地下线路勘察报告

郑州市南四环站至郑州南站城郊铁路工程岩土工程初步勘察报告（地下段、过渡段）勘察编号：2013外埠勘察018-2目录1综述 11.1任务来源、建设单位及设计单位 11.2项目概况 11.4报告格式说明 22勘察依据 42.1设计依据 42.2勘察执行规范和标准 42.3勘察目的和任务 53勘察工作方法与工作量 53.1岩土工程勘察等级 53.2勘察工作过程 53.3勘察手段与方法 53.4勘察工作量 74自然地理概况 84.1地形及地貌条件 85.2气象条件 85.4水文 94.5沿线环境条件 105区域工程地质条件与水文地质条件 115.1区域工程地质条件 115.2区域水文地质条件 126沿线工程地质与水文地质条件 126.1工程地质条件 126.2水文地质条件 157场地和地基的地震效应评价 177.1历史地震 177.2抗震地段划分 177.3建筑的场地类别 177.4场地土类型 177.5抗震设计参数 187.6饱和砂土和粉土的液化判别 188隧道围岩分级与岩土施工工程分级 189岩土参数的分析和选用 1910岩土工程分析与评价 2010.1场地稳定性和适宜性 2010.2基坑边坡的工程地质特征和稳定性分析 2010.3隧道围岩的工程地质特征和稳定性分析 2110.4地基土工程性质评价 2110.5特殊性岩土对工程的影响. 2110.6地下水对工程的不利影响. 2111工程建设与环境的相互影响分析及建议 2211.1工程建设对环境影响 2212.2环境对工程建设影响 2212.3关于环境风险工程保护措施的建议 2212结论与建议 2312.1场地稳定性与适宜性 2312.2不良地质作用与特殊性岩土 2312.3抗震设计参数 2312.4水、土腐蚀性评价 2312.5隧道围岩分级与岩土施工工程分级 2314.6抗浮与抗渗设计地下水位 2312.7关于明挖基坑的工程措施初步建议 2312.8关于盾构施工的初步建议 2312.9关于下一阶段工作的建议 2412.10其他说明 24附件：1.勘探点平面布置图 20HYPERLINK\l"_Toc157310007"2.钻孔资料一览表 213.岩土物理力学性质综合统计表 22-244岩土特殊指标综合统计表 25-275.工程地质剖面图 28-306.土工试验成果报告 34-357水化学分析报告 388土的易溶盐分析报告 399.钻孔波速测试成果图 40-4110.钻孔视电阻率测试成果图 42-43郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程岩土工程初步勘察报告（地下段、过渡段）勘察编号：2013外埠勘察018-2-PAGE25-1综述1.1任务来源、建设单位及设计单位郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程岩土工程勘察是北京城建勘测设计研究院有限责任公司（以下简称“我院”）在郑州市轨道交通有限公司（以下简称“建设单位”）公开招标中的中标项目，本工程设计总体由北京城建设计发展集团股份有限公司（以下简称“设计单位”）承担。1.2项目概况1.2郑州市轨道交通航空港配套工程北起轨道交通2号线一期工程的终点南四环站，向南经龙湖镇、华南城、航空港北部片区后进入郑州市新郑机场，继续向东，止于规划郑州南站。本项目是一条加强中心城区与航空港区联系，带动沿线发展，同时兼顾机场、郑州南站客流的城市快速轨道交通骨干线。本工程的起止范围为南四环站至郑州南站，线路主要沿龙湖镇内的老107国道、泰山路、华南城大道以及航空港区内的郑港三路、郑港四街以及迎宾大道敷设，全长约41.16km，其中高架线长约15.7km，地下线长约23.56km，过渡段长约1.9km，共设车站18座，平均站间距为2.27km。全线设车辆段、停车场各一座，其中，车辆段位于郑港三路北侧，京广铁路东侧的地块中，由孟庄路站接轨，占地面积约26.5公顷，停车场位于郑州南站东南角，占地面积约10本次工程设计与岩土工程初、详勘的范围为南四环站至机场站（机场二期建设范围东边缘，里程范围为K30+100～K60+628），线路全长约30.6km，其中高架线长约15.7km，地下线长约12.91.2.