北京市区地铁、深基础岩土工程特征及降水技术.ppt

北京市区地铁、深基础岩土工程特征及降水技术 前 言 图1-1 北京的地形及河系 图1-2 北京地区水系流域示意图 一、 北京市区的岩土工程特征 北京平原－即北京行政区所辖平原区16800Km2 ，而北京市区即东城、西城、崇文、宣武、朝阳、丰台、海淀所属的建成区只有400 Km2，地铁工程及高大建筑物多分布在本区之内，这也是本文的讨论重点。 北京市区是北京平原的一个局部。就岩土工程条件看，它有如下特点： (一)三大河系沉积物控制其成长发育：北京古地理及其沉积环境，是一个很复杂的问题，此以将今比古的研究方法看，永定河、北运河和潮白河这三条河流是对北京市区影响最大的三条河系也就是说以永定河为主的三条河流所带来的沉积物构成了北京市区。特别是更新世晚期和全新世时期，其特征是山前几个冲积扇相连；西部、中部以 及西南部为永定河的堆积物；北部为北运河的现代堆积物；东部为潮白河的影响区。所形成的沉积物：第四系地层厚度：西部复兴门以西为30-40米、中部天安门一带为70-80米、东部建国门以东为120-200米。岩土组成特征：西北岩土颗粒粗、东南岩土颗粒细；西北为单一的砂卵石含水层、东南为砂砾石与粘性土互层；西北为单一潜水区、东南为潜水与承压水并存(见图2:市区阶地分布示意图) 。 岩土物理力学性质：因岩土颗粒组成、结构构造以及含水特性的不同而有所差异，相关指标各勘察资料均有记载，这里不一一赘述。 由地形上看，西部高、东部低、北部高、南部低。 作为其佐证，请看穿过市区南北向地铁各站地面标高即可看出，各级阶地和河漫滩，产生不同的地层结构。 图2 市区阶地分布示意图 （二）古老岩系控制了市区第四系地层岩土工程特性： 由市区东西向剖面图可以看出，北京市区基底由三个部分组成，即西部古老岩系、东部大兴隆起和中部北京凹陷。 1、西部古老岩系：埋深20-40米，由煤系地层为主组成，下伏奥陶系石灰岩，将西山雨水导入平原，对平原工程条件影响甚大。 2、中部北京凹陷：即著名的北京沉降带，东西宽约30华里，（航天桥—高碑店），东北西面向分布，广安门一带厚约3000余米。由不透水的第三系红灰色砂砾岩组成，天安门地面70米以下即为第三系，它控制了地下水的运动和分布，对全区工程、水文地质要件有着重大的影响。 3、东部大兴隆起：实际是一个潜伏在地下的隆起带，分布在通县县城和大兴县城的连线上，是由寒武、奥陶系灰岩组成，岩溶发育，埋藏又较深，其供水方面的意义，大于工程地质方面的影响。 二、市区浅层（30m以上）第四系地层的分布规律 按本区地层、岩性、富水性以及其它水理特性综合分区为以下五区。(见图4：浅层30m以上第四系富水性分区) 1、富水区（Ⅰ区）：浅层水井的单井出水量大于30m3/h 本区主要分布在海淀区紫竹院、阜城门、天坛以西地区，岩性主要以砂砾石、砂卵石、粗中砂为主，粘性土多以夹层或透镜体状态分布，西部及北部含水层颗粒粗，东部及南部含水层颗粒细，主要含水层水位埋深在19m以上。 地区平均含水层厚度13 m左右，含水层渗透系数80－120m /d，平均水力坡度千分之二，局部有第三系地层隆起 2、较富水区（Ⅱ区）：浅层水井的单井出水量20- 30m3/h 本区主要分布在市中心地带，以故宫为中心，呈Y字型南北向的条形地带，即五道口、阜城门、天坛公园以东、东直门、建国门、吕家营以西地。地面标高44m左右。地层 分布主要以圆砾、砂砾卵石为主，一般有厚层的粘性土分布其间。表现出明显的分层性，地层颗粒由北向南略有变细的趋势，地层平均含水层厚度8-12m。地下水基本流向由西北向东南，地下水位比较混乱，水位埋深17-19m。含水层渗透系数50-80 m /d。平均水力坡度千分之1.5。 3、中等富水区（Ⅲ区）：浅层水井的单井出水量10-20m3/h 共分两个亚区，Ⅲ1区是在城区东部西坝河、东直门、建国门、吕家营以东，东四环以西地带；Ⅲ2区，西北至西直门以北、东北至西坝河曙光里，南到北新桥、后海的一个U字形地带。地层主要为砂、砂砾与粘性土互层。平均渗透系数20-60m/d，地下水位埋深15-17m。 4、弱富水区（Ⅳ区）：浅层水井的单井出水量5-10m3/h Ⅳ1区主要分布在北三环路安贞桥及马甸桥以北的U字形地带，西北至东升路、东北至太阳宫一带。 Ⅳ2区主要分布在亚运村及安外小关地带，为一个逐渐向 北扩大的半圆形，向北又进入另一个富水区。 Ⅳ3区主要分布在玉渊潭以南，公主坟附近一个东西长、南北短的环形地带。本区地层