北京高山峡谷区19km三级公路工程项目建议书(78页).doc
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编号:583480
2022-09-14
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1、5 建设方案5.1 建设条件5.1.1 地形、地质、水文、气候等条件1、地理位置拟建项目位于北京市房山区西北部,行政区划上隶属于北京市房山区所辖的霞云岭乡和史家营乡,完整的大堂路起于霞云岭乡堂上行政村罗家自然村以西约500米处(G108 线K114+100),终点位于大安山乡红大路与军红路的交叉口。地理坐标东经1153411540、北纬39473951之间,其中秋林铺村至史家营乡政府段位于北京市房山区史家营乡,起于史家营乡秋林铺村西约1300米的采矿土路上,终点位于史家营乡政府门口(即贾史公路K16+700)。路线全长19.071公里,地理坐标东经1153611540、北纬39493951之间2、,公路自然区划为4a区。2、地形、地貌房山区地势西北高,东南低。山体呈北东向延伸,南接白草畔,北连老龙窝,与门头沟区髫髻山、妙峰山等连成一线。山势险峻,东南侧断裂发育。本项目地处太行山系百花山脉东南麓,山脉走向为东北西南向,相对高度为4001000米。百花山为房山区与门头沟区界山,亦称百花坨,为京西著名山峰之一,平均海拔1991米,主峰白草畔海拔高度2035米,为房山境内最高峰。根据其成因形态原则,项目区属中山地貌,成片台地较少,山势陡峻,山峰突兀,峡谷相间,河谷狭窄,冲沟密度1.68 千米/平方千米,坡度一般在5060之间。坡面沟谷较发育,纵坡坡度达2040。项目区内地貌特征受区域地质构造和3、岩性的控制,主要山脉走向与构造线方向一致,多呈北西南东向分布。东南侧断裂发育为泥石流多发区。按其成因类型,地貌主要可分为构造侵蚀剥蚀低山地貌、构造侵蚀剥蚀中山地貌、构造溶蚀中山地貌、构造溶蚀低山地貌和残坡积冲洪积堆积侵蚀平原地貌。(1)残坡积冲洪堆积侵蚀平原地貌主要位于线路终点大堰河沟水流冲洪积、残坡积段,由于长期处于间歇性的上升,河流强烈侵蚀下切形成纵坡降较大的河谷。在砂岩、粉砂质泥岩和粘土地区河沟谷多呈显宽谷状;在碳酸性岩体多形成深切“V”形沟谷,拟建线路乡镇所在地、村庄属于该地貌单元。(2)构造侵蚀剥蚀中山地貌出露地层主要为侏罗系南大岭组(J1n)石炭系中统清水涧组(C2q),岩性主要为4、安山岩、砂类岩、砾岩、泥岩、页岩,局部出露泥灰岩,一般峰顶海拔标高8001300米,相对高差200500米,地形起伏大,河流切割不强烈,沟谷多成“U”字型,沟谷两侧地形较陡,斜坡坡度一般在2030,个体形态多形成单面山地形,区域多形成缓坡地形。拟建道路K0+000K2+276、K2+350K7+067、K7+525K23+980、AK8+650AK10+50、BK18+700BK23+881.221段均属于该地貌类型。(3)构造溶蚀中山地貌出露地层主要为奥陶系(下马沟组(O2x),岩性主要为灰色、深灰色角砾灰岩、灰黑色细粉晶含云灰岩、黄灰色、灰黄色白云岩等,一般峰顶海拔标高10001270米,5、相对高差100200米,坡陡谷深,地形起伏大,河流切割强烈,沟谷多成“V”字型,沟谷两侧地形陡峭,斜坡坡度一般在55以上,并多呈陡崖状。该区域具明显的岩溶地貌特征,地表岩槽较发育,拟建道路K2+276K2+350、K7+067K7+525段均属于该地貌类型。(4)构造侵蚀剥蚀低山地貌位于莲花庵史家营乡政府一带,出露地层主要二叠系红庙岭(P2h)石炭系清水涧组(C2q),岩性主要为砂类岩、页岩、泥质岩、粘土等,局部出露泥灰岩, 一般峰顶海拔标高560800米,相对高差100200米,地形起伏较小,河沟谷切割不强烈,沟谷多成宽缓“U”字型,沟谷两侧地形较缓,斜坡坡度一般在15左右,地形形态呈宽带缓6、坡地形,两侧多形成陡坎或陡崖。拟建道路K23+980K27+634、K29+500K30+671.244段均属于该地貌类型。(5)构造溶蚀低山地貌出露地层主要为奥陶系中统马家沟(O2x)灰色、深灰色角砾灰岩、灰黑色细粉晶含云灰岩、黄灰色、灰黄色白云岩、灰岩互层一般峰顶海拔标高560640米,相对高差5080米,地形起伏较小,河流下切较强烈,沟谷两侧地形陡峭,斜坡坡度一般在45以上,并多呈陡崖状。该区域岩溶地貌特征不明显,地表见溶槽较发育。拟建道路K27+634K29+500段均属于该地貌类型。本项目路线布设受地形条件控制较大,项目所在区域地势图见图5-1。图5-1 项目区域地势图3、气候、气象7、(1)气象特征项目区地处房山区西部山区,路线经过房山区霞云岭乡和史家营乡,属暖带半湿润季风大陆性气侯区。由于地貌复杂,相对高差悬殊,气候差异明显。四季分明,春季干燥多风沙,气温回升快,昼夜温差大;夏季炎热多雨,雨量集中且多大到暴雨;秋季天高气爽,冷暖适宜,光照充足,但降温快,时有初霜过早来临,出现冻害;冬季寒冷漫长,干燥多风少雨雪。(2)气温与地温项目区年平均气温10.8,低温天气主要集中在1月份,月平均气温为-5.0,极端温度达-18.3。3月份上升到0以上,高温天气集中于7月份,月平均气温为24.4,极端温度达39.3。全年日平均气温在0以上达201天。项目区地面平均气温10.8,1月是全8、年地面温度最低月份,地温平均值为-6.5,地温极端值-25.1;7月是全年地面温度最高月份,地温平均值为28.9,地温极端值68.2,最大冻土厚度约81厘米。(3)降水项目区年平均降水量为645.2毫米。由于山脉的屏障作用,百花山一线及山南史家营一带,年降水量在700毫米以上,大安山地区接近650毫米。降水集中在68 月份,历年平均降水量为485.0毫米,占全年降水量的74.9%。12月至来年2月历年平均降水量为10.6毫米,占全年降水量的1.6%。(4)风向、风速冬春季盛行偏北和西北风,夏季盛行西南和偏南风。霞云岭为向南开阔的谷地,终年盛行南风。一年中大风(瞬时风速17米秒,风力为8级)主要9、集中在冬春季,且持续时间长。房山平原年平均大风日数为20.6天,山区为12.0天。全年风速平均1.8米秒,最大达17米秒。4、水 文(1)地表水:河流房山境内主要河流有13 条,其中国家二级河流有永定河、拒马河,三级河流有小清河、大石河,四级河流有刺猬河、丁家洼河、东沙河、马刨泉河、周口店河、瓦井河、牛河、胡良河、南泉水河。在四条较大河流中,仅大石河为房山境内发育河流,其余为过境河。在四条较大河流中以上述河流为构架,境内有145条小流域发育。这些较大河流均距离本项目较远,对本项目水系无影响。全区年均水资源总量8.7亿立方米,其中地表水常年平均径流量4.7亿立方米。目前已建成中型水库3座、小型水10、库7座、截流塘坝66 处、拦河闸9处,全区有地表水1.7亿立方米,地下水可开采量3.2亿立方米,可用水量4.2亿立方米,人均占有水量550立方米。项目区地面径流和入境水主要来自天然降水,因集中于汛期,除部分入渗外,绝大部分成为汛期弃水。大石河 为大清水河、北拒马河支流,为海河流域大清水河水系的主要支流之一,大石河河源一支发育于境内西部山区霞云岭乡堂上村西北,另一支发源于境内史家营乡西北部山地,两支流在贾峪口汇合称大石河。大石河流经霞云岭、佛子庄、河北等9个镇,100多个村庄,流程108公里,流域面积1243.4平方公里,其中山区段河长73公里,流域面积675.9平方公里,其上游流域支流较多,主11、要之流水源多来自西北、北、西南海拔较高的山地,大致呈平行状态自西北至东南方向流淌,与主流直交或斜交,大石河自堂上村为东南流向,至霞云岭改为北东流向,在中石堡有峪子沟水汇入,河水继续北东向流至贾峪口,有堰台沟水汇入,后经山川改为东南流向,经长操、红煤厂、佛子庄、河北、沿途中有大北沟、白石沟口水汇入,南岸有南窑沟、中窑沟、英水沟、口儿沟水汇入,这一段大石沟河网密集,河水至三副村又转为东南向,经漫水河至辛开口村南流出山进入平原。四马台沟水流 沟头源自百草畔东南山麓大石根,自西北向东南过四马台村后有北向南经水泉、泉口,至龙门台村西入大石河,河道曲折,沟道长8.3公里。大堰台沟水流 沟头源于百花山东南山12、麓,自西北向东南经莲花庵、史家营、柳林水、鸳鸯水至佛子庄乡贾峪口入大石河,沟道长度22.5公里,流域面积112平方公里,中途建有大窑水库。沟谷上游有大村涧、金鸡台、青林台、杨林水4条支沟水流汇入,大村涧沟水流源于大村涧村北水盆梁、三棱坨,自北向南经大村涧、北涧至史家营村菩萨崖北根入大堰台沟,沟道长4公里;青林台沟水流沟头源泉于百草畔东麓松树岭,自西向东经秋林铺村南、黄土台、杜家台、饮马槽、大谱至大沟口入大堰台沟,沟道长9.5公里;金鸡台沟水流沟头源于老龙窝山梁,自北向南曲折回旋十五六弯入大堰台沟,沟道长9公里,杨林水沟水流源于港木坨大洼,自西南向东北经大庙、东台汇合任家铺,南台沟水流向东北。(13、2)地下水项目沿线浅表地下水不丰富,地下水主要由降水和河、渠、塘水渗入补给,水位随季节变化,地下水埋藏较深。多为基岩裂隙水、孔隙裂隙水,亦有矿井排水,受地层岩性及地形条件影响,水位埋深和水量变化幅度大,开采困难,地下水埋藏一般超过50米,最深达150200米。均无腐蚀性。项目所在区域水系分布见图5-2。图5-2 区域水系分布图5、植 被项目区属于京西生态屏障的重要组成部分,是房山区重要的水源涵养和生态保育保护区。该区域地形起伏大,最低海拔520米左右,最高海拔达1300米左右,气候适宜,植被发育,森林茂密,形成了独特的高山旅游区,风景资源质量为级,植物种类达550余种。中山上部为次生杂草类,局14、部为落叶松、桦、杨、栎混生林及天然次生林。低山则为次旱中生和中生灌丛,海拔较低山地普遍退化为黄栌、绣线菊、荆条、黄栌、山桃、苔草、白草等荆棘灌丛地。极度破坏地区,退化为野草群落,有些则完全成为裸露山岩和沙砾地。植被一般随海拔高度变化而呈有规律的垂直分布,并随坡向变化而相互转换。6、区域地质条件(1)地质构造北京地区大地构造位置处于中朝准地台燕山台褶带中段以及华北断坳之西北。自太古代以来,经历了多次构造变动和多阶段多旋回的地质构造演化。按其沉积构造、构造变动、变质作用和岩浆活动可划分为迁西、埠平、后吕梁、印支、燕山、喜马拉雅等五个旋回,以及长城期地槽、后吕梁印支期准地台盖层、燕山喜马拉雅期濒太平15、洋大陆边缘活动带三个发展阶段。和我国东部大地构造总体背景一致,中元古代至古生代本区主要呈东西向的构造分带,由北向南迁移发展;中新生代以来,则呈北东南西的构造分带,总体上由西向东发展,因此,区域构造基本格架显示出早期的东西向或近东西向隆坳或褶皱断裂被后期的北东、北北东或南北向褶皱断裂、断坳或断块所交切复合的特点。区内地壳构造发展经历了由以强烈下陷、褶皱活动为主,发展至以稳定隆坳为主,又复以隆褶、断陷以至拉张,呈断块式不断掀斜下沉,形成多旋回螺旋式推进、继承和新生相交替发展演化过程。项目区地质构造图详见图5-3。图5-3 区域地质构造图褶皱构造褶皱构造发生在印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动三个时期16、,分布在上清水、马兰、史家营、大安山、蒲洼、河北、佛子庄等地区。褶皱构造规模稳定延伸67公里。受后期构造干扰破坏,使部分地段褶皱延伸的方位、构造形态特征常发生程度不同的改变。常见的褶皱类型有倾斜褶皱、倒转褶皱。褶皱的形态有直立、箱型、镰形、S形、旋钮、倾斜、单斜。如河北口村一带的直立倒转褶皱、大安山百草台向斜南翼S形倒转褶皱等。大多数岩层的弯曲情况直接暴露,倾斜、单斜现象在百花山山地十分普遍。在底下煤层中,中、小型褶皱随处可见,大地起伏高度为50100米,影响范围(走向)可达300400米。小的起伏高度有1020米。褶皱构造除造成煤层走向和倾角发生变化外,还造成煤层呈波浪状起伏,或出现煤包、煤17、包和煤包尖灭交替呈串珠状、藕节状、豆角状。1)百花山髫髻山复式向斜 呈北东东向,斜穿门头沟区东部,规模巨大,是西山重要的构造单元之一,其中百花山向斜,北东于斋堂西南略翘起,西南至河北镇厂一带被镇厂向斜掩覆,东翼伴有马栏背斜。该向斜为一略向南西缓倾状,核部有上侏罗统髫髻山组组成,两翼除东北端有中下侏罗统出露外,西北河东南均由髫髻山组组成。2)庙安岭向斜 发育于燕山晚期褶皱,呈北东向,为白花山庙安岭髫髻山复向斜中段经燕山晚期褶皱构造在此一带叠加所致,有一定的区域性。3)马栏背斜 大体北东走向,由百花山南入门头沟区境至东斋堂狼虎山,长约12公里。西侧位洪峪和马栏逆断裂。断裂构造断层的切割深度,反应了18、地壳活动的激烈程度。受燕山运动的影响,在百花山地区地层中,布满了大大小小的断裂。断层因其两侧岩石破碎易于风化剥蚀,往往形成松散物覆盖带而暴露不清楚,大多数地段为隐伏状态。出露的断层多是中、小型断层。岩块位移的幅度有几米几公里,切割深度有几米几公里。一些小断层属于顶断底不断,或岩层未被全部断开。断裂对成层矿层有重要的控制作用,尤其对于煤层的控制作用尤其显著,不但破坏煤层的连续性,使煤层出现台阶状,还加剧褶曲对煤层稳定性的影响。1)南观断裂 为南北向断裂,形成于燕山晚期,地质特征为陡倾角的压剪性挤压带。该断裂过煤岭西向北,主要表现为明显而强烈的挤压劈理化带及东盘上冲特征,晚期为正断下掉性质,并有十19、分发育的肉色方解石脉沿破裂带充填。断裂带往北延伸至河北镇三十亩地村与谷积山之间,形态特征逐渐变化,有向中深构造层次韧性剪切带过渡之趋势。2)霞云岭断裂 本区北东向断裂基本定形于燕山早期,常被形成时代稍晚的北北东向断裂迁就利用,使其延展方位常发生向北东向偏转,正常情况下走向多在北东5060左右,向东南或西北倾斜,倾角2045不等。沿走向舒缓波状弯曲、 糜棱岩、挤压片理化、破碎带常发育,常伴有明显的动力变质现象,具有较明显的压性、压剪性特征,经常以逆冲、甚至逆掩推覆构造形式出现。部分地区由于后期构造的不断隆起抬升,在断裂的中深构造层次常可见向韧性剪切断裂逐渐过渡现象。该类断裂对燕山早期的岩浆入侵活20、动、燕山中期火山喷发沉积有较明显的控制作用。断裂的规模一般较大,长度可达10公里以上,延伸较稳定,空间上常成束成带,并与北东向的褶皱构造密切伴生。3)马栏断裂束 除前述北北东向深断裂外,与之平行延伸的次级断裂区内也很发育。走向一般为北东2030,倾向东南或西北,倾角3060不等。延伸较稳定,规模多在2030公里以上。形态舒缓波状,常雁行斜列,具明显的压剪性特征。其形成时期大致为燕山中晚期,一般均截切东西向断裂,现今仍有较大的活动性,特别是在平原区与其他构造交接部位,常有不同级别的地震发生。