：1.房山线拟建线路现状图 162.勘探点平面布置图 193.工程地质剖面图 374.工程地质柱状图 416.土工试验成果总表 467.水质分析成果报告 508.钻孔波速测试成果图 52北京市轨道交通房山线岩土工程勘察报告〔可行性研究阶段〕1．前言1.1任务来源受北京市根底设施投资委托，我院承当了北京市轨道交通房山线工程可行性研究阶段的岩土工程勘察工作。本资料为北京市轨道交通房山线工程建设工程可行性研究阶段的岩土工程勘察报告，旨在为前期方案规划设计及工程方案可行性、合理性分析与比选提供必要的地质背景及岩土工程条件。1.2工程概况房山线是连接房山新城与北京市区主城的快速轨道交通线路。线路起点设在良乡城南长虹西路和苏庄大街〔翠柳大街〕交叉口，设置苏庄大街站，然后线路沿长虹西路向东，上跨京广铁路，继续东延至长于路北转，至京良公路转向东，至长周路左转向北，至稻田后线路再右转向东跨过永定河，沿葆台路延伸，经世界公园南门，过万寿路南延转向北，在郭公庄站与地铁M9线起点站进行换乘转向东，下穿郭公庄路后向北，过南四环路至首都经贸大学与10号线衔接。房山线在起点苏庄大街站预留了线路远期向西延伸的条件。根据可行性研究初步方案，房山线起点为苏庄大街站，终点为首都经贸大学站，线路全长约28.2km，线路敷设方式由高架逐渐转入地下，其中起点～南环铁路〔里程AK0+000～AK21+100〕为高架线，长约21.1km；南环铁路～世界公园站西〔里程AK21+100～AK21+900〕为过渡段，长约0.8km；世界公园站～首都经贸大学站〔里程AK21+900～AK28+200〕为地下线，长约6.3km。沿线设车站14座，其中高架站10座〔1座预留〕，地下站4座；平均站间距约2.1km。在线路起点东阎村附近设有车辆段1座，位于西六环与京石高速公路之间、大件路以北，占地大约25公顷。有关拟建场地位置可参见图1“北京市轨道交通房山线工程线路走向示意图”及附件1“房山线拟建线路现状图”。沿线设计说明见表1“拟建线路相关设计条件说明”。图1北京市轨道交通房山线工程线路走向示意图拟建线路相关设计条件说明表1序号车站名称站中心里程站间距〔m〕站位车站型式换乘线路1苏庄大街站AK0+400长虹西路路中，苏庄大街以东高架二层侧式2南关站AK2+1151715长虹东路路中，京深路、京广铁路之间高架二层岛式S6线3东杨庄站AK3+3151200长虹东路路中，揽秀南大街以东高架二层岛式4大学城站AK4+8451530长虹东路路中，高教园区十七号路以西高架二层岛式5理工大学站AK6+2951450长于路路中，良乡东路以北高架二层岛式6广阳城站〔缓开站〕AK7+8551560长于路路中，黄良铁路、长阳大街之间高架二层岛式S6线7广阳西站AK9+5101655长于路与京良路交叉口南侧路中高架二层岛式8长阳镇站AK11+6652155长阳镇政府西南京良路南侧高架二层岛式9广阳北站〔预留站〕AK13+7652100长周路路中，圣水北大街以北高架二层侧式10稻田站AK15+7601995规划长阳镇北部独义组团核心，独义三路南侧高架二层岛式11世界公园站AK22+2306470丰葆路、葆台路交叉口西南侧地块地下一层侧式12郭公庄站AK23+6151385万寿路南延东侧地下二层岛式M9线13南四环站AK26+4552840张新路路中，南四环西路以南地下二层岛式14首都经贸大学站AK28+0501595看丹路、张新路交叉口南侧路中地下三层岛式M10线、M16线1.3勘察目的为配合拟建工程可行性研究阶段的各项准备工作，了解规划线位的岩土工程特征，我院通过充分收集已有的区域性地质构造、工程地质、水文地质、气象、地震、地貌、地下水动态、古河道等有关资料，在综合整理分析的根底上，总结了本工程的区域性工程地质、水文地质和地震地质条件，分析评价了沿线的不良地质作用、特殊性岩土、重点地段的岩土工程条件以及对本工程规划、设计、建设、运营维护的影响，为房山线的可行性研究提供所需的岩土工程资料。