（1）车站全线共设车站13座，其中高架站共7座，地下站共6座。设计条件参见表1-1。（2）区间线路共设14个区间。其中纯高架区间6个，纯地下区间6个，城高速站～祥云路站区间和孟庄路站～机场城际站区间高架、过渡段、地下段兼有。各区间情况详见表1-2。图1-1郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程线路走向示意图表1-1车站工程概况一览表序号车站名称站中里程车站形式结构底板埋深（m）施工方法换乘线路1绕城高速站K31+560地下1层双岛四线7.8明挖2祥云路站K33+820高架三层侧式/高架桩基3双湖大道站K35+610高架三层侧式/高架桩基4鸿鹄路站K37+780高架三层侧式/高架桩基5华南城西站K40+370高架二层侧式/高架桩基与规划13号线换乘6华南城站K42+530高架三层侧式/高架桩基7华南城东站K45+130高架三层侧式/高架桩基8孟庄路站K49+470高架二层岛式/高架桩基9机场城际站K51+300地下二层16.0明挖与机场城际、规划17号线换乘10郑港三街站K52+710地下二层17.0明挖11郑港四路站K54+130地下二层16.4明挖12郑港六路站K55+065地下二层17.3明挖13郑港九路站K56+200地下二层18.0明挖表1-2区间工程概况一览表序号区间站间长度（m）敷设方式结构底板埋深（m）施工方法1起点～绕城高速站1460地下7.8～14.5盾构+明挖2绕城高速站～祥云路站2260地下(长95.8m)、高架地下:0～15.0高架桩基3祥云路站～双湖大道站1790高架/高架桩基4双湖大道站～鸿鹄路站2170高架/高架桩基5鸿鹄路站～华南城西站2590高架/高架桩基6华南城西站～华南城站2160高架/高架桩基7华南城站～华南城东站2600高架/高架桩基8华南城东站～孟庄路站4340高架/高架桩基9孟庄路站～机场城际站1830高架、地下地下0～20.9高架桩基+敞开明挖+盾构10机场城际站～郑港三街站1410地下16.0～25.0盾构11郑港三街站～郑港四路站1420地下17.0～18.6盾构12郑港四路站～郑港六路站935地下16.4～22.1盾构13郑港六路站～郑港九路站1135地下15.7～17.7盾构14郑港九路站～机场站4580地下13.8～31.5盾构注：高架桩基一般路段桩径1.2m，荷载6000kN。跨鸿鹄路节点、跨湖滨路节点、跨龙湖路节点及岔线区节点桩径为1.5m，单桩荷载为10000kN。1.2全线地下段、过渡段线路共有3段，分别为K30+100～K32+965、K46+300～K47+750、K49+900～K60+628。（1）K30+100～K32+965K30+100～K31+400段为起点～绕城高速站区间，结构底板埋深7.8～14.5m，其中K30+100～K31+000段为盾构法施工，单洞单线隧道，K31+000～K31+400段为明挖区间。K31+400～K31+760为绕城高速站，为地下1层双岛四线明挖车站，底板埋深7.8m。K31+760～K32+750为绕城高速站～祥云路站明挖区间（含U型槽），底板埋深0～15m；K32+750～K32+965为路基过渡段。（2）K46+300～K47+750该段线路位于华南城东站～孟庄路站区间，下穿现状京广高铁高架桥，两侧为路基过渡段，中间为明挖区间（含U型槽），底板埋深0～8m。（3）K49+900～K60+628K49+900～K50为路基过渡段，K50～K50+350为明挖区间（含U型槽），K50+350以后为盾构区间及明挖车站，共包含5个地下车站：机场城际站、郑港三街站、郑港四路站、郑港六路站、郑港九路站。1.4报告格式说明（1）钻孔编号本工程初步勘察勘探钻孔编号原则，全线按从小里程到大里程，从线路左侧至右侧的原则按顺序编号。