新生代以来,断裂性质由压剪性向张剪性正断层转化,空间上呈带状分布。4)大安山红煤厂断裂 该方向断裂近年来不21、断有所发现,并为人们所重视,其活动时期可能较北西向断裂更早,中生代时期对本区地质构造的发展起过一定的作用,新生代以来断裂仍有一定的活动性。断裂走向北西325335左右,倾向东北或西南,倾角一般较陡7080,断裂面平直,穿切能力强,具明显的剪切性质。延伸稳定、长度一般可达1030公里。截切东西向和北东向断裂,被北西向、北东向和近南北向断裂所切割。沿断裂可见偏碱性基性小岩体和煌斑岩脉贯入。推覆构造霞云岭冲断推覆构造 南东至北西向,其形成时间大体为印支期。推覆体以先存韧性剪切带为基础,沿着洪水庄组和下马岭组软弱岩层发生远距离滑移,位移量达35公里。(2)地层岩性第四系全新统(Q4):1)残坡积层(Q22、4el+dl):红褐、黄褐、灰褐色,可塑硬塑状,局部呈软塑状,岩性为粉质粘土和红粘土,局部含少量碎石颗粒及植物根系,主要分布于缓坡和山间槽谷、沟谷,与下伏地层呈不整合接触。在线路大里程段山坡坡脚一带分布较厚,一般厚25米,局部大于10米。2)滑坡堆积层(Q4del):廊道区内的滑坡堆积体主要分布在斜坡地带。主要为残坡积层堆积于斜坡坡体上,在降雨及人工活动中,由于自重向下滑塌形成。厚度一般较薄,厚38米。3)冲洪积层(Q4al+pl):主要分布于大石河、四马台沟谷及其支流中的河床和河漫滩。岩性为卵漂石、碎块石层和粉质粘土夹少量卵石及沙土,厚度相差较大,厚210米不等。4)人工堆积层(Q4ml):23、主要为分布于沟谷中的煤矿矿渣及煤,由于线路主要沿含煤地层穿过,乡办、村办和小煤窑分布密集,采煤后矿渣沿沟谷堆积,导致人工堆积体分布范围广,厚度变化大,一般厚310毫米,局部较厚,大于15米。第三系分为上新统(N)、中新统(N)、渐新统(N)、始新统(N):1)天竺组(N2tz),厚336.0米,泥岩、粉砂岩及砾岩、砂质泥岩。2)天坛组(N1-2t),厚1132.0米,砂砾岩及泥岩。3)前门组(E2-3P),厚337.0米,粉砂质泥岩、硬砂岩及粉砂岩。4)长辛店组(E2C),厚52.5米,砾岩夹砂质泥岩、细砂岩、砾岩、泥岩。侏罗系分为上统(J3)、中统(J2)、下统(J1):1)上统(J3):后24、城组(J3h),厚1332.0米,紫褐色砾岩、凝灰质细砂岩、砂岩、砾岩、砂泥岩夹火山岩及薄煤层。髫髻山组(J3t),厚621.0米,安山岩及火山碎屑岩、凝灰岩、砾岩、细砂岩。2)中统(J2) :九龙山组(J2j),厚1535.9米,凝灰岩、砂岩、粉砂岩夹砾岩、凝灰质页岩、凝灰粉砂岩。龙门组(J2l),厚395.5米,砾岩、砂岩及粉细砂岩、粗砂岩、炭质粉砂岩。3)下统(J1):窑坡组(J1y),厚194.8米,含砾粗砂岩、砂岩、粗砂-粉细砂岩夹煤层,韵律发育。南大岭组(J1n),厚362.0米,砾岩、砂岩及粉砂岩、凝灰质粉砂岩、安山岩。三叠系分为上统(T3)、下中统(P2 -T2):1)上统(T25、3):杏石口组(T3x),厚29.9米,岩屑砂岩、砾岩、砂岩及粘土岩夹煤层。2)下-中统(P2 -T2):双泉组(P2 -T2S),厚120.9米,凝灰质砂岩、岩屑砂岩、粉砂岩及粘土岩,上部灰绿色,下部紫色。二叠系分为上统(P2)、下统(P1):1)上统(P2):红庙岭组(P2h),厚197.9米,粗粒或含砾石英砂岩夹粉细砂岩。2)下统(P1):阴山沟组(P1y),厚115.7米,粉、中、粗、细砂岩、泥质粉砂岩、砾石偶夹煤线或炭质泥岩。岔儿沟组(P1y),厚130.1米,炭质泥岩、泥质岩、粉砂岩、砾岩、砂岩与煤层。石炭系分为上统(C3)、中统(C2):1)上统(C3):灰峪组(C3h),厚6126、.1米,泥质岩、泥灰岩、粉砂岩、中粒砂岩与煤层。2)中统(C2):清水涧组(C3p),厚103.6米,粉砂岩、细砂岩、砾岩、炭质泥岩、粘土岩夹泥灰岩和煤线。奥陶系分为中统(O2)、下统(O1):1)中统(O2):上马沟组(O2s),厚182.0米,粉晶灰岩、泥晶白云岩、云斑灰岩、角砾岩。下马沟组(O2x),厚222.0米,角砾灰岩、细粉晶含云灰岩、白云岩、灰岩互层。2)下统(O1):亮甲山组(O1l),厚245.0米,泥质条带泥晶灰岩,含燧石条带粉晶白云岩、泥质白云岩。冶里组(O1y),厚93.0米,厚层灰岩或白云岩,含泥质条带、页岩。寒武系分为上统(3)、中统(2)、下统(1):1)上统(327、):凤山阶(3f),厚86.1米,白云质泥岩、条带泥晶灰岩夹竹叶灰岩。长山阶(3c),厚34.1米,白云质灰岩、泥晶竹叶灰岩、钙质粉砂岩、泥晶灰岩互层。崮山阶(3g),厚72.7米,白云质灰岩、泥质条带泥晶灰岩与颗粒灰岩互层。2)中统(2)张夏阶(2z),厚145.0米,钙质粉砂岩、鲕粒灰岩、条带泥粉晶白云质灰岩。徐庄阶(2x),厚77.1米,泥质条带泥粉晶灰岩、钙泥质粉砂岩、鲕粒灰岩夹粉砂岩。毛庄阶(2m),厚129.0米,粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、页岩、泥晶质白云岩、泥岩互层。3)下统(1)昌平组(1c),厚54.3米,豹斑状泥晶灰岩、细粉晶灰质白云岩。项目区域地质图详见图5-4。图5-4 28、区域地质图(3)水文地质条件项目区主要是由沉积岩组成的中山和低山,绝大部分岩体和构造体系裸露地表,可直接承受大气降水的补给。岩石的富水性和赋存条件受断裂、裂隙、溶隙、溶洞、节理等控制,不同的岩性、裂隙、岩溶的发育条件和发育程度不同,地下水的富集程度也不同。一般在地势高的部位,地下水埋藏很深,往往在缺水区,地势低的地段为富水区,经常有1000 立方米/日以上的大泉出露。地下水类型及含水岩组路线区的地下水类型主要由松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水等三大类组成。1)松散岩类孔隙水含水岩组:主要分布于场镇、山坡坡脚坡积、堆积层中,为河流冲积、残坡积及斜坡崩坡积形成的松散弱固结堆29、积物。主要受大气降雨补给,与河流有季节性互补关系,随季节变化明显,地下水一般不具大范围的循环特征。地下水赋存于松散堆积物的孔隙内,埋藏较浅,作短途的浅循环,在沟谷切割处及低洼的地方出露。水量相对贫乏,单井出水量小于20立方米/天。2)碳酸盐岩类岩溶水含水岩组:主要由可溶性碳酸盐岩类组成,主要地层为寒武系中统昌平组、馒头组、张夏组、奥陶系冶里组、亮甲山组和马家沟组,岩性以泥晶灰岩、鲕粒灰岩、泥质条带灰岩、犳斑状灰岩、白云岩、白云质灰岩为主,另有呈薄层或夹层存在的泥灰岩、泥质白云岩、页岩。地下水赋存于溶蚀裂隙、孔隙及岩溶通道中。由于岩性差异和岩相的变化造成的地下水赋存条件的差异又划分为碳酸盐岩裂隙30、溶洞水和碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙溶洞水。岩溶水的补给主要有两种方式:一是通过溶孔、溶蚀裂隙、漏斗、落水洞、小洼地等岩溶形态直接吸收大气降水,即渗入补给;一是由地表溪流通过进水溶洞注入补给。径流形式有脉流、隙流及管流三类。脉流主要见于分水岭地带的补给区,多与隙流相连,表现不甚明显;隙流以大面积分布的白云岩区最为普遍,地下水沿构造裂隙运动,隙流区地下水多埋藏较浅,径流距离较短,仅个别大断裂带中的隙流和与管流连接者运移较远;管流多出现在河谷近岸地带和分水岭斜坡的下段,以石灰岩分布区最为常见,管流以径流距离较远、水量大及动态变化大为其特点,多与石灰岩中的隙流连通。岩溶水的排泄分为集中排泄和分散排泄。岩溶管31、道水多数流量较大,属集中排泄点,排泄点常见于河谷地带及向斜山上。分散排泄多见于地形平缓的白云岩分布区,因裂隙水受泥质白云岩等弱岩溶层的阻隔或因沟谷的切割而排出,前者多形成小的、线状分布的上升泉,后者形成分散出现的小型下降泉,分水岭斜坡地带的石灰岩分布区,部分沟谷中也有少数裂隙水分散排出。由于含水层与相对隔水层相间产出,受相对隔水层隔挡影响,地表形成竖向落水洞,深部发育有水平向的暗河;其余段岩溶主要为顺层及裂隙发育,多形成溶蚀孔隙和溶蚀裂隙,局部有暗河形成。3)基岩裂隙水含水岩组:地表径流发育,渗入条件差,主要由大气降雨补给,动态随季节变化明显,地下水一般不具大范围的循环特征。埋藏较浅,作短途的32、浅循环,在沟谷切割处及低洼的地方出露。水量贫乏:含水岩组为二叠系石河子组、三叠系双泉组、杏石口组、和侏罗系南大岭组、窑坡组、龙门组、九龙山组,岩性为砂类岩、页岩、凝灰岩和泥岩等岩性。项目区水文地质详见图5-5。图5-5 区域水文地质图地下水的补给与排泄大气降水是地下水总的补给来源,补给途径是多方面的。1)降水入渗补给 大气降水通过山区岩石的裂隙、溶隙、溶洞等直接渗入地下,这是地下水的主要补给来源,占地下水补给量的50%。2)地表水入渗补给:河流出山以后、流经在扇形砾石带、河水大量渗透补给地下水。如大石河出山后不远,变成伏流,在夏村附近又出露地表。3)山区侧向补给:线路区植被、土层覆盖薄,有的岩33、石裸露地表,承受大气降水后,沿裂隙、节理、层理,岩溶等通道补给地下水。4)人工补给:利用地表水,汛期洪水和工业废水(洁净的)放入砂、卵石坑,属人为储水,它是利用砂、卵石的自然渗漏、补给地下水。 地下水的排泄途径1)潜水蒸发:决定潜水蒸发量大小的因素是气象、岩性、地下水埋藏深度。在松散岩层中埋藏浅的潜水,在干旱的气候条件下,蒸发量是所占比例不比较大。2)开采:地下水线路所在乡镇生活用水和工农业用水的重要水源。城镇生活用水部分采用地下水,工业用水地下水占其总量的50%左右。3)补给地表水:河流补给地下水,但在某些地段,地下水又出露地表补给河流,如大石河夏村以南成为常年有水的河,显然是地下水补给河流34、的。山区泉水多补给河流,成为河流、小溪的源头。地下水的动态地下水水位变化,取决于气候、地貌、地层结构、径流条件、人为因素的综合影响,而气候因素居首位。随着降水丰、枯年及雨、旱季节的不同,呈有规律的变化。在一年内,三月以后,由于农业用水量增加,降水补给量少,地下水位明显下降,最低水位出现在5月底或6月初,汛期以后地下水得到补给,水位上升,910月达到最高水位。水位年变化幅度在山前地区 510米,平原区13米,潜水溢出带小于1 米。在河水补给的地段,受河水动态的影响较大。地下水位的年际变化,除受降水控制外,还受人为开采的影响。丰水年地下水补给充足,水位上升,枯水年地下水补给少,用水量大,水位相应下35、降。如1973年霞云岭站年雨量竟达949 毫米,全区地下水位普遍上升25米。在地表透水性良好的山前及大石河沿岸,地下水位上升58米。地下水水质评价线路区地区地下水水质良好,矿化度一般为1克/升左右,局部地区达23克/升,多属重碳酸钙镁型水,适合工农业及生活用水。1)山区地下水水质评价山区地下水径流和排泄条件好,交替强烈,一般为矿化度小于 0.5 克/升的淡水。水化学类型受岩性控制,在碳酸盐岩地区的地下水,主要为重碳酸钙镁型水;在煤系地层中的地下水,一般为重碳酸硫酸钙镁型水。2)山前地下水水质评价山前地区地下水水化学特征,在自然状态下有明显的分带性。自山前到平原、其矿化度和硬度由低变高,水化学类36、型由简单到复杂。由于煤矿开采排除污水,地下水受到一定程度的污染。(4)岩土体工程地质特征及分区依据岩土体的可溶性,将测区岩层划分为三大类,第四系松散堆积层()、可溶岩()和碎屑岩(),每大类又依据岩土体的力学强度分为极软岩(Raj5Mpa)(1)、软质岩(Raj =530Mpa)(1、2)、硬质岩(Raj30Mpa)(2)二个亚类。第四系松散堆积层():分布于堂上、秋林铺、莲花庵、史家营等村镇一带,岩性为残坡积粉质粘土、冲洪积含砾砂土及漂卵砾石土,厚330米,承载能力低,可作为一般路基的持力层,但需处理。可溶岩():为碳酸盐岩类,主要为灰岩、白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩、泥质灰岩37、鲕状灰岩、犳斑状灰岩、泥质条带状灰岩等,其中灰岩、灰质白云岩、白云质灰岩、砂质灰岩为硬质岩(2),白云岩、泥质白云岩和泥灰岩多为软质岩(1)。碎屑岩():主要为粉砂岩、细砂岩、中砂岩、砾岩、粉砂质页岩、泥质粉砂岩、砂质页岩、粘土岩、页岩、铝土岩、煤层或煤线等,粉砂岩、粉砂质页岩、泥质粉砂岩、砂质页岩为软质岩(2),粘土岩、页岩、铝土岩、煤层为极软岩(1)。根据各段地形、地貌及含水岩组的不同,路线可分成第四系松散堆积区、碎屑岩类分布区、碎屑岩夹碳酸盐岩类分布区及碳酸盐岩类分布区,各区的工程地质问题基本相同。1)第四系松散堆积区:主要在堆积侵蚀地貌区出露,为松散岩类孔隙水含水岩组,岩土体类别为类38、,流塑状过湿土有较大面积分布,主要工程地质问题为路基失稳。2)碎屑岩类区:出露于构造侵蚀剥蚀地貌区,为碎屑岩类含水岩组,岩土体类别多为2类,含薄层1类岩土体,主要工程地质问题为滑坡和崩塌。风化强烈的碎屑岩陡坡地带,因路基开挖破坏了天然边坡,风化破坏带岩石在大气降雨的浸润下而饱和,在重力作用下易形成滑坡;高陡崖壁上裂隙切割的岩体在重力作用下,易形成崩塌。3)碳酸盐岩夹碎屑岩类分布区:出露于构造溶蚀剥蚀地貌区,为碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水含水岩组,岩土体类别为1 、2及2,主要工程地质问题为崩塌及岩溶塌陷。多发生在单面山的剥蚀地带及深切河谷地带的纵横垂直裂隙发育的脆性岩层中,由于下部碎屑岩被河水掏39、空或剥蚀,岩体失重而崩塌。岩溶塌陷偶见于岩溶洼地及岩溶发育的断裂带上,多为被覆盖的岩溶漏斗在暴雨后因覆盖物下部被掏空失重而突然塌陷。4)碳酸盐岩类分布区:出露于构造溶蚀地貌区,为碳酸盐岩裂隙溶洞水含水岩组,岩土体类别为1、2,主要工程地质问题为崩塌及岩溶塌陷。综上所述,拟建工程区地形、地质构造复杂,岩体风化程度较高,结构松散,全线地质灾害发育,人类工程活动强烈,工程地质条件差。(5)工程地质分区按地貌形态、地层岩性、工程地质条件、水文地质条件、构造发育状况及气象等因素,并结合公路病害发育类型、规模、分布密度、人类工程活动等将全线划分为以下工程地质段。K0+000K5+450稳定工程地质段该区段40、路基位于既有公路路基上,地形较为平坦,地层以稳定基岩为主,靠桥头基岩以上分布有坡积碎石土。该段植被茂密,无不良地质现象,属工程地质稳定段。K5+450K10+300不稳定工程地质段该区段路线大多布设于煤层采空区之上。基岩风化程度较高,节理、裂隙发育,基岩表面较破碎,第四系坡积、残积层一般结构松散。