1.4执行标准和标准本次勘察依据如下标准及标准：1、《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察标准》(GB50307-1999)2、《岩土工程勘察标准》〔GB50021-2001〕3、《铁路桥涵地基和根底设计标准》〔TB10002.5-2005〕4、《铁路工程地质勘察标准》〔TB10012-2001〕5、《铁路工程抗震设计标准》〔GB50111-2006〕6、《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)7、《铁路隧道设计标准》〔TB10003-2005〕8、《北京地区建筑地基根底勘察设计标准》〔DBJ01-501-92〕9、《北京市轨道交通房山线工程规划方案》10、设计单位提供《北京市轨道交通房山线平面图》1.5工作方法及工作量我院经过对房山线可研阶段设计线路图及线路说明的分析，制定了可研阶段的岩土工程勘察大纲，本次勘察工作方法以资料搜集和现场调查、钻探相结合，主要工作量如下：1、资料搜集搜集沿线附近区域地质构造、区域水文地质、古河道分布、地质勘探资料等方面的资料。2、地质调查在搜集沿线资料的根底上，我院于2008年9月13日～9月15日对全线进行了地质调查3、钻探本次外业钻探工作主要在起点～世界公园站段进行，共布置了18个钻孔，由于FK16#钻孔位于永定河主河道内，没有进场施工道路，本次未能施工；世界公园以东钻孔资料主要以资料收集为主，钻孔资料如下表：钻孔资料一览表表2钻孔孔号场地位置里程资料来源FK01起点〔车辆段〕AK0-1086本次施工FK02月华大街AK0-730本次施工FK03苏庄大街站AK0+276本次施工FK04刺猬河AK1+146本次施工FK05南关站AK1+743本次施工FK06东杨庄站AK3+463本次施工FK07大学城站AK4+945本次施工FK08理工大学站AK6+286本次施工FK09广阳城站AK7+330本次施工FK10长阳西站AK9+436本次施工FK11小清河AK10+796本次施工FK12长阳镇站AK11+807本次施工FK13广阳北站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永定河东AK19+705本次施工FK18京山铁路AK20+846本次施工FK19世界公园站AK22+192地铁9号线FK20郭公庄站AK23+612地铁9号线FK21六圈AK24+748地铁9号线FK22康辛路AK27+495康辛路道路FK23首都经贸大学站AK28+135地铁10号线二期2．工程环境条件2.1自然地理北京市位于东经115°25'～117°30'，北纬39°25'～41°00'之间，总面积约为16800平方公里，其中山区面积10400平方公里，平原面积6400平方公里。北京市地处华北平原的北部边缘，西部和北部群山环绕，东南与华北平原相连，山前平原地区地势西北高，东南低，平均降坡1‰左右。拟建房山线位于北京市西南部，沿线穿越房山区和丰台区。2.2气象条件北京地区地处中纬度欧亚大陆东侧，位于我国季风气候区，属暖温带半湿润～半干旱季风气候，受季风影响，形成春季干旱多风、夏季炎热多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷枯燥四季清楚的气候特点。主要气候特点如下：降雨量：全市多年平均降水量为595mm，降水量年变化大，历年最小降水量为267mm，最大降水量为1406mm，两者相差5倍以上；降水量年内分配不均，汛期〔6-8月〕降水量一般占全年降水量的80%以上；旱涝的周期性变化较明显，一般九至十年左右出现一个周期，连续枯水年和偏枯水年有时达数年。近十年中，1998年年降雨量最大为908.4mm，1999年年降雨量最小为307.6mm。气温：近10年平均气温为12.5～13.7℃，年平均气温那么根本上由东南向西北递减。近十年极端最高气温出现在1999年7月24日，为42.2°C；极端最低气温出现在标准冻结深度：近二十年城内及近郊区标准冻土深度为0.80m。风速及风向：全市月平均风速以春季四月份最大，市区最大风速达3.6m/s，其次是冬、秋季，夏季风速最小，夏季受大陆低气压控制，多东南风，秋、冬季受蒙古高气压控制，多为西北风，寒冷枯燥。