初步勘察：初勘钻孔代号用Jz，2013年初勘使用Ⅱ13，如Jz-Ⅱ13-101。（2）地层编号：本工程根据勘察地层揭露情况，根据地层成因年代、岩性特征，地层的编号与地铁2号线一期工程保持一致。参见表1-3郑州市南四环站至郑州南站城郊铁路工程岩土分层表。表1-3沿线岩土分层表主层号亚层号时代与层因岩土名称颜色备注①①Q4ml杂填土杂色、黄褐色①1素填土⑤⑤1Q3-3al+pl粉土黄褐色⑤2粉砂（中密）⑤3粉土（粘性）⑤4粉砂（密实）⑤5粉土⑤6粉土⑥⑥1Q3-2al+pl粉质粘土黄褐色以粉质粘土为主、含较多姜石⑥2粉土⑥3钙质胶结⑥4细砂⑦⑦1Q3-1al+pl粉质粘土棕黄色以粉质粘土为主⑦2粉土⑦3钙质胶结⑦4细砂⑦5粘土⑧⑧1Q2al+pl粉质粘土棕黄、棕红以粉质粘土为主，含胶结层⑧2细砂⑧3粉质粘土⑧4钙质胶结⑧5粉土⑧6粘土⑧7泥质胶结⑨⑨1Q1al+pl粉土棕黄、棕红⑨2泥质胶结⑨3粉质粘土⑨4细砂（3）地下水标注序号根据地下水的性质对各层地下水进行编号，其中（一）表示上层滞水，（二）表示潜水，（三）表示承压水。（4）其它说明1）本工程坐标采用郑州市城市坐标系统。标高为1985国家高程基准。2）所有高程均为实测高程，在纵剖面图上所示的地面标高为钻孔位置处的孔口高程。2勘察依据2.1设计依据1、设计单位提供的《郑州市轨道交通航空港配套工程平面图2013.12.15》（电子图）；2、设计单位提供的《郑州市轨道交通航空港配套工程纵断面图2013.12.15》（电子图）；3、国家现行法律、法规和下述工程建设标准（国家标准、行业标准），并以工程建设标准强制性条文为根本依据；4、我院收集的沿线地质资料和自身的勘察经验。2.2勘察执行规范和标准2.2.11、《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）2、《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）3、《水文地质试验规程》（GBJ83-91）4、《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008)5、《工程测量规范》（GB50026-2007）6、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）7、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）8、《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009年版）9、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）10、《土的工程分类标准》（GB50145-2007）11、《地铁设计规范》（GB50157-2003）12、《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008）13、《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)14、《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）15、《岩土工程基本术语标准》（GB/T50279-98）16、《岩土工程勘察安全规范》（GB50585-2010）17、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）18、《混凝土结构耐久性设计规范》（GBT50476-2008）2.2.21、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）2、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）3、《城市测量规范》（CJJ8-2011）4、《