本段受到煤层采空塌陷的影响,地面塌陷、滑坡(塌)、崩塌等次生地质病害呈现发育强度高、分布范围广、破坏影响大的特点,属工程地质不稳定段。K10+300K13+200较稳定工程地质段该区段路基上侧较为平缓,植被茂密,局部基岩裸露,岩性以凝灰岩、砂岩、粉砂岩为主,节理裂隙发育,呈强中风化状,一般坡体较为稳定41、,偶有危石、小规模坡面碎落和崩塌分布,工程地质条件相对较好。K13+200K15+000不稳定工程地质段该区段路线局部布设于煤层采空区之上,且路线路基上侧坡体较为陡峻,局部基岩裸露,主要发育有崩塌、滑坡、坡面碎落等。由于该区段地形狭窄,路基损毁严重,且山体边坡滑塌和坍塌较多,因此经常造成断道阻车现象。该区段主要病害受到下伏煤层采空区的影响,地面塌陷变形严重,并在现有路基上部引发多处次生崩塌、滑坡地质病害,工程地质条件相对较差。K15+000K19+500较稳定工程地质段该段路线大多布设于第四系崩坡积堆积体上,路基上侧坡体较为平缓,局部基岩裸露,局部主要发育有崩塌、坡面碎落等,随着路基开挖崩塌、42、坡面碎落均可清除,地质病害较轻,工程地质条件相对较好。K19+500K22+500不稳定工程地质段该区段路线局部布设于煤层采空区之上,且路基上侧坡体较为陡峻,局部基岩裸露,主要发育有崩塌、滑坡、坡面碎落等。由于该区段地形狭窄,路基损毁严重,且山体边坡滑塌和坍塌较多,因此经常造成断道阻车现象。主要病害受到下伏煤层采空区的影响,地面塌陷变形严重,并在现有路基上部引发多处此生崩塌、滑坡地质病害,工程地质条件相对较差。K22+500K30+671.244较稳定工程地质段该段路线大多布设于第四系崩坡积堆积体上,路基上侧坡体较为平缓,局部基岩裸露,主要发育有崩塌、坡面碎落等,随着路基开挖崩塌、坡面碎落均可43、清除,地质病害较轻,工程地质条件相对较好。7、地震北京地区为华北地震活动区,自公元438 年以来,发生有记载的地震168次,其中,4级以上29 次,5.5级以上地震9次,历史上发生过的最大地震是在1679年4月22 日,三河平谷一带的三河地震。根据中国地震动参数区划图(GB18036-2001),本项目区的地震动峰值加速度为0.15g,相应地震基本烈度为度。图5-6 地震峰动峰值加速度区划图8、不良地质根据外业踏勘调查结果和区域地质资料显示,项目区内主要的不良地质有采空塌陷、滑坡、泥石流及崩塌四大类。各类灾害受气象、水文、地形、地貌及地质条件制约,现对其分布、规模、形成机制及对线路的影响详述如44、下。(1)煤层采空区路线沿线煤矿分布概况采空区主要分布于煤矿特别是集体矿、村办煤矿、乡办煤矿和小煤窑上部,根据调绘和调查,对线路影响较严重的主要为红星煤矿、唐上煤矿、四马台煤矿、银南松煤矿、荣耀煤矿、秋林铺煤矿、莲花庵煤矿等,其中四马台煤矿、莲花庵煤矿、秋林铺煤矿和永兴煤矿形成的采空区对线路的影响主要是巷柱或房柱式采煤法形成的采空区,线路主要跨越其主要巷道,由于其顶板为较厚,且岩性为较软岩,其形成的跨落带、断落带和弯曲带影响范围较小,地表位移量小,对线路的影响较小,而红星煤矿、堂上煤矿、云南松煤矿、荣耀煤矿和秋林铺煤矿因采煤方式为长壁陷落法采煤方式,从而形成浅层采煤区,其垮塌带已延伸至地表,在45、采空区上方形成了沉陷的区域或洼地,称为地表移动盆地(或最终移动盆地)。对于蜂窝状煤层、矩形采空区,最终移动盆地直接位于采空区上方呈椭圆形,并与采空区互相对称。当矩形采空区开采的煤层倾斜时,则移动盆地呈不对称的椭圆形并向采空区下山方向偏移。而且在这几个煤矿周边,分布了规模不等的小煤窑,根据这次调绘,其小煤窑分布数量不小于100个,其中在碾子沟唐上煤矿附近正在开挖的不下10个,这些小煤窑开采方式有巷道式、洞式,巷道形态变化多样,所留煤柱的位置大小等具有很大的随意性,因此,采后的采空区形态也极不规则。由于采深小,回采巷道大多不支护或临时支护,采后任其顶板自由垮落,故而三带发育程度相对较好,在地表仅产46、生裂缝、塌陷坑。采空塌陷区分布详见工程地质平面图,采空区影响范围见表5-1。采空塌陷区分布概况碾子沟采空塌陷区:该塌陷区长1155米,宽550米,影响线路K5+600K6+850段,长度1250米,位于两侧山体鞍部,两侧山体已发生滑塌,特别是北西侧山体,已发生大规模滑塌,山体松动,裂缝宽度0.31.5米,在原公路段已形成沉陷洼地,洼地中分布着大小不等的塌陷坑。当采空区范围停止扩展时,地表最终形成以张裂缝为边界的沉陷盆地,线路方案穿越该塌陷区。据本阶段现场调查访问,K5+600K5+900段地表塌陷已基本完成,对线路影响较小,但K5+900K6+850段因重复开采和小煤窑目前仍在乱采对此段线路严47、重影响。图5-7 碾子沟采空塌陷造成旧路破坏 图5-8 碾子沟采空塌陷破坏边坡稳定四马台采空塌陷区:该塌陷区塌陷区长710米,宽300米,影响线路K8+150K8+850段,长700米。塌陷区上部山体出现裂缝,裂缝宽度0.10.8米,东侧边坡的简易公路边坡已出现坍塌和滑塌,据调查,该塌陷区为吉兴矿、供销矿和四马台矿开挖所致,据现场调查访问,线路所经采空塌陷区,地面塌陷已基本完成,因而对路线的影响较小。 图5-9 四马台采空塌陷破坏边坡稳定 图5-10采空塌陷造成边坡顶部基岩拉裂松树岭采空塌陷区:该塌陷区长820米,宽420米,影响松树岭隧道方案线路AK9+010AK9+450,长440米,或影48、响明线方案K9+380K10+900段,长1520米,位于两座山体鞍部,并导致两侧山体发生阶梯状滑塌,其形成是由于荣耀煤矿和银南松煤矿、四马台煤矿开挖,导致该区形成塌陷,塌陷区的形成,与该区的地形地貌、地层岩性、地层倾角、开采方式、开采厚度、开采深度、采空区尺寸大小、重复采动、水文地质条件等有关,小煤窑的无序和乱开、乱采,加剧了塌陷区的规模。该塌陷造成隧道洞身和洞口位置的岩土体松散破碎,且有一些贯通性的裂缝,对线路隧道的建设和运营将会产生极为严重的影响,但明线方案线路所经采空塌陷区,地面塌陷已基本完成,仅在局部路段上产生不均匀沉降,因而对路线的影响较小。 图5-11 松树林采空塌陷区边坡下错、49、失稳 图5-12 采空塌陷在山坡顶上形成拉裂带秋林铺采空塌陷区:该塌陷区长1200米,宽430米,影响线路K14+296K15+256段,长960米。该塌陷区主要为秋林铺煤矿和小煤窑开采所致,其中秋林铺煤矿分三个水平井口,导致该段出现大范围的坍塌,塌陷区覆岩不存在极坚硬岩层,岩层如胶结程度较好的砂类岩、砂质页岩,砂质泥岩等较软岩等,开采后容易冒落,煤层上部的覆岩随采随冒,不会形成悬顶,并产生“三带”型变形,地表则产生缓慢的连续性变形。这种冒落和下滑,一直发展到地表,在地表煤层露头处出现塌陷坑。沿塌陷坑两侧弱层面形成台阶状下沉,在贾史路东南侧山体上部已发生裂缝,裂缝宽度约0.81.2米,山体南侧50、已发生坍塌,整个山体已发生变形和裂缝,线路在局部已采取避让,据现场调查访问,目前除K14+956K15+256段存在较大剩余变形,对路线影响较大,其余部分地表塌陷变形已基本完成,对线路影响较小。莲花庵青煤采空塌陷变形区:该塌陷区长570米,宽300米,影响正线K21+700K22+650,长950米,影响比较线BK23+700BK23+881,长181米,为莲花庵青煤矿所致。该煤矿采煤为石炭系煤层,下挖深度较浅,上覆基岩主要为粉砂岩、炭质页岩、泥岩等软质岩层,采空后极易发生冒落并形成塌陷区,据现场调查访问,线路所经位置地面塌陷已基本完成,对路线的影响较小。图5-13 秋林铺采空塌陷区山体开裂 51、图5-14 莲花庵采空塌陷区地面变形(2)泥石流百花山地区山坡坡度多在30以上,山地沟道坡度均在1030,而且沟谷狭窄,沟道剖面多呈V形和U形,这些地形均易发生泥石流。许多山地基岩裸露,植被覆盖率低,长时间风化、剥蚀,土石体疏松,地表岩屑土层厚度多为0.30.6米,一遇暴雨,松散的土石块大量涌进沟谷,这些都成为泥石流固体物质的补给源。海拔800米以上的百花山、白草畔等山峰均具有降水的有利地形,一方面导致暖湿气流受阻形成大雨、暴雨落在山地迎风坡,另一方面阻滞气流移动,延长降雨时间,增加降水强度,直接为泥石流形成提供水动力条件。在大石河、清水河流域的史家营、霞云岭、大安山等乡镇山地坡麓、河流沿岸及52、沟谷两侧,历史上曾发生程度不等的泥石流灾害。特别是煤矿矿渣,极易为泥石流提供物质来源,现就泥石流发育特征及影响因素主要分述如下:气象因素北京山区泥石流多在多雨的年份,发生的具体时间与多日降水后,集中暴雨的出现相一致,与洪峰关系密切。在时序分布上具有不均匀性和间断性的特征。 这说明泥石流的发生,除了物质基础、地貌等条件外,还与动能条件相联系,发生的动能条件是有一定时间间隔的。地形地貌北京山区发生泥石流的沟谷多为源头短小的沟谷,一般没有次一级的支流汇入。据有关资料统计,北京山区发生泥石流的沟谷纵坡,主要在1029之间占的比例大,占87%,大于或等于30和小于10的沟谷发生泥石流的机会很少,仅占1353、%。这是因为大于30 的沟谷不利于松散堆积物的累积。沟谷纵坡小于10时,在暴雨作用下,水流动能不足,也不易发生泥石流。在纵坡度为1029的沟谷纵坡里,泥石流发生的比例北山为87.6% ,西山为85.9%。地质构造和岩性特征在火山岩体地区,尤其是在断裂接触带附近,岩石一般比较破碎,易发生泥石流,清水河和大石河流域都属此类。在两组斜交构造节理上,坚硬岩石更易破碎,形成厚层堆积,为泥石流发生创造了物质基础。交切夷平面夷平面和高剥蚀面,高剥蚀面和低剥蚀面以及低剥蚀面和现代河谷谷底之间交切侵蚀所形成的面之间易形成泥石流,据有关资料,泥石流发生区平均高程西山区高于北山区,全市平均高程为633.7 米,西山54、区为787.5 米,北山区为560.8 米;西山泥石流集中在6001000 米之间的占 66.3%,北山区泥石流集中在 300800 米之间的占61.6%。这说明西山区的6001000 米为高交切侵蚀面,北山的300800 米为中交切侵蚀面;西山高程在 300 米以下没有泥石流发生,而北山在300 米以下却占11.2%。对于成因分析,除了气象、地形地貌、地质构造、岩性特征、交切夷平面等因素外,还要考虑气水文、土层和植被等因素。就本线路而言,项目位于北京西部山区,其影响因素除上面因素外,另一重要因素为煤矿矿渣堆积体,它为泥石流提供了丰富的物质来源,项目区煤矿堆积体分布详见表5-2和工程地质平面图55、。(3)滑坡本项目区滑坡主要分布在由人类工程活动引发,特别是煤矿开采后形成移动盆地的边缘为滑坡多发地段。路段内滑坡以浅层土质、岩质滑坡为主,滑坡物质成分主要为斜卧于基岩表面上的松散堆积层及风化基岩层,受人类工程活动、重力作用、强降雨过程等多种因素的影响,不仅发生频率高,而且具有长期持续变形破坏的特点,规模较大, 一般体积在数万立方米以上。为防止滑坡对公路的危害和影响,需对路段内有危害和有潜在危害的滑坡分别采取部分或全部清除、设置锚索框架、抗滑挡墙支挡或者绕避等处治方法。项目区滑坡灾害分布详见表5-3和工程地质平面图。图5-15 煤渣堆积体易形成泥石流 图5-16 K11+140K11+440(56、H8)滑坡概貌(4)崩塌(含危岩、坠石区)崩塌灾害主要受到人类工程活动的影响,特别是修建公路工程中的边坡开挖以及煤矿开采所形成。本项目崩塌共有4处,均发生在采空塌陷区之上的陡峻的斜坡地段, 其坡度一般大于60,相对高差较小,一般在15米以下,规模多为中型,本次以根治为原则,采用清方+局部支挡防护措施。由于前3段崩塌体均位于采空塌陷引起的边坡变形体之上,所以与变形体一并处治,不再单列。项目区崩塌灾害祥见表5-4。图5-17 采空区塌陷引起边坡崩塌 图5-18 人工开挖引起边坡崩塌房山区大堂路道路工程项目建议书(代可行性研究报告) 【第五章 建设方案】 表51 项目沿线涉煤层采空区影响一览表序号采57、空塌陷区名称开采煤层编号开采煤层平均总厚度(m)采煤方法支护、顶板处理矿区内路线桩号矿区内路线长度(m)需处治段采空区路线范围处治长度(m)备注1碾子沟采空塌陷区二叠系M2、 M3、 M4、石炭系M619倾斜短壁后退式采煤梯型木棚支护、自然垮落K5+600K6+8501250K5+900K6+8509502四马台采空塌陷区二叠系M4、 石炭系M68.5走向壁式采煤方法+倾斜短壁后退式梯型木棚支护、自然垮落K8+150K8+750700本阶段暂不处治3松树林采空塌陷区石炭系M6、侏罗系M2、M38.5走向壁式采煤方法+倾斜短壁后退式采煤梯型木棚支护、自然垮落K9+010K9+450/ K9+3858、0K10+900440/1520K9+380K10+900 15204秋林铺采空塌陷区二叠系M2、 M3、 M4 3.9倾斜短壁后退式采煤梯型木棚支护、自然垮落K14+296K15+256960K14+956K15+2563005莲花庵青煤采空塌陷区二叠系M22短壁后退式采煤梯型木棚支护、自然垮落K21+700K22+650950K21+700K22+650950秋林铺村至史家营乡政府段 工程合计19101250G108至秋林铺村工程合计2390/34702470总计4300/53803720表52 沿线易形成泥石流松散堆积体分布一览表序号与线路关系影响路线长度(m)形态特征长(m)宽(m)厚59、(m)迹象及状态对拟建公路影响处治措施1K0+750K0+784右侧6m 3472612 体积约: 0.8784104m3该堆积体为已关闭煤矿矿渣堆积区,呈松散状态,线路上方,冲沟中游,沟谷长而狭窄,汇水面积较大。对线路有较大影响。在路上游设置挡渣墙2K0+964K1+128 164214503 体积约:3.21104m3该堆积体为已关闭煤矿矿渣堆积区,呈松散状态,位于冲沟上游,线路穿越该堆积体。对线路有影响。在路上游设置挡渣墙3K1+800K1+980K2+622K2+885K3+416K3+667 694316653.5 体积约:8.30104m3该堆积体为祥瑞煤矿、唐上煤矿、红星煤矿和几60、十个小煤窑矿渣、煤堆积区,呈松散状态,矿渣堆积于沟谷中上游,沟谷狭窄而长,在沟谷上游还发育另一沟谷,其汇水面积较大,沟谷顶部为塌陷区,塌陷区上部岩体裂缝有0.63.4m;三段线路穿越该堆积体。对线路有较大影响,在原线路上部已修建拦渣墙。在路上游设置挡渣墙4K6+700K6+980 280280302 体积约:1.68104m3该堆积体主要为小煤窑煤渣和塌陷区滚落块石堆积区,呈松散状态堆积于沟谷上游,沟谷狭窄,岩体松动、破碎,线路位于冲沟中上游。路线在此以挖方形式通过,对线路影响轻微。