平均风速2.4m/s，近十年春季市区最大风速达3.6m2.3沿线地形地貌房山线全线地势中间高，东西低。以稻田村地势最高，地面标高60～62m，其次为永定河河床及河漫滩，一般标高52.0~55.0m。永定河西大堤以西线路西段除稻田梁岗地形外，地面标高40.0~50.0m，以大学城站附近地势最低；永定河东大堤以东地面标高45.0~50.0m。受人类筑堤活动的约束，永定河在线路通过地段已发育成地上河，河床标高53.0~55.0m左右，高出两岸地面5~8m。近年来，永定河卢沟桥以下河道内修建稻田滞洪水库，河床标高有所降低，另外河床内大量开采砂石料，河床内分布有深浅、大小不一的采砂坑。图2永定河河床图3稻田附近的梁岗图4永定河河床内厚层的砂图5永定河内的漂石拟建房山线位于房山区东北部平原地区，根据现场踏勘了解：沿线地貌以第四系冲洪积松散沉积物平原地貌为主，京广铁路-东羊庄站、稻田村站附近为中－新生代碎屑沉积岩剥蚀残丘地貌，永定河东西大堤以内为第四系冲积松散沉积物地上河地貌。初步划分如下：良乡车辆段、线路起点～AK2+000属于第四系冲洪积松散沉积物平原地貌；AK2+000～AK4+000为中生代早白垩纪碎屑沉积岩剥蚀残丘地貌；AK4+000～AK15+300为第四系冲洪积松散沉积物平原地貌；AK15+300～AK16+200新生代老第三纪碎屑沉积岩剥蚀残丘地貌；AK16+200～AK20+000为永定河河床及河漫滩属于地上河地貌；AK20+000～AK28+050为永定河冲洪积平原，属第四系冲洪积松散沉积物平原地貌。图6京广铁路附近出露的早白垩纪砾岩图7砾岩中的砂岩透镜体2.4沿线地表水系拟建轨道交通房山线跨越大清河、永定河两大水系。永定河西大堤以西为大清河水系，主要包括大石河、刺猬河、牤牛河和小清河；永定河西大堤以东为永定河水系，主要为永定河,详见图8“北京地区水系分布图”。永定河由洋河、桑干河和妫水河在官厅附近集合而成，水库以下称永定河。官厅至三家店为永定河山峡地段，河流蜿蜒于高山峡谷之中，沿途接纳了湫河、清水河、下马岭沟、清水涧、苇甸沟、樱桃沟等，山峡地段全长110多公里。三家店以下进入平原，经丰台、房山，大兴等区县，在大兴县石佛寺附近入河北省，到天津西郊屈家店与北运河相汇。在稻田站~世界公园站之间〔里程AK16+300~AK19+800〕处由北向南通过。由于历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。图8北京地区水系分布图刺猬河发源于门头沟区潭柘寺，经崇青水库向东南，从线路苏庄-南关站之间AK1+200处通过。小清河发源于丰台区马鞍山的东坡，在南流途中接纳了九子河、哑叭河、剌猬河，到河北省东茨村入北拒马河、最终汇入大清河。在长阳站北侧线路里程AK10+050~AK10+150处由北向南通过。目前，沿线河流刺猬河、小清河及附近的灌渠有少量流水，本段永定河由于上游水库蓄水作用近年来已干涸。图9刺猬河河道及河床衬砌图10小清河河道图11大学城站附近灌渠图12永定河河道2.5沿线防洪水利设施拟建轨道交通房山线在稻田村东跨越永定河滞洪水库等防洪水利设施，滞洪水库位于永定河卢沟桥枢纽以下永定河稻田及马厂河段内，通过开挖其右侧滩地，并沿永定河右治导线修建水库左堤而形成水库，水库左堤外的永定河主河道保存行洪，具体位置见图13。永定河滞洪水库工程等级为二级，主要建筑物为2级，堤防为1级，设计洪水标准为一百年一遇，地震设防烈度为Ⅷ度。房山线房山线图13永定河滞洪水库工程平面示意图1、永定河防洪调度资料根据永定河流域规划，永定河干流卢沟桥以下至梁各庄，现状河道的平安泄量为2500m3/s，永定河泛区的平槽流量为400m根据下游永定河卢沟桥分洪枢纽的调度运用原那么，永定河50年一遇洪峰流量4330m3/s，拦河闸控泄2500m3/s，其余洪水由小清河分洪闸下泄，经大宁水库调蓄，控泄214m3/s入小清河分洪区；100年一遇洪峰流量6230m3/s〔含官厅水库下泄600m3/s〕，拦河闸控泄2500m3/s，小清河分洪闸下泄2、滞洪水库设计资料2000年1月，水利部天津水利水电勘测设计研究院和北京市水利规划设计研究院在可研的根底上完成了滞洪水库初步设计，重点研究了不同的库底高程和滞洪水位对工程的滞洪作用及投资的影响。