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2007）5、《铁路工程水文地质勘察规程》（TB10049-2004）6、《铁路工程地质钻探规程》（TBJ10014-2012）7、《铁路工程不良地质勘察规程》（TB10027-2012）8、《铁路工程特殊岩土勘察规程》（TB10038-2012，J126-2012）9、《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）10、《铁路路基设计规范》（TB10001-2005）11、《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）12、《铁路工程地质原位测试规程》（TB10041-2003）13、《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）14、《铁路工程水质分析规程》（TB10104-2003）15、《铁路工程岩石试验规程》（TB10115-98）16、《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）17、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）18、《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2006，J127-2006）20、《建筑工程地质钻探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）21、《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）22、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）2.2.31、《建设工程勘察设计管理条例》（国务院令第293号）2、《工程建设环境安全技术管理体系》（试行）3、《房屋建筑和市政基础设施工程勘察勘察文件编制深度规定》（2010年版）2.3勘察目的和任务1、初步查明沿线地质构造、岩土类型及分布、岩土物理力学性质、地下水埋藏条件，进行工程地质分区。2、初步查明特殊性岩土的类型、成因、分布、规模、工程性质，分析其对工程的危害程度。3、查明沿线不良地质作用的类型、成因、分布、规模，预测其发展趋势，分析其对工程的危害程度。4、初步查明沿线地表水的水位、流量、水质、河湖淤积物的分布，以及地表水与地下水的补排关系。5、初步查明地下水的埋藏条件，提供场地的地下水类型、勘察时水位、水质、岩土渗透系数、地下水位变化幅度等水文地质资料，分析地下水对工程的作用，提出地下水控制措施的建议，并提出地下水控制所需的水文地质参数。6、初步判定地下水和土对建筑材料的腐蚀性。7、初步评价场地和地基的地震效应。8、评价场地稳定性和工程适宜性。9、初步划分车站、区间隧道的围岩分级和岩土施工工程分级。10、根据车站、区间隧道的结构形式及埋置深度，结合岩土工程条件，提供初步设计所需的岩土参数，提出地基基础方案的初步建议。11、针对车站、区间隧道的施工方法，结合岩土工程条件，分析基坑支护、围岩支护、盾构设备选型、岩土加固与开挖、地下水控制等可能遇到的岩土工程问题，提出处理措施的初步建议。12、分析工程周边环境与工程的相互影响，对环境风险等级较高的工程周边环境，分析可能出现的工程问题，提出环境保护措施的建议。13、调查并提供场地土的标准冻结深度。3勘察工作方法与工作量3.1岩土工程勘察等级根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）和《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）的规定，本工程的岩土工程勘察等级如表3-1所示：.