暂不处治5K8+037K8+370 300175203 体积约:1.05104m3该堆积体为新兴煤矿、新兴中矿、61、四马台煤矿和部分小煤窑矿渣、煤堆积区,呈松散状态堆积于沟谷上游,且沟谷顶部为煤矿塌陷区,岩体松动、破碎,其为泥石流带来丰富的物质来源,线路位于冲沟中上游。对线路有较大影响。在路上游设置挡渣墙6K8+455K8+655 200200255 体积约:2.50104m3该堆积体为新兴矿、供销矿、四马台煤矿和部分小煤窑塌陷区,岩体松动、破碎,部分边坡已发生坍塌,其为泥石流带来丰富的物质来源,线路堆积体上部。对线路影响轻微。暂不处治7正线K10+530K11+100 比较线AK9+460AK9+850 570/3903001102 体积约:6.60104m3该堆积体为荣耀煤矿煤和煤渣堆积体,呈松散状态,62、堆积于两冲沟交汇处,其汇水面积较大,线路位于两冲沟交汇处,暴雨时易形成泥石流淹埋线路。 线路在此以挖方通过,对线路影响较小。暂不处治8K11+625K11+800175170705 体积约:5.95104m3该堆积体为小煤矿和沟谷原泥石流、冲洪积漂石、卵石堆积体,呈松散状态,堆积于冲沟中,其汇水面积较大,线路位于沟谷中上游,暴雨时易形成泥石流淹埋线路。对线路有较大影响在路上游设置挡渣墙9K12+985K13+075K13+140K13+280K13+340K13+4009014060三个堆积体分别位于相连的三个沟谷中,体积分别为约:2.82104m3、20104m3、5.44104m3该堆积体63、为小煤矿和沟谷冲洪积堆积体,呈松散状态,堆积于冲沟中,沟谷狭窄,其汇水面积较大,线路位于沟谷中下游,暴雨时易形成泥石流淹埋线路。对线路有较大影响。在路上游设置挡渣墙10K13+985K14+02035145552.5 体积约:1.99104m3该堆积体为小煤窑矿渣堆积体,呈松散状态堆积于沟谷上游,上部沟谷汇水面积较大,易形成石流掩埋线路。对线路有较大影响。在路上游设置挡渣墙11K26+700西南侧65m160552.5 体积约:2.2104m3该堆积体为小煤窑矿渣堆积体,呈松散状态堆积于线路右侧边坡,坡体较陡,雨季如降水较多且持续时间长易产生坍塌。对线路影响较小。暂不处治12莲花庵北比较线BK64、19+570BK19+665500802.0 体积约:8.0105m3该堆积体为莲花庵六矿煤渣堆积区,其开矿时间较长,煤渣堆积体积较大,大部呈松散状态,其位于沟谷中下游,上部有三条沟谷汇集而成,其汇水面积较大,沟谷狭窄,雨季易形成石流掩埋线路。对线路有较大影响。在路上游设置挡渣墙13莲花庵北比较线BK20+650BK21+3003501002.0 体积约:7.0105m3该堆积体为莲花庵三矿煤渣堆积区,其开矿时间较长,煤渣堆积体积较大,大部呈松散状态,其位于沟谷中下游,上部有两条沟谷汇集而成,其汇水面积较大,沟谷窄而长,雨季易形成石流掩埋线路,路线位于弃渣体中上游。对线路影响较小。暂不处治秋林65、铺村至史家营乡政府段 工程合计500体积约::34.21104m3G108至秋林铺村工程合计2242/2062体积约::24.2184104m3表53 项目沿线滑坡灾害一览表序号起讫桩号影响路线长度(m)滑坡性质(物质成分)滑坡长度(m)滑坡宽度(m)滑体厚度(m)滑坡体积(m3)滑坡发育特征对工程设施的影响危险性分级整治措施H1K5+940K6+210270岩质220190101540.7104滑坡位于碾子沟沟口北侧,滑体主要由强风化泥质灰岩组成,属岩质滑坡。滑体前缘宽度约185m,滑坡轴长约220m,滑体厚度约1015m,体积约40.7万m3。上覆碎石土厚度0.51.5m,泥灰岩呈厚层状,66、局部夹厚210cm泥炭,节理裂隙发育,岩体发育有同坡向(垂直切割岩层走向)的裂缝。滑坡坡顶形成圈椅状的弧形拉裂带,宽度15m.。滑坡前缘最低标高约为1230m,后缘标高约为1400m,高差约为170m。为折线形坡,上部坡度较陡,约为3240,中间一条旧路以路堑方式从滑坡体中部通过,形成高15m的陡坡,坡度约5560,坡面发生崩塌,崩塌体长度约140m,弧形宽度约150m,高度约815m,厚度约38m,坡面坡度约5560。斜坡坡面发生崩塌,堆积体分布于边坡坡脚,下部坡度较缓,约为2530。顶部局部出露基岩,中、下部坡体表层为厚0.51.5m的碎石土,在中部旧路的上边坡和下边坡紧挨旧路点处出露基岩67、,基岩上有宽230cm的平行坡面方向(垂直岩层走向)的裂缝,旧路上有垂直切割道路的裂缝,且路面有明显的塌陷痕迹,所有变形均是由于边坡下部采空塌陷牵引形成。由于下部采煤形成大面积空洞,导致坡体滑动,从而发生滑坡。道路错断大注浆+锚索框架支挡H2K6+216K6+386170岩质294168101550104滑坡位于碾子沟沟口,滑体主要由强风化泥质灰岩组成,属岩质滑坡。滑体中部宽度约170m,滑坡轴长约294m,滑体厚度约1015m,体积约50万m3。上覆碎石土厚度50150cm厚,泥灰岩呈厚层状,局部夹厚210cm泥炭,节理裂隙发育,岩体发育有同坡向(垂直切割岩层走向)的裂缝。滑坡坡顶形成圈椅状68、的弧形拉裂带,宽度15m.。滑坡前缘最低标高约为1220m,后缘标高约为1400m,高差约为180m。为折线形坡,上部坡度较陡,约为3240,中间一条旧路以路堑方式从滑坡体中部通过,形成高15m的陡坡,坡度约5560,坡面发生崩塌,崩塌体长度约142m,弧形宽度约196m,高度约1520m,厚度约810m,崩塌体坡面呈上缓下陡,下部坡度约5560,上部坡度约2030。斜坡坡面发生崩塌,堆积体分布于边坡坡脚,有零星大块石上路,下部坡度较缓,约为2530。顶部局部出露基岩,中、下部坡体表层为厚0.51.5m的碎石土,在中部旧路的上边坡和下边坡紧挨旧路点处出露基岩,基岩上有宽230cm的平行坡面方向69、(垂直岩层走向)的裂缝,旧路上有垂直切割道路的裂缝,且路面有明显的塌陷痕迹,所有变形均是由于边坡下部采空塌陷牵引形成。由于下部采煤形成大面积空洞,导致坡体滑动,从而发生滑坡。道路错断大注浆+锚索框架支挡H3K8+285K8+400115岩质321155152.6104滑坡位于拟建线路K8+285K8+400段左侧边坡,线路以路基方式从滑坡坡脚通过,滑坡呈簸箕状。滑坡主滑方向与线路方向垂直,滑体前缘宽度约115m,滑坡轴长约32m,滑体厚度约515m,体积约2.6万m3。滑坡前缘最低标高约为1273m,后缘标高约为1318m,高差约为45m。为折线形坡,上部坡度较缓,约为2530,下部由于开挖路70、堑形成高15m左右的陡坡,坡度约6570。滑体主要由强风化泥质灰岩组成,属岩质滑坡。滑坡体顶部表层有厚0.51m的碎石土,泥灰岩呈厚层状,局部夹厚210cm泥炭,节理裂隙发育,岩体发育有同坡向(垂直切割岩层走向)的裂缝。滑坡后缘3050m范围内,已经形成弧形裂缝,错距为515m;滑坡坡脚局部发生小型崩塌,堆积体分布于边坡坡脚,有零星大块石上路,所有变形均是由于边坡下部采空塌陷牵引形成。滑坡目前处于不稳定状态。滑坡体掩埋道路中清方+抗滑挡墙H4K8+450K8+635185岩质68186101513.3104滑坡位于拟建线路K8+450K8+635段左侧边坡下部,线路以路基方式从滑坡坡脚通过,滑71、坡呈簸箕状。与H3滑坡背靠背,把整个山脊切割成两半,滑坡主滑方向与线路方向垂直,滑体前缘宽度约185m,滑坡轴长约68m,滑体厚度约10-15m,体积约13.3万m3。滑坡前缘最低标高约为1287m,后缘标高约为1330m,高差约为40m。为折线形坡,上部坡度较缓,约为2530,下部坡度较陡,约为3540。滑体主要由强风化泥质灰岩组成,属岩质滑坡。滑坡体顶部局部出露基岩,中、下部坡体表层有厚0.51m的碎石土,滑坡后缘3050m范围内,已经形成弧形裂缝,错距为515m;滑坡坡脚中部发生小型碎石土崩塌,所有变形均是由于边坡下部采空塌陷牵引形成。滑坡目前处于不稳定状态。滑坡体掩埋道路中抗滑挡墙H572、K9+270K9+405135岩质371355103.2104滑坡位于松树岭南坡坡脚,拟建线路以路基方式从滑坡坡脚通过,滑坡呈圈椅状。滑坡主滑方向与线路方向垂直,滑体前缘宽度约40m,滑坡轴长约37m,滑体厚度约35m,体积约3.2万m3,为人工开挖坡脚引起的切层岩质滑坡。滑坡目前处于不稳定状态。崩塌物质淤埋路面中清方+抗滑挡墙H6K10+157K10+23275土质4175581.5104滑坡位于松树岭北坡坡脚,拟建线路以路基方式从滑坡坡脚通过,滑坡呈簸箕状。滑坡主滑方向与明线方案线路方向垂直,滑体前缘宽度约75m,滑坡轴长约41m,滑体厚度约56m,体积约1.5万m3,为人工开挖坡脚牵引表73、层碎石土形成土质滑坡。滑坡目前处于基本稳定状态。滑体掩埋道路小抗滑挡墙H7K10+408K10+479左22m71土质6471582.4104滑坡位于拟建线路松树岭隧道出口右侧山坡坡脚,滑坡后缘张拉裂缝呈圈椅状,裂缝最宽处达1m,坡体上的树木歪倒现象严重。滑坡主滑方向与明线方案线路方向垂直,与隧道方案线路平行,滑体中部宽度约71m,滑坡轴长约64m,滑体厚度约58m,体积约2.4万m3,为人工开挖坡脚牵引表层碎石土形成土质滑坡。滑坡后缘3050m范围内,已经形成弧形裂缝,错距为415m;滑坡前缘发生崩塌,滑坡目前处于不稳定状态。滑坡距隧道出口较近,严重威胁隧道安全,距明线方案较远,影响较小。小74、抗滑挡墙H8K11+140K11+440300土质2253602424104滑坡位于拟建线路K11+140K11+440段,滑坡主滑方向线路方向垂直,滑体中部宽度约360m,滑坡轴长约225m,滑体厚度约24m,体积约24万m3,坡体主要为粉质粘土、块石和角砾,根据调绘,该滑坡体原为残坡积层堆积体,因荣耀煤矿整修碓煤场和弃渣场,对下部坡脚清挖,导致上部堆积体失去支撑而产生滑塌,再加之修建现简易土路时对该滑坡体中上部土体进行清除,使该滑坡上部部分滑坡又发生第二次滑塌变形,线路从该滑坡体中部穿越。滑坡目前处于稳定状态。本次公路修建对滑坡影响较小。小本次暂不处治H9K19+159K19+21152土75、质104151244.7104滑坡位于拟建线K19+159K19+211段发育一滑坡,其长其长宽分别为151104,厚24m,体积约为4.7万m3,属中型滑坡,滑坡后缘平缓,两侧剪切裂缝形成小冲沟,由于开采煤矿而整平修建堆煤场,破坏了滑坡的原有形态,特征不明显;根据调绘,该滑坡原为残坡积体堆积层,两侧山体较陡,其残坡积物经不断堆积搬运,在鞍部堆积较厚,后在人工作用下,形成滑塌,线路从滑坡前缘东北角穿过,该滑坡现处于稳定状态。因滑坡坡体较薄,拟建线路从滑坡前缘东北脚穿过,对滑坡影响较小。小本次暂不处治秋林铺村至史家营乡政府段 工程合计1021G108至秋林铺村工程合计无 表54 项目沿线崩塌灾害76、一览表序号位置影响线路长度(m)规模(m3)崩 塌 发 育 特 征对现状工程设施的影响危害程度现状评估危险性等级B1K5+950K6+034左侧75m842160崩塌体位于线路左侧75米的旧路左侧斜坡体的下部,主要由强风化泥质灰岩组成,上覆碎石土厚度5060cm厚,岩石呈厚层状,与路线近直角相交,节理裂隙发育,岩体破碎,崩塌体长度约80m,高度约810m,厚度约38m,坡面坡度约5565。斜坡坡面发生崩塌,堆积体分布于边坡坡脚。有零星大块石上路,属于中型崩塌。零星大块石砸车伤人。一般中等B2K6+070K6+220左侧78120m1507200崩塌体位于线路左侧78120米的旧路左侧斜坡的下部77、,主要由强风化泥质灰岩组成,上覆碎石土厚度50150cm厚,岩石呈厚层状,节理裂隙发育,岩体破碎,崩塌体长度约140m,弧形宽度约150m,高度约815m,厚度约38m,坡面坡度约5560。斜坡坡面发生崩塌,堆积体分布于边坡坡脚。有零星大块石上路,属于大型崩塌。堆积物堵塞道路,零星大块石砸车伤人。一般中等B3K6+250K6+350左侧110m19615900崩塌体位于线路左侧110米的旧路左侧斜坡的下部,主要由强风化泥质灰岩组成,上覆碎石土厚度100cm厚左右,岩石呈厚层状,节理裂隙发育,岩体破碎,崩塌体长度约142m,弧形宽度约196m,高度约1520m,厚度约810m,崩塌体坡面呈上缓下78、陡,下部坡度约5560,上部坡度约2030。斜坡坡面发生崩塌,堆积体分布于边坡坡脚。有零星大块石上路,属于大型崩塌。堆积物堵塞道路,零星大块石砸车伤人。一般中等B4K9+290K9+370806900崩塌体位于线路左侧斜坡的下部,主要由强风化泥质灰岩组成,上覆碎石土厚度50100cm厚,岩石呈厚层状,与路线近直角相交,节理裂隙发育,岩体破碎,崩塌体长度约80m,高度约12m,厚度约810m,坡面坡度约6075,斜坡坡面发生崩塌,堆积体分布于边坡坡脚。有零星大块石上路,属于大型崩塌。堆积物堵塞道路,零星大块石砸车伤人。一般中等秋林铺村至史家营乡政府段 工程合计无G108至秋林铺村工程合计510379、2160房山区大堂路道路工程项目建议书(代可行性研究报告) 【第五章 建设方案】9、主要工点工程地质评价(1)K28+500大桥该大桥位于大石堰河冲洪积堆积层,地貌单元为构造溶蚀低山地貌,主要岩性为卵漂石、砂和粘性土层,其中卵漂石厚约58米,砂层厚约35.0米,粘性土层约13米,下伏地层为奥陶系下马家沟组灰色、深灰色角砾灰岩、灰黑色细粉晶含云灰岩、黄灰色、灰黄色白云岩、灰岩互层,发育溶沟、溶槽等岩溶地貌,局部发育小溶洞,岩层产状为,线密度为23条/米,节理裂隙发育,其主要裂隙产状为,节理密度分别为35条/米和12条/米。该桥主要工程地质问题为岩溶和工程均匀性问题,在初勘时应加强工程地质勘探工作80、。(2)松树岭隧道方案在比较线AK8+960AK9+400段设置一短隧道,长440米。地貌单元为构造侵蚀剥蚀中山区,主要岩性为灰黑色、深灰色炭质泥岩、泥质岩、粉砂岩、砾岩、砂岩与煤层,在隧道右侧约300米发育一断层,该断层为一正断层,倾向南东,倾角6070,断距约23米。在隧道进口,因受到银南松煤矿、七星围煤矿开挖,在正线K9+380K10+270段形成塌陷区,并导致隧道山体整体向东侧下拉错动,在山体形成4条大的裂缝,裂缝走向不一,但基本受煤矿采空控制,裂缝宽度13米,下错形成阶梯,并一直延伸至隧道洞身,在洞身K9+005段交汇;在出口段AK9+200AK9+400段因受荣耀煤矿采空区影响,在81、出口形成塌陷,因此综合考虑,该隧道受银南松煤矿、七星围煤矿、荣耀煤矿影响,山体整体较破碎,特别是在隧道出口,洞身下部约6080米为荣耀煤矿采空区,由于为泥质岩、泥岩粉砂岩软质岩和砾岩、砂岩等较软质岩,因此煤矿采空后易形成跨落式破坏,使一部分煤岩块从母体上脱落、自由地堆积在采空区内,从而是围岩产生脱落和“抽冒”,这不仅破坏岩体的完整性,而且改变了岩体的导水性和隔水性,从而加快了岩体的破坏程度。