研究发现：库底和滞洪水位适当抬高，可有效地减少土方开挖，节约投资，但滞洪水位的上下受到原有建筑物的制约，且过高的水位不利于永定河左堤的平安，并存在浸没问题。经综合分析比拟，稻田水库的平均库底高程定位48.0m，马厂水库的平均库底高程为47.0m。〔1〕起调水位根据滞洪水库的调度运用方式，水库只在永定河卢沟桥枢纽上游来水超过2500m3/s时才启用，运用的机遇较小。在水库的运行管理中，要求水库每次运用后，假设产生泥沙淤积必须及时去除。滞洪水库为空库迎汛，不预留堆沙库容，因此确定水库的起调水位即为库底高程，即大宁水库、稻田水库、马厂水库的起调水位分别为48.0m、47.8m和46.8m〔2〕最高滞洪水位滞洪水库的滞洪标准为100年一遇洪水，100年一遇设计洪水由小清河分洪闸分洪，进库水量8284万m3。大宁水库100年一遇最高洪水位为61.21m，最大滞洪库容3611万m3，大宁水库水位到达60.01m时，从大宁水库泄洪闸控泄214m3/s，泄往小清河分洪区，下泄水量为308万m3。因此稻田水库和马厂水库共需滞洪库容4365万m3。经调洪计算，稻田水库、马厂水库的最高滞洪水位分别为53.5m和50.5m〔3〕调洪计算成果大宁水库、稻田水库和马厂水库在联合调洪计算时，计算时段长取1h，100年一遇洪水调洪计算成果见表3。100年一遇洪水调洪计算结果，入库总水量为8284万m3，大宁水库、稻田水库、马厂水库分别滞蓄3609万m3、2986万m3和1381万m3，小清河分洪区承泄308万m3；进水闸、连通闸最大泄量分别为2429m3/s和1098m3/s。3座水库最高洪水位分别为61.21m、53.5m和永定河滞洪水库100年一遇洪水调洪成果表表3注：本节数据及资料均来自《北京水利》“永定河滞洪水库工程规划与方案选择”〔石维新〕，仅供设计参考。3、小清河分洪区小清河属永定河支流，按照规定，小清河左侧堤岸与长阳镇城市建设平安区西防洪堤之间保存750米宽的行洪通道。长于路以东、小清河右堤以西区域地势较低，为减轻洪水水患，曾长期作为小清河分洪区，无法进行大规模建设，对此《房山新城规划》和《长阳镇总体规划》根据海河水利委员会的相关报告，对小清河行滞洪区问题进行了重新研究，确定将规划长于路以东，南六环路以北，小清河以西，黄良铁路以南区域划定为平安区，在采取一定防洪工程措施的情况下可以作为城市建设用地。长于路以东、黄良铁路北侧的用地为现状的旅游效劳设施用地，建设标准较高，密度较低，规划对此地块进行防洪工程措施，以防洪水淹没。根据《长阳镇总体规划》，长阳镇新的镇区规划用地范围作为防洪保护区，防洪标准为20～50年一遇。注：本节数据及资料均来自《北京市轨道交通房山线规划方案》，仅供设计参考。2.6沿线道路交通在车辆段~线路起点之间与本工程相交的有京石高速公路、良乡月华大街；起点以东线路沿长虹路南侧向东延伸，与本工程相交的有107国道、京良路、五环路、南四环等主要公路。跨越的铁路有京广铁路、黄良铁路、南环铁路、京山铁路等重要铁路工程。房山线跨越铁路，需满足电气化铁路净空要求，在长虹西路及长阳镇站东侧线路上方有高压走廊穿过，高架线路需考虑与高压走廊的相交关系。京广铁路房山线京广铁路房山线图14长虹路及高压走廊图15线路跨越京广铁路图16五环路东侧的铁路及油罐图17南四环路2.7沿线文物古迹根据初步了解，房山线沿线涉及文物保护单位一处：长阳镇广阳城地下文物埋藏区〔市级地下文物埋藏区〕。地点：长阳镇广阳城村。埋藏区范围：东至小清河；南至南广阳城村南铁路；西至长阳农场场部西围墙及其南北延长线；北至52922部队北围墙及向东延长线。见下列图18：七十年代，曾出土铁匠炉和锅灶以及大量铜箭头。近年在广阳城墙遗址东南角和西北角采集到大量红陶、绳纹灰陶片等东周至汉代遗物。建议在以上地区，地铁建设之前进行文物保护调查，采取有效的措施对地下文物进行保护。房山线房山线图18房山区广阳城遗址地下文物埋藏区图3．区域地质条件3.1区域地层北京地层除缺少震旦系、上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、三迭系及上白垩统外，其它地层都有发育，总厚度达六万米以上。