北京市中低速磁浮交通
示范线（S1线）西段工程勘察
01项目概况北京市中低速磁浮交通示范线（S1线）是北京首条、中国第二条中低速磁浮线。起于石门营，止于苹果园站。磁浮线是一种低噪音绿色环保公共交通线路，适用于城郊之间、旅游景区的交通连接，具有广阔的推广前景。结构形式多样：高架线、山岭隧道、填方、路堑等均有分布；此外磁浮线对桩基变形尤其是桩间差异变形控制要求很高（小于3mm），因此，提供精准桩基岩土设计参数尤为重要。
图1平面位置图
02场地条件1.北京地铁14号线是连接西南、东北方向的轨道交通“L”型骨架线。线路沿线地下水丰富、地下水位高、地层复杂。线路东北、西南两端工程地质、水文地质情况差异大。地质水文情况复杂：跨越永定河一级阶地、现状河床、低山残丘、山间洼地多个地貌地质单元，分布巨厚卵漂石层，粒径、级配情况复杂，低山残丘和山间洼地区基岩起伏剧烈、风化差异大、水文条件复杂；环境条件复杂：穿越地铁1号线、首钢厂区、石景山文物区、丰沙铁路、景观改造中的永定河等多个高等级风险源。图2低山丘陵、山间洼地地层剖面示意图
图3平原区地层剖面示意图
03工程问题和技术难点1.巨厚卵漂石层的钻探及取芯问题
沿路穿越巨厚卵漂石地层，漏浆、塌孔问题突出，永定河河道内尤其严重。
2.合理确定和优化卵漂石层桩基设计参数问题
3.低山丘陵及山间洼地复杂基岩性状探查问题
车辆段基岩起伏剧烈、风化差异大，很大程度影响相邻桩基的差异变形；石景山山岭隧道段围岩中存在构造破碎带等不良地质现象，严重影响隧道围岩稳定，查明以上不利地质现象勘察技术难度较大。
4.车辆段特殊地貌条件和水文条件场地抗浮设防水位的差异化取值问题
S1线车辆段位于山间洼谷中，地形差异较大，独特的地貌条件使此地成为地表、地下水的汇水区，水力条件复杂。
图4数值模拟范围确定图
图5数值模拟网格剖分图
5.复杂地下建构筑物的探查问题图6首钢厂区暗埋地下运输通道调查高密度电法测试成果图
图7首钢厂区暗埋地下室、烧结窑调查高密度电法测试成果图
04技术创新和特色1.首次在北京地区引入植物胶护壁和硫铝酸盐地质水泥+木屑混合膏状泥浆护壁以及双管单动钻进工艺技术，并采用金刚石钻头钻进，有效解决了卵石层钻探塌孔、采芯率及颗粒完整问题。
图8植物胶+硫铝酸盐地质水泥+膨润土+木屑混合膏状泥浆护壁以及双管单动钻进卵石地层取芯照片
2.对北京西部巨厚卵漂石层进行单桩竖向抗压静载试验，根据试验结果对桩基设计参数进行了较大幅度优化，为北京地区积累了宝贵经验。图9试验桩载荷试验成果表试验桩检测结果
3.将地震折射波层析法和高密度电阻率法联合应用到山岭隧道等基岩区的基岩性状和不良地质探查中，全面清晰地查明了基岩风化状态和破碎带的位置和产状。图10石景山隧道高密度电法探测基岩成果图
图11石景山隧道浅层地震法探测基岩成果图
图12石景山隧道综合地球物理围岩分级成果图
4.首次在轨道交通建设领域考虑钻孔钻进方向与节理裂隙的夹角对RQD值进行修正，提高了围岩级别划分的准确性，更精准的指导了设计与施工。5.基于以GIS为主的数据集成技术，结合山坡水文学和地下水动力学理论，采用以地下水数值模拟方法为主，解析法、水量均衡法为辅的最高水位预测方法体系，构建了特殊地貌和水文地质条件下最高水位预测模型，计算得出了车辆段不同地形区域的抗浮设防水位。图13车辆段（山间洼地）抗浮水位预测图
6.首次采用高密度电法结合挖探手段解决了首钢厂区内复杂地下构筑物（筒仓、地下运输通道、地下水池等）的调查问题，为桩基布设和施工提供了准确依据。图14首钢厂区暗埋地下室、烧结窑调查平面成果图
05工程效益与效果S1线是北京首条中低速磁浮线路，通过精心策划、精细勘察，有效的解决了大粒径高强度卵、漂石地层钻进和取芯问题、卵漂石地层桩基参数优化问题、基岩RQD修正及隧道围岩等级划分优化问题、特殊地貌地下水条件对结构抗浮影响问题，具有很大的社会科技影响力。提供了经济安全的桩基参数，直接节约工程造价约万元。既保证了工程的安全，又得到了很好的经济效益。06项目承担单位简介北京城建勘测设计研究院有限责任公司（以下简称勘测院）主要从事轨道交通、市*、公路、桥梁、房建项目的勘察、测绘、监测、检测、岩土工程设计与施工、地质灾害危险性评估治理、地质调查、智慧城市等专业的科研和生产工作。作为全国第一家从事地下铁道勘察、测绘的单位，经过60年的辛勤磨砺，先后在国内北京、广州等40余个城市，国外伊朗、越南等国家，参与勘测施工余条、余公里城市轨道交通线路和市*工民建项目。近年来先后荣获国家、省部级奖项百余项。其中特大异型工程精密测量与重构技术研究及应用项目获国家科学技术进步二等奖。先后主参编40余部国家地方标准，承揽多项省部级科研课题，在行业内极具影响力。-单位名称北京城建勘测设计研究院有限责任公司
-单位地址北京市朝阳区安慧里五区六号
-联系电话
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