详见松树林比较线碾子沟隧道物探综合解释地质纵断面图和松树林比较线碾子沟隧道物探综合解释地质纵断面图。综合分析,煤矿采空区对隧道有严重影响,并对隧道的施工和运营存在较大安全隐患。10、路线方案工程地质评价与比82、选工可阶段在松树岭、莲花庵和枣园煤矿段分别提出了三个比选方案,现对各方案工程地质条件概略评价如下:(1)松树岭明线方案与松树岭隧道方案松树岭明线方案位于松林铺塌陷区,据调查该塌陷区主要由银南松煤矿采煤形成采空区塌陷所致,该煤矿水平井口标高为1256米,塌陷区地面标高为13001310米,因此采空区上部距地面约4454米,根据调查走访,银南松煤矿在1256米水平巷道采空后开始沿煤层下挖,根据物探结果,其开挖深度不小于80米;而隧道方案AK8+960AK9+400段短隧道,因受断层影响,岩体较破碎,且在进口处受七星围煤矿、银南松煤矿采空区影响,山体整体向东南、北东下挫滑移,在山体形成4条大的裂缝,83、裂缝宽度达24米,在隧道出口,受荣耀煤矿影响,在隧道AK9+200AK9+400下部6080米为采空区,且在隧道出口形成塌陷,它对隧道的施工和安全运营形成巨大的隐患。因此,根据工程地质条件,建议推荐线走明线方案,但在后期应加强对塌陷区的地质勘探工作。(2)莲花庵南线方案与莲花庵北线方案 在莲花庵段进行路线方案比选,根据调查走访,莲花庵北线方案存在的主要工程地质问题是泥石流固体来源煤渣,在BK19+570BK19+665和BK20+600BK20+800段,上部沟谷汇水面积较大,沟谷狭窄,且坡降在2030,为泥石流的形成创造了较好的自然条件,而莲花庵第三煤矿、莲花庵第六煤矿和昌盛煤矿,因其开矿时84、间较早,弃渣体积巨大,开矿后煤渣一直堆积在沟谷中,它为泥石流的形成提供了充分的物质来源,如在69月降雨期遭遇强降雨且持续时间较长,则易形成泥石流,这在平时短强降雨后贾史路有少量煤渣得到印证;而在推荐线位K20+130K20+900段,发育莲花庵塌陷区,其长770米,宽310米,为莲花庵青煤矿所致;该煤矿采煤为石炭系煤层,下挖深度较浅,上覆基岩主要为粉砂岩、炭质页岩、泥岩等软质岩层,采空后极易发生冒落并形成塌陷区,该塌陷变形区在山体已形成裂缝,矿口已发生变形,对线路有一定影响;两条线位的比选,从工程地质条件来说,莲花庵南线方案较为合理,最终线位的选择,应根据安全、质量、造价综合比选。(3)枣园煤85、矿绕行厂区边缘方案与枣园煤矿横穿厂区方案 在K27+215K29+900段提出一比选方案CK27+215CK27+979.425,根据工程地质条件,枣园煤矿横穿厂区方案存在的主要工程地质问题是泥石流固体来源煤渣,根据实地调查,在CK27+700CK27+805段,上部沟谷汇水面积较大,沟谷狭窄,且坡降在1025,为泥石流的形成创造了较好的自然条件,沟谷中堆积有矿渣,它为泥石流的形成提供了充分的物质来源,如在69月降雨期遭遇强降雨且持续时间较长,则易形成泥石流,而枣园煤矿绕行厂区边缘方案K27+215K29+900段,工程地质条件相对较好;根据房山区史家营乡旅游规划,将在关停的新兴枣园煤矿基础上86、开发建设一座矿山博物馆,根据规划红线绕行厂区边缘方案沿新兴枣园煤矿南侧边缘布设,将利于开发建设和游客观光游览;而横穿厂区方案不符合史家营乡城镇规划和旅游规划,影响矿山博物馆的开发建设。5.1.2 制约建设方案的其他主要因素1、与城镇规划的关系拟建项目在确定路线方案时努力做到与所经地区的城镇规划形成良好的结合,路线方案以“近而不进,远而不疏”为原则,尽量不侵占城镇规划用地,给城镇发展留下足够空间;结合城镇规划及周边路网现状,合理布设线位,发挥公路的最佳营运效益,促进沿线各地的经济发展。本项目路线的布设完全符合北京城市总体规划、房山新城规划以及霞云岭乡和史家营乡城镇体系规划。图5-19 房山区城镇87、体系规划图2、与区域产业布局的关系拟建项目经过区域位于山岭重丘区,大部分属陡坡旱地,农业自然条件差,肥力差,产量低,所占用土地对农业影响小。按照北京市绿色山区发展的统一部署,依托丰富的自然资源和独特的历史人文景观,集约各种空间资源,重点发展生态休闲、文化休闲、人文休闲、旅游休闲等高端旅游产业,加大中国房山世界地质公园品牌营销力度,打造成为首都西南绿色生态屏障和世界城市的旅游目的地。按照客观规律引导传统产业逐步转型,保证社会经济发展的持续和稳定。项目所经霞云岭乡和史家营乡均将产业布局调整为:生态型旅游产业和绿色生态产业。结合市场需求,挖掘产业资源优势,发展以林果种植及果品加工、特种养殖和复合型旅88、游为主导产业的经济结构,大力开发沿线旅游资源(堂上爱国主义教育基地、白草畔、百花山、圣莲山等景区),发展堂上村、莲花庵、秋林铺等村的民俗观光旅游服务,所以本项目也肩负着旅游公路的职责,项目的建成将大大促进沿线旅游业和地方经济的发展,方便旅客开展多日游的旅游线路。针对项目区的产业布局,本项目设计理念为“路线优,桥涵省,少挖山,低填方,绿防护”。同时对煤炭开采区进行治理整合,作为两乡重点生态修复和涵养区,对采空区进行生态修复,依法封闭煤矿,完成填埋工程,进行采空区填充,清理煤矸石和废弃物,处理地质灾害,修建小流域水利工程,进行地貌及植被修复。路基挖方尽量利用,少设取土场,弃土场尽量利用原有煤矿的弃89、渣场,弃土完成后恢复植被。3、与目前资源分布的关系房山区矿产资源十分丰富,非金属矿产为煤、汉白玉大理石、花岗岩和石灰岩,及优质的建筑石材。其他矿产包括石英砂、风化煤、粘土及矿泉水。对项目影响较大的是煤炭资源。根据现有资料,房山区境内煤炭资源主要分布在百花山南翼大安山、史家营、霞云岭、蒲洼及南窖、佛子庄、周口店诸乡镇。史家营乡采煤井口120个,年产煤约200万吨,占全区煤炭产量56.3%,金鸡台和莲花庵两村合计煤炭产量逾百万吨,占史家营乡煤炭产量50%以上。目前本项目沿线矿井已经全部关停,但受煤炭采空区的影响,原有旧路路基沉陷变形严重,部分道路已经断通。参照高速公路采空区勘察设计与施工手册和拟建90、公路技术标准,结合当地矿井资料,路线尽量避开煤矿采空区,当无法避让时应采取切实可行的治理方案(如井下巷道浆砌法、井下巷道砌碹法和全充填压力注浆法来治理煤矿采空区)。4、环境敏感点拟建项目沿线植被以乔木为主,少量灌木,局部地段土地较肥沃,农田丰硕,生态较好;大部分地段土壤侵蚀严重,土层较薄,不宜种植,又由于本地气候干燥,雨水分布不均,植被不太茂盛。本项目部分地段位于山岭重丘区,较少占用原有植被,尽量利用旧路进行改建,减少高填、深挖,基本保持生态原貌,另外沿线学校、医院、敬老院距离拟建项目较远,不会造成干扰影响。总之该项目的建设不致对生态环境产生不利因素。图5-20 霞云岭乡产业布局规划图图5-291、1 史家营乡产业布局规划图图5-22 房山区生态建设规划图5、与区域内文物古迹的关系房山区文物古迹众多,其中国家级文物保护单位有周口店遗址、云居寺、琉璃河商周遗址3处;省级文物保护单位有窦店土城、良乡多宝佛塔、万佛堂、白河唐代瓷窖遗址、上方山诸寺、金陵、七级密檐塔、玉皇塔、应公长老寿塔、周吉祥塔、郊劳台、白水寺石佛、姚广孝墓塔、琉璃河石桥13处;房山区文物保护单位52处,其中瑞云寺位于项目区史家营乡曹家坊村内,通过现场调查及查阅相关资料,并从保护文物古迹和自然景区的角度考虑,本项目路线在布设时完全避开了文物古迹和风景旅游区。图5-23 房山区文物保护建设图5.1.3 筑路材料及运输条件路线沿线92、石料较多,但砂料场较少。经外业调查,全线共设置石料场3处,砂料场1处。 1、外购材料(1)水泥、钢材、沥青水泥、刚才、沥青可从良乡购买,通过S208、G108及贾史路运至工地,运输条件便利。(2)木材项目区内森林茂密,木材拥有量十分丰富,但需通过当地林业部门进行协商购买,汽车运输,较为便利。(3)电力项目区内电网较发达,项目建设用电可与当地供电部门协商取用。2、自采材料(1)石料项目区内石料资源丰富,岩性主要为砂岩、灰岩。本项目共设置3处石料场,石料场内基岩裸露,岩面陡立,开采便利。石质坚硬,可打眼放炮,开采成块、片石及碎石,作为桥涵工程、路基防护工程、排水工程及路面工程用料。石料平均运距3.93、54公里,汽车、拖拉机均可装运。(2)砂料项目区内无砂料厂,经过调查,距项目起点35公里处涞水县镇厂有私人料场,生产中粗砂,砂质纯净、均匀,可直接用于工程,调查时价格为60元/立方米。砂料平均运距50.3公里,通过G108运输,运输条件便利。(3)水沿线河流较少,部分沟内有常流水,但水量较小,需设置围堰蓄水,能满足工程用水。生活用水可从当地村镇中取用。5.1.4 拟建项目与相关路网的衔接1、与国省道等公路网的关系拟建项目起点位于北京市房山区霞云岭乡堂上行政村罗家自然村以西约500米处(即国道108线K114+100),终点位于北京市房山区史家营乡乡政府门口(即贾史公路K16+700)。公路网主94、要围绕G108公路和贾史公路(X019)组成,向东通过贾史公路和G108公路与房山区、北京市城区相接,向西通过G108公路连接河北,向北通过史秋路、金大路与大安山乡连接,向南通过涞宝路与十渡镇相接,借涞宝路、十大路与河北省野三坡风景区以及房山区、北京市城区相通,向北借军大路与G109公路相接,可前往门头沟自然风景区及北京市城区。本项目的实施将改善区域路网的通行能力,有利于分流G108国道的交通压力,同时沟通了房山区和门头沟区山区村镇的联系,对改善房山西北部山区交通环境具有十分重要的作用,对促进房山区资源开发和经济发展发挥巨大作用。2、与铁路、航空、水运等其他运输方式之间的关系项目区运输方式除公95、路以外,无铁路、航空、水运、管道等其他运输方式。房山区大堂路道路工程项目建议书(代可行性研究报告) 【第五章 建设方案】秋林铺村至史家营乡政府段G108至秋林铺村段图5-24 房山区公路网示意图房山区大堂路道路工程项目建议书(代可行性研究报告) 【第五章 建设方案】5.2 建设项目起终点论证项目区域内东西方向交通主干道主要依靠国道108。国道108是首都通往西南各省的重要通道之一,起点为北京复兴门,终点为云南昆明,全程3356公里。经过北京、河北、山西、陕西、四川和云南6个省市,它在房山区境内里程达99.15公里,直通房山区陈家台、班各庄、黑龙关、佛子庄、红煤厂、长操、贾峪口等8个村镇,已成为96、横穿房山区广大山区的交通大动脉,是沿线矿产资源外运的交通要道。项目起点论证:根据现场调查,并与项目建设单位和史家营乡政府充分沟通,结合现场实际地形分析情况,充分考虑北京市房山区公路网规划、北京市规划委员会关于大堂路(国道108史家营乡政府)道路工程设计方案的批复意见和史家营乡城镇规划,按照路线布设的便利性,该工程起点设于秋林铺村西约1.3公里的采矿土路上(桩号为K11+600.000)。项目终点论证:结合房山区史家营乡城镇体系规划发展以及道路现状条件,经现场调查及当地公路管理部门介绍,项目终点设置在史家营乡政府门口贾史公路上,符合史家营乡经济发展及城镇规划的要求,并且线性布设顺畅自然,同时符合97、北京市规划委员会关于大堂路(国道108史家营乡政府)道路工程设计方案的批复意见。综上所述,可行性研究阶段本项目终点设置在房山区史家营乡政府,即贾史公路(K16+700)处。图5-25 路线起点 图5-26 路线终点5.3 备选方案拟定5.3.1 主要控制因素1、区域内地形、地质、水文等控制因素本项目位于太行山系百花山脉东南麓,地势西高东低,境内山峦起伏,沟壑纵横。路线中部所穿地形起伏较大,沿线所经主要河流多为季节性的小溪。由于本区复杂的地形及地貌,将影响到公线型、公纵坡、视距、横断面、及其他设计元素。项目区工程地质属III类区,工程地质条件较差,地质病害发育且分布范围较广,尤其受到沿线煤层采空98、区的影响,沿线地面塌陷严重,次生地质灾害严重。煤层采空区以及由其引发的次生地质灾害对公路选线造成重要影响,成为公路工程选线的主要控制性因素。项目区地下水埋藏较深,涌水量较小,水文地质条件较简单。水文地质条件不是本公路工程选线的控制性因素。但因本区地形复杂,沟谷纵横,要注意夏季可能因局部暴雨引发的局部滑塌、水毁问题。2、沿线重要城镇规划项目在研究线位布设时,充分考虑了房山区“十二五”远景发展规划,本着坚持“既尽量照顾城镇规划,又确保线形连续均衡”的原则,经多次现场踏勘和比较研究,对项目区路线方案进行了反复的调整优化,目前的方案与城镇规划之间并无矛盾与冲突。3、环境、资源分布等其他控制因素项目所经99、地区以山岭重丘区,生态环境脆弱。因此公路建设应尽可能减少对生态的破坏,坚持人与自然相和谐,树立尊重自然,保护环境的理念。5.3.2 各备选方案概况1、路线方案的拟定原则根据前期规划研究的成果,结合本项目的工程实际,确定该项目公路选线遵循以下原则:(1)路线应符合房山区公路网布局规划大堂路(国道108至史家营乡政府)是房山区公路网规划骨架路线整体布局中山区环线的重要组成部分,应注重路线走向与公路网规划布局方案良好衔接,合理选择路线起终点和路线走向,从而进一步优化区域公路网结构,增强本项目在全区路网中的功能。(2)路线应与沿线城镇规划相协调本项目地处北京市房山区霞云岭乡和史家营乡,经济欠发达,随着100、城乡一体化进程的加快,路线走向应充分考虑沿线地区城镇发展的新形势。路线走向应充分考虑沿线城镇体系总体规划,结合城镇交通现状及规划合理选线,力争减少与城镇规划的干扰,同时也要考虑方便城镇居民对外出行,既能切实带动地方社会经济的发展,也能为城镇发展留有较大的空间。使之“离而不远,近而不进”,以带动地方经济发展。(3)路线应与公路沿线产业布局的现状及发展规划相适应本项目地处北京市西部山区,多年来主要依靠煤炭、石材开采为主导产业。十一五期间,房山区政府提出对现有煤矿及非煤矿山企业实施逐步退出战略,逐步关闭整合非煤矿山企业,霞云岭乡、史家营乡需调整经济结构,转变经济增长方式,积极发展和培育替代产业,大力101、开发旅游资源,因此项目的实施对于两乡发展特色种植、绿色养殖、民俗休闲旅游,生态修复、生态管护、农产品深加工等替代产业具有深远的意义。(4)路线应合理选用技术标准,灵活运用技术指标要根据项目的性质和功能,结合地形条件、村镇分布和交通特点,在条件允许情况下,尽量采用较多的技术指标,以提高公路使用质量;当采用高指标可能会带来大量拆迁或高填深挖的情况时,则适当降低有关技术指标,减少投资,取得更大的社会经济效益。