岩石类型较为齐全，包括各种沉积岩、变质岩和火成岩。大局部岩石出露在西部和北部山地，平原区那么广泛分布着第四纪松散沉积物。图19北京平原区古河道分布图3.2地质构造北京地区的地质构造格局是新生代地壳构造运动形成，其特点是以断裂及其控制的断块活动为主要特征，新生代活动的断裂主要有北北东－北东向和北西－东西向两组，大局部为正断裂性质，并在不同程度上控制着新生代不同时期发育的断陷盆地。断裂分布多集中成带。北京地区北东—北北东向的第四纪活动断裂主要有延矾盆地北缘断裂、南口山前断裂、沿河城－紫荆关断裂、八宝山断裂、黄庄—高丽营断裂、顺义—良乡隐伏断裂、南苑—通县断裂、礼贤－牛堡屯断裂、夏垫－马坊断裂、大华山断裂、河防口－北石城断裂、青石岭断裂。各条断裂第四纪以来活动性差异较大，且具有分段活动的特点。拟建房山线沿线经过多条断裂，分别为：顺义—良乡断裂、良乡断裂、良乡北断裂、永定河断裂，参见图20〔“拟建线路附近主要地质断裂示意图”〕。建议通过专门的工程场地地震平安性评价工作，评价沿线附近地震活动性和地震构造对工程选址规划的影响，并确定抗震设防要求和制定防震减灾对策。图20拟建线路附近主要地质断裂示意图4．沿线工程地质条件4.1沿线地层特征本段线路穿越拒马河支流小清河、永定河冲洪积扇，第四纪沉积韵律较为明显。地层由粘性土、粉土、砂类土、碎石类土沉积而成，下部为下第三系和下白垩统强风化的砾岩泥岩等。稻田站一带为基岩隆起带，小清河冲积扇以粘性土、砂土和碎石类土等沉积为主，永定河冲积扇以碎石土、砂类土沉积为主，小清河两岸和永定河东岸普遍有新近沉积砂土分布。根据对拟建线路周边工程地质资料的整理所揭示的地层规律说明，工程沿线地面以下45m深度范围内地层按其沉积年代及工程性质可分为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层、下第三系和下白垩统五大类，各土层的分布情况参见附图〔“工程地质剖面图”〕及附图“工程地质柱状图”。4.2工程地质分区根据沿线地层特点将全线分为3个工程地质单元，分别描述如下;1、工程地质1单元〔起点～AK13+200〕：该段线路主要穿越京石高速公路、107国道、刺猬河、京广铁路、黄良铁路、牤牛河、小清河等，地面标高约为40~45m，本段地形为两头高，中间低，其中在大学城站附近地面标高最低。该段地层位于小清河冲洪积扇，上部地层以粘性土、砂土和碎石类土互层，下部主要为早白垩纪泥岩及砂岩，基岩埋深较浅，基岩面起伏较大。本段地层由上至下依次为：人工堆积层：表层一般为厚2.00m的人工堆积层，土质主要为素填土和杂填土，局部线路位于城区内，沿线分布较多道路、建筑物和地下管线等，受其影响该地区填土厚度不均匀，特别在南关站附近，填土厚度到达4.5m。人工堆积层的组成、结构及含有物性质较差、不均匀，在施工时应特别注意。新近沉积层：根据对沿线的调查，本段线路新近沉积层局部存在，主要为粉土、粘性土和粉细砂，主要分布在牤牛河至小清河附近，该新近沉积层结构较松散，密实度低，工程性质较差。第四纪冲洪积层：新近沉积层以下为第四纪沉积的较厚的卵石层，其间有厚度不一的粘性土、粉土、砂土夹层。该层土质结构较好，土质均匀，物理力学性质较好下白垩统〔K1〕：该段基岩起伏较大，分别在苏庄大街站、东杨庄站有基岩隆起，该层岩性主要为灰紫色、杂色砾岩、棕黄色泥岩为主，呈半胶结状，遇水易软化，局微膨胀性。2、工程地质2单元〔AK13+200～AK16+000〕：该段线路主要穿越稻田村和高佃村，地面标高约为45.0~63.0m，本段地层为基岩隆起带，在稻田村附近基岩出露，地面标高达63.0m。该段地层本段地层由上至下依次为：人工堆积层：表层土质主要为杂填土，杂色，松散，含有砖块、碎石、植物根等；下第三系〔E〕：受良乡—顺义断裂影响，本段基岩主要为强风化砖红色砾岩夹粉砂质泥岩、泥岩及粗砂岩。砾石成分为安山岩、流纹岩、花岗岩和砂岩等，磨圆度好，分选不佳，呈半胶结状。3、工程地质3单元〔AK16+000～终点〕：该段线路主要穿越永定河河道，西五环路、永定河灌渠、世界公园、南四环等，地面标高36.0~55.0m。