1、城市轨道交通线可行性研究阶段岩土工程勘察报告目 录1前 言 21.1任务来源 21.2工程概况 21.3勘察目的 31.4执行规范和标准 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
2、.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. 轨道交通线拟建线路现状图 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
3、基础设施投资有限公司委托，我院承担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项目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M
4、9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+000AK21+100）为高架线，长约21.1km；南环铁路世界公园站西（里程AK21+100AK21+900）为过渡段，长约0.8km；世界公园站首都经贸大学站（里程AK21+900AK28+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.
5、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
6、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
7、、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项目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，在综合整理分析的基础上，总结了本项目的区域性工程地质、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
8、的岩土工程条件以及对本项目规划、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执行规范和标准 本次勘察依据如下规范及标准：1、地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307-1999)2、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）3、铁路桥涵地基和基础设计规范（TB 10002.5-2005）4、铁路工程地质勘察规范（TB 10012-2001）5、铁路工程抗震设计规范（GB 50111-2006）6、土工试验方法标准(GB/T50123-1999) 7、铁路隧道设计规范（TB 10003-2005）8、北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DB J01-5
9、01-92）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基础上，我院于2008年9月13日9月15日对全线进行了地质调查，调查了沿线附近地形地物及地貌情况，地表水系情况，基岩出露情况等。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#
10、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
11、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 25117 30，北纬39 2541 00之间，总面积约为16800平方公里，其中山区面积10400平方公
12、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、冬季寒冷干燥四季分明的气候特点。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
13、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12.513.7，年平均气温则基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42.2C；极端最低气温出现在1990年1月3日，为-18.4C 。 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
14、西北风，寒冷干燥。平均风速2.4 m/s，近十年春季市区最大风速达3.6m/s。2.3 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6062m，其次为永定河河床及河漫滩，一般标高52.055.0m。永定河西大堤以西线路西段除稻田梁岗地形外，地面标高40.050.0m，以大学城站附近地势最低；永定河东大堤以东地面标高45.050.0m。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53.055.0m左右，高出两岸地面58m。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。
15、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+000AK4+000为中生代早白垩纪碎屑沉积岩剥蚀残丘地貌；AK4+000AK15+300为第四系冲洪积松散沉积物平原地貌；AK15+300AK16+200新生代老第三纪碎屑沉积岩剥蚀残丘地貌；AK16+
16、200AK20+000为永定河河床及河漫滩属于地上河地貌；AK20+000AK28+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汇合而成，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
17、，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+300AK19+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+050AK10+150处由北向南通过。目前，沿线河流刺猬河、小清河及附
18、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留行洪，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，地震设防烈度为度。 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
19、河干流卢沟桥以下至梁各庄，现状河道的安全泄量为2500m3/s，永定河泛区的平槽流量为400m3/s。根据下游永定河卢沟桥分洪枢纽的调度运用原则，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2760m3/s，其中经大宁水库调蓄控泄1800m3/s入小清河分洪区，其余970m3/s的洪水由右岸刘庄子口门分洪，经长辛店地区进入小清河分洪区。2、滞洪水库设计资料2000年1月，水利部天
20、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基础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，但滞洪水位的高低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安全，并存在浸没问题。经综合分析比较，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，若产生泥沙淤积必须及时清除。滞洪水库为空
21、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，大宁水库水位达到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、
22、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50.5m。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”（作者：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
23、镇城市建设安全区西防洪堤之间保留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安全区，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服务设施用地，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2050年一遇。注：本
24、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。 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
25、：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。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
26、较为齐全，包括各种沉积岩、变质岩和火成岩。大部分岩石出露在西部和北部山地，平原区则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，大部分为正断裂性质，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
27、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安全性评价工作，评价沿线附近地震活动性和地震构造对项目选址规划的影响，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
28、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表明，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
29、河、小清河等，地面标高约为4045m，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，部分线路位于城区内，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，填土厚度达到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
30、，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+200AK16+000）：该段线路主要穿越稻田村和高佃村，地面标高约为45.063.0m，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。该段地层以第三纪砾岩和泥岩为主，上覆人工堆积层。本段地层由上至下依次为：人工堆积