(5)路线应尽可能节约土地资源、避免大拆迁路线所经地区土地资源稀缺,严格保护耕地,路线应布设在荒地、荒坡上,尽量避开基本农田和一般农田保护区,少占良田果园和其他经济林地。另外,沿线乡镇企业比较发102、达,村庒密集。选线时一方面应顺应总体走向顺捷和利用地形条件;另一方面应尽可能避免与大的村庒发生干扰,注意与现有水利设施和排灌系统的相互协调,减少对群众利益的侵扰,以取得较好的社会效益。同时路线穿越区域应处理好与电力通讯等设施的关系,尽可能避免大的拆迁以减少工程投资。(6)路线应满足地质、环保等建设条件的要求本项目路线经过煤矿采空区和山前生态保育区,工程地质、环保等方面对路线方案及工程方案的影响较大,拟定的路线方案应满足工程建设条件的要求,保障公路的安全性,避免占压煤炭等矿产资源,同时重点考虑与自然的和谐以及对环境的影响。2、路线走向及控制点本项目起点位于霞云岭乡罗家村以西国道G108(约K11103、4+100)处,向东沿白草畔风景区的原有道路布设约2.2公里,经3组回头曲线展线后向北东方向前行至松树岭垭口(K9+800),翻越垭口(高程:1000米)之后路线继续向东北方向沿秋林铺村北原有运煤土路布设至百花山大门附近(K18+200)处,此后路线经莲花庵村南部和史家营村对岸山坡通过19个回头曲线展线一路下行至新兴枣园煤矿(K27+600)以南山脚,沿规划中的“矿山博物馆”边缘向东延伸至史家营乡第三煤矿原有煤炭储运厂西侧(K28+600),跨越大堰台沟后与既有贾史公路相接,再沿贾史公路上行至路线终点史家营乡政府门口贾史公路(K16+700)处。全长30.671公里。碾子沟煤矿采空区:根据现场104、调查,在K5+600K6+800附近区域内存在煤矿采空区。工可阶段在收集唐上煤矿相关资料的基础上,对此段路线方案进行优化,将路线向东南方向偏移数十米,但受地形影响,无法完全避开煤矿采空区影响区域。由于采空区为村办煤矿、个体煤矿及私挖乱采的小煤窑所形成采空区。一是资料不全,二是实际开采情况与资料不符,难以准确地确定矿井巷道的位置以及采煤范围。根据采空区初步勘察成果,结合类似地区采空区处治经验,并综合考虑造价、可行性、实施难易程度等因素,采用全充填压力注浆法来治理影响路基稳定范围内的煤矿采空区。松树林煤矿采空区:由于受银南松煤矿、荣耀煤矿和四马台煤矿采空区的影响,导致两侧山体发生阶梯状滑塌,导致该105、区形成塌陷。塌陷区的形成,与该区的地形地貌、地层岩性、地层倾角、开采方式、开采厚度、开采深度、采空区尺寸大小、重复采动、水文地质条件等有关,小煤窑的无序开采,加剧了塌陷区的规模。该塌陷区对线路隧道、明线方案均有严重影响。秋林铺煤矿采空区:在K13+500K14+000附近区域内存在煤矿采空区。该路段小煤窑比较集中,由于无序开采,覆岩不存在极坚硬岩层,形成一塌陷区,地表变形沿软弱层面形成台阶状下沉,在贾史路东南侧山体上部已发生裂缝,裂缝宽度约0.81.2米,山体南侧已发生坍塌,整个山体已发生变形和裂缝,该塌陷区距线路约120米,对线路影响较小。新兴枣园煤矿:房山区史家营乡新兴枣园煤矿是年产煤5万106、吨的矿井,2010年6月按照国家及北京市相关要求,对该矿井口进行垒封,至此,延续千年的京西低端采煤史就此画上句号。根据史家营乡产业发展布局规划,在煤矿旧址上规划修建“矿山博物馆”,为减少路线与“矿山博物馆”的干扰,路线沿规划红线边缘南侧进行布设。3、路线备选方案概况根据方案研究阶段的研究成果,通过调查、研究本项目现有道路技术状况和存在问题,同时对沿线煤矿采空区进行了专题研究的基础上结合地质遥感研究分析公路沿线病害的类型、性质、规模、活动和发展趋势,在房山区总体规划指导下,拟定了三段局部路线方案。现就各备选方案分述如下:(1)松树岭明线方案路线起点(桩号:K8+650.000)位于霞云岭乡四马台107、新兴煤矿北约400米处,沿原有宽约45米采煤土路布设,经银南松煤矿采空区边缘和荣耀煤矿采空区边缘,下行至史家营乡秋林铺村西1.5公里处(桩号:K11+366.603),全段共设16个平曲线,6个竖曲线,采用设计速度30公里/小时三级公路建设标准,路基宽度8.5米,路面宽7.0米,路线全长2.716公里。(2)松树岭隧道方案路线方案起点(桩号:AK8+650.000)位于霞云岭乡四马台新兴煤矿北约400米处,沿宽约45米采煤土路前行约330米,设置440米隧道翻越松树岭,之后沿荣耀煤矿采空区边缘,下行至史家营乡秋林铺村西1.5公里处与松树岭明线方案相接(桩号:AK10+150.603),全段共设108、4个平曲线,11个竖曲线,其中隧道平面线形、净空宽度按设计速度40公里/小时设计,净空高度达到二级公路标准,其余路段采用设计速度30公里/小时三级公路建设标准,路基宽度8.5米,路面宽7.0米,路线全长1.500公里。(3)莲花庵南线方案路线方案起点(桩号:K18+700.000)位于百花山景区大门东南约450米处,在K18+800.000处开始偏离原有的贾史公路在莲花庵村南侧山坡沿马金台村机耕道向下展线,止于莲花庵养殖小区以东约400米处(桩号:K22+630.000),全段共设25个平曲线,14个竖曲线,采用设计速度30公里/小时三级公路建设标准,路基宽度8.5米,路面宽7.0米,路线全长109、3.930公里。(4)莲花庵北线方案路线方案起点(桩号:BK18+700.000)位于百花山景区大门东南约450米处,在BK19+700.000处开始偏离原有的贾史公路,尽量考虑靠近村,而不进村,路线离开老路紧贴莲花庵村北侧山坡展线通过,于BK22+500.000接贾史公路,经莲花庵第三煤矿生活区和莲花庵养殖小区,沿马金台村水泥路布设接莲花庵南方案路线终点(桩号:BK23+881.221),全段共设30个平曲线,16个竖曲线,采用设计速度30公里/小时三级公路建设标准,路基宽度8.5米,路面宽7.0米,路线全长5.181公里。(5)新兴枣园煤矿绕行厂区边缘方案路线方案起点(桩号:K27+215110、.000)位于新兴枣园煤矿矿井西侧330米处,路线沿已关闭新兴枣园煤矿厂区南侧边缘向东布设,于K28+500.000处设置150米的史家营大桥跨越大堰台沟,在K28+600.000处沿原有的贾史公路向北布设,止于至史家营乡卫生服务站(原林海医院)以西约100米处(桩号:K29+900.000)的贾史公路上,全段共设12个平曲线,2个竖曲线,路线将横穿规划的矿山博物馆,采用设计速度30公里/小时三级公路建设标准,路基宽度8.5米,路面宽7.0米,路线全长2.685公里。(6)新兴枣园煤矿横穿厂区方案路线方案起点(桩号:CK27+215.000)位于新兴枣园煤矿矿井西侧330米处,路线横穿已关闭新111、兴枣园煤矿厂区,于CK27+820.000处接原有的贾史公路向北布设,止于至史家营乡卫生服务站(原林海医院)以西约100米处(桩号:CK27+979.425)的贾史公路上,全段共设4个平曲线,4个竖曲线,路线完全避开规划的矿山博物馆用地红线,采用设计速度30公里/小时三级公路建设标准,路基宽度8.5米,路面宽7.0米,路线全长0.764公里。5.4方案比选 5.4.1 方案比选目标与原则路线方案比较研究的目标是研究公路整体走向满足路网总体规划图,根据布局规划所控制的走向深化细化路线方案,力争从中选择一条投资较少,与沿线居民的经济活动、日常生活配合密切,与环境较为协调,线型流畅舒适的路线位置。根112、据路线比较方案研究目标,结合本项目特点,在路线方案研究比选中主要依照以下原则:(1)认真分析路线起终点的合理性、可行性,确保路网衔接良好。(2)结合地形条件、村镇分布和交通特点,合理利用技术标准,灵活运用技术指标,力求减少工程规模,降低投资,避免不切实际、不计代价地追求高标准。(3)认真考虑当地政府意见,尽量使路线方案符合当地产业布局和城镇规划。(4)力求使路线平纵面线形均衡流畅,保证设计通行能力和服务水平。(5)尽量以合理的代价使路线绕避采空区和不良地质地段。(6)尽量少设或不设隧道并减少隧道长度,以利于降低造价,降低运营费用。(7)力求缩短桥长,降低桥高。(8)尽量减少对生态环境的破坏。(113、9)尽量少占用良田果园,避免大规模拆迁。(10)路线方案尽量考虑方便当地居民的生产和生活。5.4.2 路线方案比选在路线方案比选段,桩号采用推荐方案全线贯通的桩号,以方便设计。路线方案名称、起讫桩号、长度等见表55,路线总体方案图见图527。表55 路线方案一览表路段名称方案名称起点桩号终点桩号路线长(m)备注G108至史家营乡政府段推荐方案K0+000.000K30+671.24430671.244秋林铺村至史家营乡政府段推荐方案K11+600.000K30+671.24419071.244松树岭段明线方案K8+650.000K11+366.6032716.603同等深度比较隧道方案AK8+114、650.000AK10+150.0001500.000莲花庵段南线方案K18+700.000K22+630.0003930.000同等深度比较北线方案BK18+700.000BK23+881.2215181.221新兴枣园煤矿段绕行厂区边缘方案K27+215.000K29+900.0002685.000同等深度比较横穿厂区方案CK27+215.000CK27+979.425764.425房山区大堂路道路工程项目建议书(代可行性研究报告) 【第五章 建设方案】北京河北图5-27 大堂路(国道108至史家营乡政府)路线总体方案图1、松树岭段路线方案比选情况(1)提出方案比选的理由松树岭段现有旧路受115、荣耀煤矿和小煤窑等采空区影响,挖方边坡垮塌,路基变形、沉陷严重,行车困难。经踏勘调查,该段拟定了隧道与明线两个路线方案进行比选。图5-28 路基塌陷 图5-29 路基裂缝图5-30 边坡松散 图5-31 边坡垮塌(2)各方案路线布设情况明线方案路线起点(桩号:K8+650.000)位于霞云岭乡四马台新兴煤矿北约400米处,路线一直沿宽约45米采煤土路拓宽改造,使路基宽度和平曲线指标基本满足三级路的要求。经银南松煤矿采空区边缘和荣耀煤矿采空区边缘,下行至史家营乡秋林铺村西1.5公里处(桩号:K11+366.603)。隧道方案路线起点(桩号:AK8+650.000)位于霞云岭乡四马台新兴煤矿北约4116、00米处,沿宽约45米采煤土路前行约330米,设置440米隧道翻越松树岭,之后沿荣耀煤矿采空区边缘,下行至史家营乡秋林铺村西1.5公里处与松树岭明线方案相接(桩号:AK10+150.603)。松树岭段路线方案图见图532。北京河北图5-32 松树岭段路线方案图(3)各方案优缺点明线方案优点:占用林地少,施工简单,工程造价低。缺点:需对影响路基沉陷的采空区进行治理。为了拓宽路基需要设高挡墙和大挖方,对环境破坏较大;路线平纵面指标较低。隧道方案优点:路线平纵面指标高,避免了高挡墙和大挖方,对环境破坏小。 缺点:根据初步地质勘探资料,隧道位于荣耀煤矿采空区影响范围内,地质条件复杂,施工难度大,安全风117、险极大,工程造价较高。(4)各方案指标比较路线方案平纵面指标的比较松树岭段路线方案平纵面指标比较见表56。表56 松树岭段路线方案平纵面指标比较表序号项 目单 位明线方案隧道方案比较结果1路线长度km2.7161.500隧道方案较短2交点个数个164隧道方案较少3最小平曲线半径m33.000/160.000/2隧道方案较大4曲线间最短直线m60.11374.662隧道方案较大5变坡点个数个126隧道方案较少6最大纵坡/m8.000/1957.845/330隧道方案较优7最小坡长m115100隧道方案略短地形地貌、地质条件及环境影响等比较松树岭段路线方案地形地貌、地质条件及环境影响见表57。表5118、7 松树岭段路线方案地形地貌、地质及环境影响比较表序号项 目明线方案隧道方案比较结果1地形地貌构造侵蚀剥蚀中山地貌,地形起伏大。构造侵蚀剥蚀中山地貌, 地形起伏大。但隧道不受地形影响。明线方案略差2地层岩性地层主要为侏罗系南大岭组石炭系中统清水涧组,局部覆盖第四系土类,岩性主要为砂类岩、砾岩、泥岩、页岩。地层主要侏罗系南大岭组石炭系中统清水涧组,局部覆盖第四系残破积碎石土,岩性主要为砂类岩、砾岩、泥岩、页岩。明线方案较优3地质灾害受松树岭煤矿采空塌陷区影响,需进行抗变形工程处理。另外沿线有滑坡3处,影响路线长度281米。泥石流1处,影响路线长度175米。受松树岭煤矿采空塌陷区影响,需进行抗变形119、工程处理。明线方案较差4特殊路基处理无特殊路基。需处治高边坡2处,影响路线长225米。明线方案优5施工难易程度简单。施工组织复杂,安全风险大。明线方案优工程经济比较松树岭段路线方案工程经济技术比较见表58。表58 松树岭段路线方案经济技术指标表序号项 目单 位明线方案隧道方案备注1路线长度km2.7161.5002路基土石方1000m3156.6211.43防护工程m325270156884排水工程m317628995路面1000m220.389.57沥青路面6采空区处理m230400304007滑坡 处3-8泥石流处1-9特殊路基处理米-225高边坡10隧道m/座-440/111涵洞道541120、2平面交叉处-113占用土地亩69.90436.12714拆迁建筑物m2-38015地方意见赞成反对16工程造价万元3394.44845622.749717平均每公里造价万元1249.33693748.499818推荐意见推荐通过对两个方案从地质、环境、技术、经济综合比较,研究认为:松树岭明线方案较隧道方案造价低2228.3013万元,且明线方案施工简单,安全风险小,结合当地政府和交通主管部门的意见,本项目建议书(代可行性研究报告)将明线方案作为推荐方案。2、莲花庵段路线方案比选情况(1)提出方案比选的理由路线在途经史家营乡莲花庵村时,由于现有道路的主要问题是弯急、坡陡、路基窄、视距不良。该段121、旧路长1200米,其中有半径约12米的回头弯两处,半径不足30米的平曲线4处,有两段总长约190米的纵坡分别为9和10;回头弯处视距不良,全段路基宽度4.55.5米,路面破坏严重,交通事故频发。若在旧路基础上拓宽路基,改善平面线形和纵坡,需大量拆迁沿线居民房屋和电力电讯设施,补偿的代价很高,协调难度极大。结合地方城镇规划和政府意见,坚持“近村而不进村”的原则,经踏勘调查,该段拟定了南北两个路线方案进行比选。 