表3-1岩土工程勘察等级评价表分级项目分级依据项目等级岩土工程勘察等级工程重要性等级车站主体、地下区间一级甲级场地复杂程度等级中等复杂场地二级工程周边环境风险等级周边环境与工程相互影响较大、破坏后果较严重三级3.2勘察工作过程我院于2013年12月20日收到设计单位下发的《关于郑州市轨道交通航空港配套工程初步设计勘察要求的函》，于外业钻探工作从2013年12月22日开始，于3.3勘察手段与方法针对勘察目的、任务和内容，依据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012），本次勘察采用了钻探、探井、原位测试（包括标准贯入试验（N）、波速测试）、物探（电阻测试、地温测试、管线探测）、室内试验等多种手段，同时对采取一定数量的土样、水样进行室内土工试验和水质分析。本次勘察为了保证地下管线的安全，所有钻孔在开孔时均由人工挖（掏）至填土层以下原状土层。3.3.1工程地质调查与调绘采用实地调查、资料收集、走访等多种形式，调查和收集勘察范围内的区域性地质构造、工程地质、水文地质资料，主要工程内容包括：（1）研究地貌的基本特征，划分地貌基本成因类型和成因形态类型。（2）调查地层岩性特征、了解地层结构、成因年代。（3）调查构造类型、形态、产状、分布规律。（4）调查地下水水位、补径排关系、流向等。（5）收集地震基本烈度区划资料，调查历史地震活动状况。（6）搜集当地水文、气象等资料。3.3.2工程地质钻探钻探采用XY-150型、DPP-100型钻机，回转钻进工艺以及SH30型钻机冲击钻进工艺。开孔直径不小于Φ130mm，终孔直径Φ911、钻孔平面布置依据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012），本工程地下段线路钻孔布置原则如下：（1）钻孔平面布置：钻孔沿结构轮廓线外侧3～5m交叉布置。（2）钻孔间距：按中等复杂场地考虑，勘探点间距120～200m。2、钻孔性质：依据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）等规范及设计提供的技术要求，本次详勘钻孔分为控制性钻孔和一般性勘探孔，并且取样、原位测试孔不少于总孔数的2/3。3、钻孔深度依据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）以及总体技术要求，本次详勘勘探孔深度满足以下要求：（1）制性勘探孔进入底板下30m，一般性勘探孔进入底板下20m，且对于明挖工程所有孔孔深均不小于2倍基坑深度。（2）钻孔深度应满足基坑支护设计、地基处理及变形验算的要求。（3）钻孔深度满足取样、测试等要求。根据以上工作量布置原则，本次勘察共布置105个钻孔，其中取土及原位测试孔72个，一般性勘探孔33个。3.3取样与原位测试孔中进行标准贯入试验，选择合适的杆长，保证试验深度在套管下的未扰动土层中进行。1、标准贯入试验标准贯入试验前清孔干净，试验竖向间距为2～3m，标准贯入试验要求贯入45cm，先预打15cm，再贯入30cm深度的锤击数为标贯的实际锤击数。如果击数大于50击，可以停止，记录相应击数下的贯入深度。2、波速测试采用单孔检层法，即采用地面激振，在钻孔中接收来自地面激振所产生的波动信号，通过分析、结合钻孔资料，分层统计计算得出土层的剪切波速，纵波波速、动剪切模量、动弹性模量及动泊松比，并绘制Vs-H曲线等。本次勘察共在14个钻孔中进行波速测试，钻孔编号分别为：JZ-Ⅱ13-01、JZ-Ⅱ13-26、JZ-Ⅱ13-69、JZ-Ⅱ13-101、JZ-Ⅱ13-705、JZ-Ⅱ13-870、JZ-Ⅱ13-886、JZ-Ⅱ13-921、JZ-Ⅱ13-948、JZ-Ⅱ13-984、JZ-Ⅱ13-1019、JZ-Ⅱ13-1060、JZ-Ⅱ13-1101、JZ-Ⅱ13-1123。3.3.4岩、土、水样的采取原状样：取样及原位测试孔孔深范围内的所有粘性土和粉土均要取样，取样间距为1.5～2.0m。采用上提活阀式敞口取土器和对开式取土器，扰动样从标贯器或岩芯管中采取。扰动样：砂土及碎石土取扰动样，取样间距为2.0～3.0m。