该段地层主要以卵石层为主，上局部布有新近沉积的砂层及圆砾层。在永定河河床内分布有深浅、大小不一的采砂坑，坑深10～20m，本段基岩埋深较大，一般大于本段地层由上至下依次为：人工堆积层：表层一般为厚1.0m的人工堆积层，土质主要为素填土和杂填土，五环路以内，沿线分布有较多道路、建筑物和地下管线等，受其影响该地区填土厚度不甚均匀。另据在现场调查了解在本段沿线郭公庄路及新近沉积层：本段线路位于永定河河床及河流泛滥区内，新近沉积层分布较广，厚度较大，最厚可达13m左右，主要以粉土、砂土和圆砾卵石层组成，该新近沉积层结构较松散，工程性质较差。第四纪冲洪积层：本段主要以巨厚的卵石层为主，杂色，密实，大于20mm的颗粒含量占全重的80%以上，一般粒径50~90mm，该层中夹有漂石透镜体，根据现场调查，漂石粒径不小于1000mm。大粒径漂石对桩基的施工产生较大影响，设计施工时应充分考虑其影响选择经济合理的施工方法和工艺。下第三系〔E〕：本段基岩埋深较大，主要棕红色以砾岩和泥岩为主：泥岩呈上部弱胶结、下部强胶结状，含砂岩碎屑、氧化铁等，局部夹砂岩薄层，泥岩具弱膨胀性；砾岩为泥质胶结，胶结程度较好，砾石最大粒径不小于90mm，砾石成分为安山岩、流纹岩、花岗岩和砂岩等，磨圆度好，分选不佳。沿线各土层主要设计参数初步建议值表4成因年代地层代号岩性名称天然密度ρ〔g/cm3〕压缩模量Es〔kPa〕天然快剪地基土的根本承载力σ0〔kPa〕粘聚力c〔kPa〕摩擦角φ〔°〕人工堆积层①素填土1.60～1.708～108～1260～80①1杂填土1.65～1.7008～10/新近沉积层②粉土1.75～1.855～815～2014～18130～160②1粉质粘土1.75～1.904～710～1514～16120～150②3粉细砂2.00～2.025～10015～25140～180②4中粗砂2.00～2.038～15020～25160～220②5圆砾2.02～2.0510～20020～30200～300第四纪冲洪积层③粉土1.80～1.906～1020～2520～25160～220③1粉质粘土1.85～2.005～825～3015～20150～200④粉质粘土1.85～2.006～1025～3015～20150～200④2粉土1.80～1.908～1520～2520～25180～240④3粉细砂2.00～2.0315～20018～22180～260⑤卵石圆砾2.05～2.1070～100040～45300～400⑤1中粗砂2.02～2.0530～35030～35200～280续表４成因年代地层代号岩性名称天然密度ρ〔g/cm3〕压缩模量Es〔kPa〕天然快剪地基土的根本承载力σ0〔kPa〕粘聚力c〔kPa〕摩擦角φ〔°〕第四纪冲洪积层⑤2粉细砂2.00～2.0320～30030～35200～260⑤3粉土1.85～1.9520～2520～2518～22220～280⑤4粉质粘土1.85～2.0010～1525～3015～20200～280=6\*GB3⑥粉质粘土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粉质粘土1.85～2.0015～2525～3015～20250～300⑨卵石2.10～2.20100～180060～70600～800下第三系⑾砾岩2.20～2.30100～13025～4035～50600～800⑾1泥岩2.10～2.2080～12025～4030～45500～700下白垩统⑿砂岩2.10～2.1590～13030～4035～40500～700⑿1泥岩2.20～2.30100～15030～4035～50500～7005．沿线水文地质条件5.1区域水文地质条件北京平原地区地下水类型按地下水的赋存条件主要为基岩裂隙水和第四纪松散岩类孔隙水，第四纪松散岩类孔隙水又分为上层滞水、潜水和承压水。北京平原地区根据古河道和古河间地块可划分假设干水文地质单元。古河道水文地质单元的特点是含水层岩性以圆砾、卵石为主，渗透性强，地下水位较低。