图5-33 莲花庵村全貌 图5-34 道路崎岖 图5-35 路面坑槽 图5-36 纵向裂缝 (2)各方案路线布设情况莲花庵南线方案起点(桩号:K18+700.000)位于百花山景区大门东南122、约450米处,在K18+800.000处开始偏离原有的贾史公路在莲花庵村南侧山坡沿马金台村机耕道展线降坡,止于莲花庵养殖小区以东约400米处(桩号:K22+630.000)。莲花庵北线方案起点(桩号:BK18+700.000)位于百花山景区大门东南约450米处,在BK19+700.000处开始偏离原有的贾史公路,尽量考虑“近村而不进村”,路线离开老路紧贴莲花庵村北侧山坡展线通过,于BK22+500.000接贾史公路,经莲花庵第三煤矿生活区和莲花庵养殖小区,沿马金台村水泥路布设接莲花庵南线方案路线终点(桩号:BK23+881.221)。莲花庵段路线方案图见图537。 北京河北图5-37 莲花庵段123、路线方案图(3)各方案优缺点莲花庵南线方案优点:符合史家营乡的城镇规划,路线较短,施工方便。缺点:需占用部分农田和林地。莲花庵北线方案优点:完全绕避煤矿采空区的影响。缺点:不符合史家营乡的城镇规划,占用部分农田和林地,路线较长,拆迁量大,施工难度大困难。(4)各方案指标比较路线方案平纵面指标的比较莲花庵段路线方案平纵面指标比较见表59。表59 莲花庵段路线方案平纵面指标比较表序号项 目单 位南线方案北线方案比较结果1路线长度km3.9305.181南线方案较短2交点个数个2530南线方案较少3最小平曲线半径m31.000/136.500/1南线方案较小4曲线间最短直线m60.40160.374124、南线方案略长5变坡点个数个1415南线方案略少6最大纵坡/m8.000/3008.000/260基本相同7最小坡长m155100南线方案较长地形地貌、地质条件及环境影响等比较莲花庵段路线方案地形地貌、地质条件及环境影响见表510。表510 莲花庵段路线方案地形地貌、地质及环境影响比较表序号项 目南线方案北线方案比较结果1地形地貌构造侵蚀剥蚀中山地貌,地形起伏大。构造侵蚀剥蚀中山地貌, 地形起伏大。基本相同2地层岩性地层主要为侏罗系南大岭组石炭系中统清水涧组,局部覆盖第四系土类,岩性主要为砂类岩、砾岩、泥岩、页岩。地层主要侏罗系南大岭组石炭系中统清水涧组,局部覆盖第四系土类,岩性主要为砂类岩、砾125、岩、泥岩、页岩。相同3地质灾害沿线有莲花庵青煤采空塌陷区1处,影响路线长度950米。沿线有泥石流1处,影响路线长度95米。基本相同4特殊路基处理无特殊路基。需处治高边坡2处,影响路线长310米。南线方案优5环境影响占地较少,对环境影响较小。占地较多,有2处高边坡,对环境有一定影响。南线方案优工程经济比较莲花庵段路线方案工程经济技术比较见表511。表511 莲花庵段路线方案经济技术指标表序号项 目单 位南线方案北线方案备注1路线长度km3.9305.1812路基土石方1000m3271.5303.53防护工程m326613696744排水工程m3326238825路面1000m229.4638.126、52沥青路面6采空区处理m266500-7泥石流处-18特殊路基处理米-310高边坡9中桥m/座-94/110小桥m/座-14/111涵洞道5912平面交叉处3113占用土地亩119.892146.74714拆迁建筑物m2100300015地方意见赞成反对16工程造价万元3416.12626457.843817平均每公里造价万元869.24331246.447418推荐意见推荐通过对两个方案从地质、环境、技术、经济综合比较,研究认为:莲花庵南线方案较北线方案造价低3041.7176万元,且南线方案路线里程较短,结合当地政府和交通主管部门的意见,本项目建议书(代可行性研究报告)将莲花庵南线方案作127、为推荐方案。3、新兴枣园煤矿段路线方案比选情况(1)提出方案比选的理由路线在途经已关闭的新兴枣园煤矿时,考虑到史家营乡政府正在煤矿旧址上规划建设矿山博物馆,另外受大堰台沟泥石流灾害的影响,项目组经过实际踏勘调查和走访,结合史家营乡镇体系规划、旅游规划以及史家营乡政府的意见等,在新兴枣园煤矿段拟定了绕行厂区边缘和横穿厂区两个路线方案进行比选。图5-38 回头曲线 图5-39 废弃的房屋 图5-40 新兴枣园煤矿 图5-41 规划中的矿山博物馆 (2)各方案路线布设情况新兴枣园煤矿绕行厂区边缘方案起点(桩号:K27+215.000)位于新兴枣园煤矿矿井西侧330米处,路线沿已关闭新兴枣园煤矿厂区南128、侧边缘向东布设,结合新兴枣园煤矿矿山博物馆旅游规划,路线完全避开该规划的用地红线,于K28+500.000处设置150米的史家营大桥跨越大堰台沟,在K28+600.000处沿贾史公路向北布设,止于至史家营乡卫生服务站(原林海医院)以西约100米处的贾史公路上(桩号:K29+900.000)。新兴枣园煤矿横穿厂区方案起点(桩号:CK27+215.000)位于新兴枣园煤矿矿井西侧330米处,路线沿原有的乡村旧路横穿已关闭新兴枣园煤矿厂区,造成该块土地被切割,给矿山博物馆的开发建设带来一定影响,于CK27+820.000处接贾史公路向北布设,止于至史家营乡卫生服务站(原林海医院)以西约100米处的贾129、史公路上(桩号:CK27+979.425)。新兴枣园煤矿段路线方案图见图542。 北京河北图5-42 新兴枣园煤矿段路线方案图(3)各方案优缺点新兴枣园煤矿绕行厂区边缘方案优点:符合史家营乡的城镇规划和旅游规划,对发展地方经济有利。缺点:路线布设受限,平纵面线形指标较低,路线里程较长,工程规模大,工程造价高。新兴枣园煤矿横穿厂区方案优点:路线顺畅且短捷,施工方便,工程规模小,工程造价低。缺点:不符合史家营乡的城镇规划和旅游规划,对矿山博物馆的开发建设有一定影响。(4)各方案指标比较路线方案平纵面指标的比较新兴枣园煤矿段路线方案平纵面指标比较见表512。表512 新兴枣园煤矿段路线方案平纵面指标130、比较表序号项 目单 位绕行厂区边缘方案横穿厂区方案比较结果1路线长度km2.6850.764横穿厂区方案较短2交点个数个124横穿厂区方案较少3最小平曲线半径m30.000/140.000/1横穿厂区方案较大4曲线间最短直线m60.029251.309横穿厂区方案较长5变坡点个数个94横穿厂区方案较少6最大纵坡/m7.900/3207.000/180横穿厂区方案较优7最小坡长m100120横穿厂区方案较大地形地貌、地质条件及环境影响等比较新兴枣园煤矿段路线方案地形地貌、地质条件及环境影响见表513。表513 新兴枣园煤矿段路线方案地形地貌、地质及环境影响比较表序号项 目绕行厂区边缘方案横穿厂区131、方案比较结果1地形地貌构造溶蚀低山地貌,地形起伏较小。构造侵蚀剥蚀低山地貌, 地形起伏小。相同2地层岩性地层主要为奥陶系中统马家沟(O2x)灰色、深灰色角砾灰岩、灰黑色细粉晶含云灰岩、黄灰色、灰黄色白云岩、灰岩互层,顶部覆盖第四系土类。地层主要二叠系红庙岭石炭系清水涧组,岩性主要为砂岩、页岩、泥质岩、粘土等,局部覆盖第四系土类。横穿厂区方案较优3水文条件地表水匮乏,地下水埋藏较深。地表水匮乏,地下水埋藏较深。相同4环境影响占地较多,对环境有一定影响。占地较少,对环境影响较小。横穿厂区方案优工程经济比较新兴枣园煤矿段路线方案工程经济技术比较见表514。表514 新兴枣园煤矿段路线方案经济技术指标132、表序号项 目单 位绕行厂区边缘方案横穿厂区方案备注1路线长度km2.6850.7642路基土石方1000m353.430.03防护工程m32286067274排水工程m316453135路面1000m219.295.74沥青路面6涵洞道417平面交叉处4-8占用土地亩71.73917.9129拆迁建筑物m2121052010地方意见赞成反对11工程造价万元2090.1996625.105212平均每公里造价万元778.4728818.200513推荐意见推荐通过对两个方案从地质、环境、技术、经济综合比较,研究认为:虽绕行厂区边缘方案较横穿厂区方案造价高1465.0944万元,但横穿厂区方案不符133、合史家营乡的城镇规划和旅游规划,对矿山博物馆的开发建设不利。根据地方政府意见,本项目建议书(代可行性研究报告)将新兴枣园煤矿绕行厂区边缘方案作为推荐方案。5.5 推荐方案概况5.5.1 起终点及主要控制点该项目位于房山区史家营乡,路线起点位于史家营乡秋林铺村以西约1.3公里的采矿土路上(桩号为K11+600.000),路线终点位于史家营乡政府门口(即贾史公路K16+700)处。路线长19.671公里。主要控制点为:秋林铺、莲花庵、新兴枣园煤矿和终点史家营乡政府。5.5.2 规模、标准及主要技术经济指标1、建设规模本报告确定的推荐方案工程数量见表515。表515 主要工程数量表序号项 目单 位G134、108至史家营乡政府工程数量秋林铺至史家营乡政府工程数量备注1路线km30.67119.0712土石方1000m31532.4945.43防护工程m32706801539604排水工程m321135143685路面1000m2227.97141.50沥青混凝土6泥石流处757特殊路基处理m9090高边坡1处8滑坡处7-9采空区处理1000m21078.8187.5注浆工程+抗变形工程10大桥米/座150/1150/111小桥米/座16/1-12涵洞道633813平面交叉处151214公路用地亩984.183642.89615拆迁建筑物m27500528016养护工区处1-17投资估算总金额元1135、99,575,41618平均每公里估算金额元10,464,8642、技术标准及主要技术经济指标本项目采用设计速度30公里/小时三级公路建设标准,路基宽度8.5米,路面宽7.0米,108国道至史家营乡政府全长30.671公里。桥涵设计车辆荷载公路级,桥梁宽度:0.5+8.0+0.5米,设计洪水频率:大、中桥:1/50;小桥、涵洞和路基:1/25。地震动峰值加速度系数为0.15g,相当于地震基本烈度度。秋林铺村至史家营乡政府段推荐方案路线长19.071公里,桥梁150米/1座,平均每公里桥长7.865米,涵洞38道,平均每公里1.993道。5.5.3 路基工程1、路基宽度本项目为三级公路,路基宽度136、采用8.5米,路幅构成为:左侧土路肩0.75米行车道23.5米右侧土路肩宽0.75米。路基标准横断面见下图5-43。 图5-43 路基标准横断面图2、路基设计标高及路拱横坡路基设计标高为路基中心线处。一般路段行车道路拱横坡采用双向横坡2%;为迅速排除路面汇水,土路肩采用3%的横坡。3、路基边坡(1)填方路基当填方路基边坡高度H8米时,采用一级边坡,边坡坡率采用1:1.5;当填方路基边坡高度8米H20米时,设两级边坡,第一级边坡高8米,其坡率为1:1.5,第二级边坡采用1:1.75。(2)挖方路基本项目区地质条件较好,基岩较多,挖方路堑边坡根据岩土类型,每隔815米设置一道2米宽的边坡平台;为公137、路景观与地形及自然景观更好的协调,在有条件时将边坡设计成曲面或抛物线形;考虑边坡稳定、绿化及景观的要求,边坡坡率设计为: 土质及全风化岩石地段的路堑边坡为1:0.751:1.5。强风化至弱风化的硬质岩石,弱风化至微风化软质岩石,边坡上没有对路堑边坡稳定产生不利影响的结构面,路堑边坡坡率为1:0.31:0.75。4、公路用地范围填方路段公路用地范围为路基排水沟外边缘以外2.0米;挖方路段公路用地范围为路堑坡顶截水沟外边缘(无截水沟为坡顶)以外2.0米;桥梁上部构造水平投影边缘外侧2.0米为公路用地范围。5、路基防护(1)填方路基边坡防护当路基边坡高度H4米时,边坡采用植草防护。当路基边坡高度H4138、米时,边坡采用拱型骨架植草防护。当路基边坡受地形、地物限制需收缩坡脚,根据边坡高度及地形地质情况等分别设置护肩、仰斜式挡土墙、衡重式挡土墙防护形式。(2)挖方路基边坡防护当土质及强风化岩石路基边坡高度H4米时,采用三维网植草防护。当土质及强风化岩石路基边坡高度H4米时,边坡采用人字型骨架护坡植草防护。对于岩层表面破碎段采用SNS防护网防护。当路基边坡为弱微风化石质时,采用攀爬植物进行绿化。6、路基排水本项目区域年均降雨量645毫米,且雨季集中(每年的68月,占全年的74.9%),降雨强度较大。为确保路基稳定和路面的整体强度、减少灾害,考虑设置完善的排水系统。采用的排水形式有边沟、排水沟、截水沟139、等。(1)边沟挖方路段及填方高度小于50厘米的路段设置与路线纵坡一致并不小于0.3%的边沟。边沟采用两种形式,即一般路段采用0.50.5米浆砌矩形边沟;当路线经过村镇时采用0.50.6米浆砌矩形边沟加设盖板形式。(2)排水沟排水沟设置在路基的坡脚以外,与边沟相连通,采用0.50.5米梯形浆砌排水沟。(3)截水沟根据地形水文条件,在挖方路段较高一侧山坡距坡口不小于5米处设置截水沟拦截山坡地表汇流,以减轻路堑边沟的排水压力,降低水流对路堑边坡的冲刷。根据沿线的地质、水文条件、占地以及与周围环境景观的协调统一等因素,截水沟考虑采用0.50.5米浆砌矩形截水沟,外设土质挡水埝。(4)路面排水本项目全线140、采用分散排水方式。5.5.4 路面工程1、公路自然区划本项目位于北京市房山区,属公路自然区划4a区,即翼北山地副区。2、交通量和交通组合本项目路段的预测交通量见下表5-16,本项目基年交通量的车型构成分析及未来通道内客车、货车出行量预测,预测得到未来年拟建项目车型构成见表5-17。 表5-16 拟建项目及相关道路的交通量预测 单位:pcu/d年份2014202020252028大堂路(国道108至史家营乡政府)1583218827183269国道108线2845348340654327表5-17 特征年车型比例预测 车型 年份小客大客小货中货大货拖挂合计201463.12%6.04%10.16141、%8.71%4.04%7.93%100.00%202063.15%6.36%10.35%8.42%4.00%7.72%100.00%202563.33%6.65%10.50%8.20%3.83%7.49%100.00%202863.45%7.16%10.65%8.00%3.54%7.20%100.00%3、路面结构类型方案比较路面是直接供车辆行驶之用的部分,它的好坏直接影响行车速度、安全和运输成本。本项目根据公路等级及其重要性、交通量及其车型组成、服务功能、当地筑路材料及自然条件、施工经验,结合路基填挖情况、填料性质、水文地质条件等因素,并参考同类地区已实施的其它项目的路面结构方案进行比选论证142、。