层厚大于5.0m时适当减少取样数量，对于地面下20m范围内的粉土、粉细砂在进行标准贯入试验，同时粉土取标贯器中的扰动样进行粘粒含量分析。水样：分层采取地下水水样，做水的腐蚀性试验，每组2瓶，500ml/瓶，其中一瓶加大理石粉。各样品采取后按要求封存并及时送至实验室。3.3.5物探测试1、视电阻率测试视电阻率采用DDC-8电子自动补偿（电阻率）仪，测点间距为1.0m本次勘察共在14个钻孔中进行视电阻率测试，钻孔编号分别为：JZ-Ⅱ13-01、JZ-Ⅱ13-26、JZ-Ⅱ13-69、JZ-Ⅱ13-101、JZ-Ⅱ13-705、JZ-Ⅱ13-870、JZ-Ⅱ13-886、JZ-Ⅱ13-921、JZ-Ⅱ13-948、JZ-Ⅱ13-984、JZ-Ⅱ13-1019、JZ-Ⅱ13-1060、JZ-Ⅱ13-1101、JZ-Ⅱ13-1123。2、地温测试地温测试拟采用钻孔法，采用自下向上测量，测点间距为1.0~2.0m，测量仪器采用LVDWZ-31智能土壤温度本次勘察共在13个钻孔中进行视电阻率测试，钻孔编号分别为：JZ-Ⅱ13-26、JZ-Ⅱ13-69、JZ-Ⅱ13-101、JZ-Ⅱ13-705、JZ-Ⅱ13-870、JZ-Ⅱ13-886、JZ-Ⅱ13-921、JZ-Ⅱ13-948、JZ-Ⅱ13-984、JZ-Ⅱ13-1060、JZ-Ⅱ13-1019、JZ-Ⅱ13-1101、JZ-Ⅱ13-1123。3.3.6室内土工试验1、土的物理力学性质试验室内土工试验严格按照《土工试验方法标准》（CB50123-1999）的要求进行。试验项目：比重、天然含水量、天然密度、天然孔隙比、饱和度、液限、塑限、液性指数、塑性指数、压缩系数、压缩模量、各级压力下的孔隙比，直接剪切试验、固结剪切试验、三轴剪切试验(CU)的c、φ值、静止侧压力系数、基床系数、热物理等；扰动粉土、砂土样品做黏粒含量或颗粒筛分试验。3、水（土）质分析水（土）样分析、腐蚀性评价执行《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）12章的规定。水样分析一般包括该规范12土工试验工作量见表4-43.3.7岩芯拍照从岩芯管内获取岩芯时，严格按上下顺序摆放，每个钻孔的岩芯按上下顺序摆放在1米长的岩芯箱中，按从左至右、从上至下排列整齐，按回次填写岩芯标签，用数码相机逐箱拍摄岩芯彩色照片，并标明了分层深度、箱号等。3.3.8钻孔封孔钻孔完成后，岩芯经过验收后，采用水泥砂浆封孔，岩芯集中清运出场地外；3.4勘察工作量3.4.1本次勘察实际施工完成钻孔91个，受场地条件限制，有14个钻孔未施工，已完成的勘察钻孔的位置和定位数据可参见附件1“勘探点平面布置图”和附件2“钻孔资料一览表”，本次勘察钻孔孔位及高程均为现场实测。具体完成工作量详见表3-3：表3-3野外工作量一览表项目内容数量项目内容数量野外钻探钻孔性质孔深（m）孔数进尺(m)取样原状样701件取样及原位测试孔25~55632750.15扰动样301件水样6组一般性勘探孔26~54281055.40原位测试轻型动力触探试验N10-合计913805.55标准贯入试验N301次重型动力触探试验N63.5-利用孔65~703205.00波速测试孔共597m合计944010.55电阻率测试孔共455m物探管线探测94孔表3-4室内试验工作量一览表试验项目完成数量(个)主要设备仪器提供的指标土的物理性质试验含水量701天平、干燥箱含水量、天然密度、干密度、饱和度、孔隙比、液限、塑限、液性指数、塑性指数、颗粒级配、不均匀系数密度511天平、干燥箱液限700锥式液限仪塑限690干燥箱颗分定名150土壤分析筛粘粒分析151自控吸液仪比重701比重瓶比重土的力学性质试验压缩试验422三联固结仪压缩模量、压缩系数单轴抗压强度-压力试验机天然单轴抗压强度自由膨胀率-/自由膨胀率直剪试验126四联直剪仪粘聚力、内摩擦角基床系数28三联固结仪水平基床系数、垂直基床系数热物理试验10DRX-II导热系数、导温系数、比热容静三轴（CU）-四联直剪仪粘聚力、内摩擦角水质分析试验6水质分析仪水质分析结果3.4.2遗留工作量未完成工作量要说明孔号、个数、位置、未施工的原因以及后续补勘的措施和建议。