地下水的形成以沿古河道方向的侧向补给、径流、排泄为主，总体径流方向为自永定河出山口呈辐射状分别向东北、东、东南等下游方向运动，在古河道范围内具有区域性统一的潜水面，局部受地下水开采或工程降水的影响，地下水位略有起伏变化。在河间地块水文地质单元的特点是含水层的岩性以粉细砂和粉土为主，渗透性较小。隔水层岩性为粉质粘土、粘土，含水层与隔水层根本呈互层状分布。除了地下水的侧向补给、径流和排泄以外，垂直方向运动较明显。5.2沿线水文地质条件拟建线路穿越小清河、永定河冲洪积扇，第四纪沉积韵律较为明显。稻田隆起带以西为小清河冲积扇，地层以粘性土、砂土和碎石类土互层沉积，地下水也呈多层分布。稻田隆起带以东永定河冲积扇以碎石土、砂类土沉积为主，地下水主要以单一的潜水含水层分布。根据沿线地下水的埋藏形式、含水层及相对隔水层特点，将沿线分为3个不同的水文地质单元，各单元地下水情况如下：〔1〕起点～广阳北站〔里程：起点～AK13+765〕本段主要位于小清河冲洪积扇上，赋存有多层地下水，地下水类型包括上层滞水、潜水和承压水。上层滞水：含水层岩性为粉土②层和粉细砂②3层，含水层厚度1～3m，底板为粘性土隔水层，水位标高为40.09～44.53m，水位埋深为1.50～2.50m，观测时间为：2008年9月。潜水：含水层岩性为圆砾⑤层，含水层厚度3～5m，水位标高为31.09～32.83m，水位埋深为11.5～13.2m，观测时间为：2008年9月。该层水透水性好，主要接受大气降水及侧向径流补给，以承压水：含水层岩性为卵石⑦层，含水层厚度5.0～12.0m，水位标高为25.30m，水位埋深为17.10m〔2〕广阳北站～永定河西〔里程：AK13+765～AK16+000〕本段地层主要为第三纪砾岩和泥岩为主，上覆人工堆积层，本次勘探未见地下水，根据沿线区域水文地质资料分析，受大气降水的影响，在基岩面上可能存在上层滞水。〔3〕永定河西～终点〔里程：AK16+000～终点〕本段主要位于永定河冲洪积扇上，该层水含水层结构单一，只赋存有潜水，局部存在上层滞水。潜水：含水层岩性为卵石⑦层，含水层厚度5.0～12.0m，水位标高为20.0m，水位埋深为27.19m，观测时间为：2008年9月。该层潜水的动态与大气降水关系密切。每年7至9月份为大气降水的丰水期，地下水位自7月份开始上升，9至10月份到达当年最高水位，随后逐渐下降，至次年的6月份到达当年的最低水位，平均年变幅约为2至根据我院沿线附近潜水水位各年地下水位埋深等值线图，本段沿线1959年地下水位标高接近自然地面，1971～1973年地下水位标高接近自然地面；七十年代以来，北京市开始大规模打井开采地下水，潜水水位逐年下降；八十年代初，遇连续干旱年份，地下水超采更为严重，地下水位降至历史最低水平；自1985年起，北京市政府采取了一系列保护地下水环境、限制地下水的开采等有效措施，地下水位的下降速度变缓。1995年～1997年间，官厅水库放水造成北京西部地区地下水位普遍大幅抬升，官厅水库的放水停止后，北京西部地区地下水位持续下降。图212002年末北京市平原区地下水位埋深等值线图图22丰台区地下水位埋深动态曲线5.3地下水腐蚀性评价本次勘察沿线共取水样3组，进行水质分析，沿线地下水的腐蚀性评价结果如下：沿线地下水对混凝土结构无腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性，在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。6．沿线地震效应6.1历史地震根据史料记载和仪器记录，北京及周边邻近地区〔北纬38.50～41.00，东经114.00～120.00〕，自公元274年3月以来，共发生4.75级以上的大地震近百次，其中对北京城区影响最大的是公元1057年发生于固安的6.75级地震、公元1679年9月2日发生于三河、平谷的8级地震，以及公元1730年9月30日发生于北京西郊的6.5级地震，这三次地震北京城区的地震烈度均为8度。公元1976年7月28日的唐山地震，北京地区的地震烈度为6度。