(1)路面类型比选沥青混凝土路面具有路面平整度好、行车舒适、噪音小、融雪速度快、便于维修养护而且对路基变形具有较强的适应能力等优点;而水泥混凝土路面在地质条件较好时,使用寿命长,路面强度高,但行车舒适性差、噪音大、融雪速度慢,尤其对路基变形适应性较差,易导致路面断板破坏,且破坏后难以修复。综上所述,本项目推荐采用沥青混凝土路面结构。(2)基层结构比选路面基层结构比选见表5-18。表5-18 基层方案比较层 次结 构 类 型基层水泥稳定碎石(5%)二灰稳定碎石ATB-25 密级配沥青稳定碎石水泥稳定碎石厚度(cm)20208+15优点早期强度高,易碾压成型和确保压实质量,且具有良好的板体性、水143、稳性,尤其适合多雨地区。造价较水泥稳定碎石低。不易产生收缩开裂;对地基变形适应性强,拥有较高的疲劳寿命,横向裂缝少,维修费用低。缺点其收缩性相对较大,尤其是施工季节不当,更易产生收缩裂缝。其早期强度不高,易产生早期疲劳破坏,其板体性、水稳性相对较差,易唧泥翻浆,会影响到基层与面层的联结性,且二灰碎石混合料的制备和施工过程也较复杂,碾压成型条件差,不便于养护,表面易松散,进而影响到其与路面联结的整体性。造价高、刚度底,容易产生变形,施工质量不易保证。比选结果推荐根据上述分析、比较,项目所经地区石料丰富,砂砾缺乏,故本项目基层采用水泥稳定碎石,底基层采用级配碎石。4、推荐路面结构本项目推荐在一般路144、段采用沥青混凝土路面。我国现行沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状理论,以路表弯沉值作为路面整体刚度的设计控制指标。三级公路沥青路面设计年限为8年。采用的路面结构组成如表5-19。表5-19 沥青混凝土路面结构组成层 次结 构 类 型厚度(cm)面 层AC-16 中粒式沥青混凝土5基 层水泥稳定碎石(5%)20底基层级配碎石22为防止雨水下渗和增加面层与基层的粘结,在基层顶面设置沥青下封层。建议下一阶段工作中,进一步研究论证各结构层厚度,以优化设计,使路面结构选择经济、合理、安全、舒适。5.5.5 桥涵工程1、项目区域水系概况本项目所经河流主要为大石河,其发源于房山区霞云岭145、乡堂上村西北,大石河为海河流域大清河水系北拒马河支流。路线所经主要支沟为大堰台沟,为大石河的源头区,地表径流量较小。由于路线所经区域采空区分布范围广,基岩裂隙水在未形成地表径流时就已下渗而沿采空区地下流走,因此地表很少见到有径流形成。2、桥涵工程现状本项目起点(国道108)至白草畔旅游风景区利用原有旧路,旧路是一条水泥混凝土路面的四级公路,现有道路无大、中、小桥,仅设置有较少的涵洞,涵洞型式为拱涵及盖板涵,孔径为1.03.0米。白草畔至K28+600接贾史路,利用现有土路或是布设新线前行,土路路基宽度及平纵指标均达不到四级路的要求,属于等外路,外业踏勘期间未看到有桥涵构造物。K28+600接贾146、史路至终点段,共有两道涵洞,在K29+040处有一道2孔1.0米钢筋混凝土圆管涵,在过史家营乡镇处有1道1-1.0米钢筋网焊接的铁篦涵。现有道路桥涵存在的主要问题是全线无桥梁,涵洞设置道数少,孔径偏小,桥涵荷载等级低,抗灾能力差。根据以上情况,沿线桥涵均不利用,采取新建。3、桥涵工程设计的基本原则和技术标准(1)基本原则 大桥大桥的设计按照适用、安全、经济、美观的原则,桥梁结构型式的选择充分考虑桥位特点、地质水文条件、当地材料来源、施工方法及使用功能等因素,遵循技术可行、经济合理、因地制宜、就地取材、便于施工养护的原则、同时结合桥梁规模、路线纵断线形特点,采用标准跨径、集中预制,尽量做到标准化147、系列化,以保证工程质量,加快建设速度,降低工程造价。大桥设计考虑路桥配合,原则上桥梁服从路线走向,线形与路线线形一致,桥长及跨径布置以满足水文计算及桥台高度。 小桥本项目所设小桥为跨越一处小山沟,主要为满足行洪要求而设,小桥结构的选择综合考虑使用功能,路基填土高度及地质条件等因素,考虑到本项目仅有1座小桥,小桥工程规模小,桥梁又位于曲线上,施工作业面很小,故桥梁上部结构采用现浇钢筋混凝土板结构,一般选取8米跨径的现浇板,即可满足泄洪要求。下部桥台根据路线纵断面、地形、地质情况可设重力式U型台、扩大基础。 涵洞涵洞依其使用性质、泄洪流量、路基填土高度、地基条件及材料供应情况,全线采用钢筋混凝土148、盖板涵,对于边沟排水涵亦可采用钢筋混凝土圆管涵,以节约工程造价。现阶段为考虑控制总造价按钢筋混凝土盖板涵考虑。新建涵洞应加强对水文、地质、病害等资料的调查,根据地形合理选择涵洞位置、孔径、埋深。根据本项目松散的煤炭弃渣较多的特点,设计中应加强涵洞进出口一定范围内的防护设计,保证涵洞、路基免受冲刷破坏。涵洞设计时还应考虑与路基边沟整体形成排水体系,保证路基排水畅通。(2)技术标准 设计荷载:公路I级。 设计洪水频率:大、中桥1/50,小桥、涵洞1/25。 桥梁宽度:大、中、小桥:净8+20.5米防撞护栏。涵洞与路基同宽。地震动峰值加速度系数:0.15g(抗震设防烈度为度)。4、推荐线桥涵工程情况149、本次工可外业勘测共确定秋林铺村至史家营乡政府段推荐线有大桥 150.00米/1座,涵洞38道。(1)史家营大桥该桥中心桩号为K28+517,桥梁跨越大堰台沟,路线在桥位处利用地形由右岸跨至左岸与贾史路相接,桥位位于曲线段,曲线半径为110米。桥梁上部结构采用7-20米预应力混凝土空心板,下部结构采用柱式墩,桩基础,U型桥台,扩大基础。桥梁全长150.00米。(2)K1+825小桥桥位处在一山沟处,踏勘时水流流量约每秒0.2立方米,旧路在此处设有1-4米盖板涵,为旧路上孔径较大的一道涵洞,涵洞净空不足1.5米。经现场询问百姓,其所见过最大暴雨时水位淹没过涵洞顶面,本次工可在该处新建跨径1-8米小150、桥,上部钢筋混凝土现浇板,下部采用重力式U型桥台,扩大基础。桥梁全长16.00米。(3)涵洞国道108至史家营乡政府段推荐线全段共设涵洞63道,平均每公里2.1道;秋林铺村至史家营乡政府段共设涵洞38道,平均每公里1.99道。涵洞型式全部采用钢筋混凝土盖板涵。涵洞孔径除满足使用要求外,还考虑到养护便利,涵洞孔径均不小于1.5米。5.5.6 隧道工程1、隧道概况本项目推荐方案无隧道工程,仅松树岭隧道方案设置松树岭隧道(AK8+960AK9+400)1座,隧道全长440米,为短隧道。设置该隧道的目的,是为了避让明线通过松树岭垭口时存在采空塌陷的隐患。隧道进、出口基岩裸露,坡面陡立,地形有利于成洞,151、但基岩整体性较差,隧道进、出口洞门均采用端墙式,以防仰坡滚石危害车辆行人。隧道进出口平面均位于直线段上,洞内纵坡-2.99。隧道进口前垂直路线方向有一沟谷,隧道开挖的洞渣可堆弃于此,将沟谷填起,沟谷弃方下游亦应做相应防护,以利于水土保持。2、隧道总体设计原则(1)隧道轴线选择尽量避免断裂构造、煤炭采空区等大的地质病害,以地质条件作为轴线选择的主控因素。(2)隧道洞口选择以地质条件和线形几何条件作为首要控制因素,避免不良地质病害的影响,减少洞口开挖。(3)隧道结构设计达到安全可靠,技术可行,不渗不漏,经济合理。(4)注重水保、环保与洞口景观设计,尽量减少对原始自然环境的破坏,使洞门与自然景观融为152、一体。(5)隧道机电设施可靠、实用、先进,各系统具有可扩充性和可升级性,并与主体工程设计相配套、相协调,为隧道使用者提供安全、快捷、舒适、经济的行车环境。(6)积极稳妥的采用新技术、新工艺、新设备。3、隧道设计标准(1)隧道设计应遵循公路工程技术标准(JTG B01-2003)及公路隧道设计规范(JTG D70-2004)的要求。(2)隧道设计应结合路线的总体布局综合考虑,隧道设计除考虑其土建工程技术条件外,还应考虑隧道通风、照明、运营管理等一系列问题。(3)本项目隧道设计速度采用三级公路40公里/小时。(4)隧道的结构尺寸考虑行车及本身结构的需要外,还要考虑通风、照明等设施的净空布置要求,以153、及特殊通行的要求。(5)隧道建筑限界:净宽9米,行车道宽7米,在行车道两侧设检修道,其断面构成为:0.75米0.25米23.5米0.25米0.75米;限高5米。(6)隧道纵坡根据隧道长度、行车安全性以及通风、救灾、排水等综合确定。4、隧道主体工程设计(1)隧道平面及纵面设计方案隧道平面布置主要服从路线总体走向,在综合考虑线形指标及工程造价的前提下,主要考虑隧道进、出口地形条件、隧址区工程地质条件、营运管理设施场地等因素;隧道纵断面设计综合考虑了隧道长度、主要施工方向、通风、排水、洞口位置以及隧道进、出口接线等因素。(2)隧道横断面设计方案公路隧道横断面设计,除满足隧道建筑限界的要求外,还应考虑154、通风、照明、安全、监控等设施所需要的断面,并根据施工方法(矿山法和新奥法)确定断面形式及尺寸,达到安全、经济、合理。隧道内的车道宽度原则上应与前后道路一致,并在车道两侧留有足够的侧向净宽,即在行车道两侧设置一定宽度的路缘带、余宽或人行道,以消除或减小隧道内墙效应的不良影响,诱导驾驶员视线,增加行车安全,同时可作为养护工维修时的进出通道。本项目采用双车道断面,设计行车速度40公里/小时,限界宽度9米,其中行车道净宽:23.5米,两侧人行道20.75米,两侧余宽20.25米。行车道净高5米,人行道限高2.5米。(3)衬砌结构设计方案隧道衬砌设计方案采用柔性支护体系结构的复合式衬砌,即以锚杆、喷射混155、凝土、钢拱架、格栅钢架等为初期支护,二次支护采用模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌,并在两次衬砌支护之间敷设土工布加柔性防水板。衬砌结构设计以工程类比为主,并通过计算分析进行校核,结合结构要求,根据围岩类别和洞室埋深条件拟定相应的支护类型。(4)洞门设计方案根据隧道进出口地形和工程地质条件,结合开挖边坡的稳定性及洞口防排水需要,本着“早进晚出”的原则确定隧道洞门位置。洞门型式主要考虑使用功能和尽可能节约投资,同时也考虑结合地形的整体美化效果。(5)防排水设计防排水设计应遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地下水、地表水分156、开排放,洞内外形成一个完整畅通的防排水系统。保证运营期隧道内不渗不漏,基本干燥。 采用具备一定抗渗标号的水泥混凝土衬砌,混凝土标号不低于S8。加强混凝土配合比设计和浇注过程中的施工、振捣质量,使其在强度达到的同时,抗渗能力也能满足。 衬砌、设计、施工中的各接缝应根据围岩类别,除执行施工技术规范要求处理外,应分别采用在施工缝、变形缝处设置橡胶止水带阻水。 洞内复合式衬砌采用土工布加防水板,环向采用D100毫米排水管,拱脚纵向排水管采用单壁打孔聚乙烯波纹管,横向可采用塑料排水管。 明洞顶设浆砌截水沟,引地表水至路基边沟。洞内采用双层土工布加防水板防水,拱脚纵向排水管采用D160毫米单壁打孔聚乙烯波157、纹管,横向可采用塑料排水管。 洞门上方设浆砌截水沟,洞内全长范围设置中央排水沟,以横向塑料管连通单壁打孔聚乙烯波纹管和中央排水沟,引水至洞外路基边沟或自然沟谷,以此形成完善的洞内外排水系统。(6)路面及洞内装饰 路面隧道内路面材料应具有抵御水的冲刷和含有化学物质的水的侵蚀能力,横向抗滑性好,且路面作为洞内发现障碍物的背景,要求漫反射率高,颜色明亮,才能获得良好的照明效果。沥青路面易于修补,但颜色黑,反射率低,且隧道内常年处于较潮湿状态,直接影响其使用寿命;故本项目推荐采用水泥混凝土路面,采用为24厘米厚水泥混凝土面层;20厘米厚水泥稳定级配碎石基层;15厘米厚级配碎石底基层。路面横坡均采用2%158、,以利于排水。 洞内装饰隧道内装可以提高墙面的的反射率,增加照明效果,从而提高洞内的能见度,故内装材料应光滑、平整、明亮,且不宜污染、耐腐蚀、耐高温和吸收噪音。本项目推荐采用瓷砖镶面材料,其表面光滑,易清洗,反射效果良好。(7)隧道抗震设计方案 尽量降低洞口段边仰坡开挖高度,并采取可靠的防护措施。 严格施工程序,减少塌方,对于超挖空洞、塌方地段须回填密实。 洞口段衬砌采用钢筋混凝土结构。(8)隧道通风及照明由于隧道长度仅为440米,通风按照自然通风即可。照明采用高压钠灯,亮度满足公路隧道设计规范要求。5、接线工程隧道接线的平面及纵面线形,应当有足够的视距以保证行车安全,在隧道进出口,需要在足够159、的距离外能够识别隧道洞口,且隧道洞口前的引线纵坡与隧道纵坡在必要的距离之内应保持一致。在洞口及附近放入平曲线或竖曲线的变更点时,应以不妨碍观察隧道,且保证有足够的注视时间为最低限度。另外,设计接线还应考虑到接近洞口的桥梁、路基、防护及排水等。5.5.7 灾害治理工程本项目国道108至史家营乡政府段推荐方案煤矿采空塌陷区共4处,影响路线长度3720米,其中秋林铺村至史家营乡政府段煤矿采空塌陷区共2处,影响路线长度1250米,采用注浆工程和抗变性工程进行处治,详见煤矿采空塌陷处治工程数量估算表。国道108至史家营乡政府段滑坡共7处,影响路线长度1021米,其中秋林铺村至史家营乡政府段无滑坡,采用抗160、滑挡墙和锚索框架进行处治,详见滑坡、变形体防护工程数量估算表。国道108至史家营乡政府段泥石流共7处,影响路线长度1692米,其中秋林铺村至史家营乡政府段泥石流共5处,影响路线长度500米,采用拦渣墙进行治理,详见易形成泥石流的松散堆积体防护工程数量估算表。高边坡共1处,影响路线长度90米。采用锚索框架+锚杆框架进行治理,详见高边坡防护工程数量估算表。5.5.8 交叉工程本项目无立体交叉和管线交叉,国道108至史家营乡政府段平面交叉共计15处,其中与三级公路平交4处,四级公路平交10处,与等外路平交1处。秋林铺村至史家营乡政府段平面交叉共计12处,其中与三级公路平交3处,四级公路平交8处,与等161、外路平交1处。所有平交路口均设置警告标志、减速标线等,提示道路使用者安全行驶。5.5.9 连接线和辅道工程本项目无连接线和辅道工程。5.5.10 交通工程及沿线设施本项目通过地区为山岭重丘区,地形、地质复杂,线形布设受限较大,部分采用规范极限值,为确保行车的安全性,保证道路交通的通畅、快速。按公路工程技术标准(JTG B012003)的规定,交通工程及沿线设施采用D级。1、交通安全设施为有利于行车安全,保证公路的正常运营,交通安全设施主要包括:标志、标线、视线诱导标、护栏、公里桩、百米桩等设施。2、服务设施本项目路线里程短,道路等级低,可不考虑设置加油站、公共厕所等服务设施。3、管理设施养护工区应根据公路管理养护单位的实际需求设置,本项目考虑设置1处养护工区,计划在G108至秋林铺村段工程中实施,主要负责公路的日常养护和小型修复工程,确保其正常通行。