受进场条件的限制，本次勘察有14个钻孔未能进行钻探施工，本次暂缓施工，待具备进场条件时再进行补充钻探；未施钻孔情况如表3-5。表3-5未施钻孔情况说明表未施钻孔编号钻孔里程未能钻探原因处理措施JZ-Ⅱ13-61K31+163.155协调原因待具备进场条件时，再进行补充钻探JZ-Ⅱ13-1096K55+366.287JZ-Ⅱ13-1251、K58+963.630机场二期建设场地内JZ-Ⅱ13-1256、K59+139.048JZ-Ⅱ13-1261、K59+300.575JZ-Ⅱ13-1266、K59+465.121JZ-Ⅱ13-1271、K59+630.277JZ-Ⅱ13-1276、K59+801.450JZ-Ⅱ13-1281、K59+968.493JZ-Ⅱ13-1285、K60+100.000JZ-Ⅱ13-1289、K60+235.383JZ-Ⅱ13-1293、K60+363.886JZ-Ⅱ13-1298、K60+539.533JZ-Ⅱ13-1301K60+628.5014自然地理概况4.1地形及地貌条件郑州地区位于华北平原西南部的边缘地带，地势西南高、东北低，具有典型的由山区向平原过渡的地形特征，地貌类型包括：中低山、丘陵岗地、黄河漫滩、黄河泛滥平原、河谷平原、山前冲洪积平原、条形垄岗洼地、黄土丘陵共8个地貌区。本工程沿线位于山前冲洪积平原（参见图4-1）。拟建工程沿线地形总体呈东北高、西南稍低之势，地形坡度较小，全线地面标高约在132～160m之间。地面波状起伏，坡降3～21%0。冲沟发育一般，呈南北向或北东向展布，平面呈树枝状或平行状排列，廷伸长，彼此间隔均匀切，沟中沟发育。图4-1沿线地貌图5.2气象条件拟建工程区属于暖温带大陆性季风气候。冷暖气团交替频繁，四季分明，无霜期220天。冬季漫长而干冷，雨雪稀少；春季干燥少雨，冷暖多变大风多；夏季比较炎热，降水高度集中；秋季气候凉爽，时间短促。春季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季晴和日照多足，冬季寒冷多雪，降水量年际变幅较大，夏季雨量过于集中。潮河据郑州市气象资料：潮河(1)气温：年平均气温14.7℃，极端最高气温43℃，极端最低气温(2)降雨：多年平均降水量601.7mm，降水量年内分配不均，降水最少的是1月份，为5～9mm，最多的是7月份，一般140～160mm。保证率为75%和90%时，年降水量分别为496.0mm和423.0mm。夏季由于强盛的季风控制，高温、高湿雨量集中，降水量为290～390mm，占全年总雨量的45～60%，而冬季受干冷的大陆性气团控制，空气干燥，雨雪稀少，降水量只有20～33mm，占全年降水量的3～5%。春季降雨很少，有时秋季会出现连阴雨。降水量不仅年内分布不均，年际变化也较大，降水量最多的是1964年，高达1041mm，最少的年份是1986年，降水量为385mm。24小时降雨量多年平均值90mm，百年一遇24小时降雨量245mm，每年7、8、9三个月的降雨量是全年降雨量的55%。(3)风向：为多风地区，多年平均风速为2.8～3.2m/s，最大平均风速为18～22m/s，冬季盛行偏西北风，夏季盛行偏南风，春秋季则交替出现，一般4月份风最大，8、9月份最小。(4)冻土深度：年平均地面结冰达100多天，最大冻土深度180mm，地面以下100mm冻结平均为55天。郑州市气象情况见表4-1。表4-1郑州市气象情况表水文、气象情况郑州市年平均气温（ºC）14.7极端最高气温（ºC）43.0极端最低气温（ºC）-17.9年最大水汽压（hPa）41.0年最小相对湿度（%）66年平均降水量（mm）601.7年最多降水量（mm）781.8一日最大降水量（p=50年）189.4一日最大降水量（p=100年）215.9年最多风向及频率（%）东北10年最大冻土深度（cm）18年最大积雪深度（cm）18年平均蒸发量（mm）1787.5年最大蒸发量（mm）1935.3年平均雷暴日（天）21年平均结冰日（天）87年最大电线积冰风向风速12mm东北2m/s5.4水文本工程沿线的地表水主要属淮河水系，流经沿线的河流主要有十八里河、七里河、潮河。