6.2建筑场地类别初判本次勘察在每个车站附近进行了剪切波速测试，根据《铁路工程抗震设计标准》〔GB50111-2006〕初步判别：拟建线路车辆段附近、苏庄大街站～南关站、大学城站附近，场地类别为Ⅲ类场地；稻田站附近，场地类别为Ⅰ类场地；其余段均为Ⅱ类场地。6.3抗震设计参数根据《中国地震动参数区划图》〔GB18306-2001〕附录C表C1中国地震动反响谱特征周期调整表，拟建场地位于抗震设防烈度8度区内，地震动峰值加速度值为0.20g，特征周期分区为一区。车辆段附近、苏庄大街站～南关站、大学城站附近地震动反响谱特征周期为045s；稻田站附近地震动反响谱特征周期为0.25s；其余段地震动反响谱特征周期均为0.35s。6.4饱和砂土和粉土的液化初步判别地基土在发生地震时是否产生液化主要取决于地基土岩性、沉积条件和地下水赋存条件。北京地区在潮白河、温榆河、永定河和小中河等河流的中下游沿岸地区，河流历次泛滥改道，古河道较多，地势低洼，地层沉积年代较短、结构疏松，且地层以粘性土、粉土、砂土和卵石互层为主，地下水埋藏较浅，因此地震液化区主要分布于上述地区。根据对拟建房山线工程沿线周边已有资料的分析：永定河河床及两岸，小清河附近均分布有新近沉积的粉土和粉砂层，车辆段附近上部的粉土和粉砂层密实度较低，地下水位较浅，在地震烈度到达8度时，有地震液化的可能性，需在后续初步勘察和详细勘察工作中进一步调查。其他地层一般以密实的卵石和第三系的基岩为主，根本可以排除地层液化的可能性。7．沿线岩土工程条件评价7.1岩土工程条件根据本次勘察结果，本段沿线永定河以西段第四纪地层以粘性土、粉土、砂土和碎石类土交互沉积，永定河以东段以碎石类土为主。沿线的基岩埋深起伏较大，分别在苏庄大街站、东杨庄站和稻田站有基岩隆起，其中在稻田附近基岩隆起并出露地表。永定河以东地段，基岩埋深较大，一般大于30m。对沿线工程地质条件进行分段评价如下：1、工程地质1单元〔起点～AK13+200〕：本段为高架段，表层以厚度不均的人工堆积的房渣土、素填土为主，物理力学性质差。局局部布有新近沉积的粘性土层、粉土层和砂土层，密实程度低，力学性质较差，新近沉积层以下为第四纪的圆砾卵石层和粘性土层、粉土层、砂土层。该层土质结构较好，土质均匀，物理力学性质较好。下部主要为早白垩纪泥岩及砂岩，基岩埋深较浅，基岩面起伏较大。本段厚层的圆砾卵石层，工程力学性质好，承载力高，为理想的桩端持力层。卵石层以下为较厚的泥岩层，本段苏庄大街站、东杨庄站基岩埋深较浅，由于其成岩时间短，风化程度高，属弱胶结的泥质岩，其崩解耐久性极差，具有弱膨胀性，遇水易软化、崩解，给施工造成困难甚至造成隐患。2、工程地质2单元〔AK13+200～AK16+000〕：本段为基岩隆起带，在稻田村附近基岩出露，地面标高达63.0m。该段地层以第三纪砾岩和泥岩为主。本段采用高架段施工，第三纪砾岩和泥岩上部为强风化、下部为中等风化。该层枯燥时，承载力高，耐压力强，但遇水易软化，承载力降低，作为桩端持力层，应考虑该层遇水软化和膨胀、遇振松动等特性。另外由于砾岩层内含有大粒径的漂石，也给成桩带来困难。3、工程地质3单元〔AK16+000～终点〕：本段地层主要以卵石层为主，上局部布有新近沉积的砂层及圆砾层。在永定河河床内分布有深浅、大小不一的采砂坑，坑深10～20m，本段基岩埋深较大，一般大于30m。本段在跨越永定河段，采用高架的结构形式，由于永定河河床内分布有各种深浅不一的采砂坑，对桩的设计有较大影响，有效桩长应从坑底起算，下部巨厚的卵石层是理想的桩端持力层。本段跨越西五环后，逐渐转入地下。本段地层上局部布有较厚新近沉积层，主要以粉土、砂土和圆砾卵石层组成，该层结构较差，密度中等，围岩稳定性较差，采用明挖或暗挖时应做好围岩支护。新近沉积层以下为第四纪沉积的较厚的卵石层，土层密实，卵石粒径大，不均匀混有大块漂石，工程性质良好，但由于该区段分布的卵粒石层的粒径较大，应仔细研究成桩工艺和隧道掘进方法的选择。7.2地下水影响评价〔1〕起点～广阳北站〔里程：起点～AK13+765〕本段沿线普遍存在多层地下水，地下水类型包括上层滞水、潜水和承压水，且水位较高，含水层主要为圆砾卵石层。本段拟采取高架施工，桩身穿过多层含水层，桩端持力层为承压水含水层，承压水水头较高，易造成塌