地下段线路无地表水体经过。绕城高速站绕城高速站祥云路站站双湖大道站鸿鹄路站华南城西站华南城站华南城东站孟庄站机场城际站郑港三街站郑港四路站郑港六路站郑港九路站机机场站机机场东站站站场四街站机场南路站高架线地下线车站换乘车站郑郑州南站十八里河十八里河七里河七里河潮河潮河图4-2沿线地表水体分布图4.5沿线环境条件（1）K30+100～K32+965线路以地下线形式从地铁2号线一期工程终点南四环站向南敷设，下穿107国道、绕城高速后逐渐转为高架线路，沿线环境概况主要为物流中心、仓库与厂房、商铺以及现状道路，环境概况参见图4-3。绕城高速107国道107国道两侧的厂房107国道两侧的商铺图4-3沿线环境概况（2）K46+300～K47+750该段线路位于华南城东站～孟庄路站区间，下穿现状京广高铁高架桥，沿线环境概况主要为孟庄镇的农田和京广高铁桥。环境条件见图4-4。枣园京广高铁桥图4-4沿线环境概况（3）K49+900～K60+628本段线路沿线主要为房屋拆迁区、在施工地、现状市政道路，本段线路下穿京港澳高速（K50+534）以及机场高速（K50+583），线路在经过郑港三街站后，逐渐向南，沿郑港四街敷设，经过富士康以及机场保税区后到达机场站。沿线环境概况参见图4-5。机场高速桥及京港澳高速桥京港澳高速东侧正建高架桥郑港四街富士康图4-4沿线环境概况5区域工程地质条件与水文地质条件5.1区域工程地质条件5.1.1沿线位于华北断块区南部。华北断块区由变质褶皱基底和不同时代的盖层组成，刚性基底上，断裂较为发育，形成由六个二级构造单元块体镶嵌而成的断块构造格架。华北断块区中南部的基底形成于太古代，为一套中、深变质片麻岩系，其构造线方向主要为北西西及近东西向，并有南北向构造迭加。古生代时期，除受加里东运动影响，缺失志留系和泥盆系外，该区以强烈沉陷为主，形成近东西向或北西西向的宽缓短轴背、向斜。中生代时期，华北断块区西部的鄂尔多斯断陷区由沉陷转为隆起，东部的隆起区则形成一些断陷盆地和地堑盆地。新生代以来，受北东向和北西西或近东西向断裂和断陷的影响，华北断块区断陷盆地十分发育，形成大面积的隆起和沉陷，西部鄂尔多斯断陷带接受巨厚的堆积，东部断陷盆地进一步发展扩大，中部的太行－中条隆起的轴部形成新的汾渭地堑带。此种断块运动一直延续到现代。沿线全部为第四系松散堆积物所覆盖，总厚度约280～300m。5.1.2近场区主要发育有老鸦陈断裂、须水断裂带和尖岗断层（见图5-1）。老鸦陈断裂（F2）：长约50km，走向NW。北起郑州市北黄河老铁路桥，自邙山东侧通过，向南东延伸，经原河南省体育馆东侧穿过市区与上街断层、须水断层相交，走向西北—东南向，倾向北东，在拟建线路起点（2号线终点南四环站）东北部约3km图5-1沿线构造断裂位置示意图图5-1沿线构造断裂位置示意图绕城高速站祥云路站双湖大道站鸿鹄路站华南城西站华南城站华南城东站孟庄站机场城际站郑港三街站郑港四路站郑港六路站港九路站机场站机场东站站场四街站机场南路站高架线地下线车站换乘车站郑州南站北须水断裂带（F8）：长约30km，走向近EW。该断裂晚第三纪以来基本无明显活动。该断裂在拟建线路起点北侧约6km须水断层西起荥阳西南的南新庄，向东经二十里铺、须水、郑州市南部，终止与圃田附近，全长50km，走向近东西，倾向北，倾角60～70，为一正断层。李廷栋等（1992）在郑州市西郊朱庄一带完成了一条长约4km的地震剖面，探测深度约2900m。剖面中奥陶系和二叠系明显错断，二叠系顶面断距在200m左右；新近系底部反射层连续性较好，无明显断错现象。中国地震局地质研究所等（2002）在圃田乡西南的炸药库–圃田营之间布设了一条近南北向的浅层地震剖面，显示须水断层视倾角65°左右，为一条正断层，明显错断了T3以下的反射层，但没有影响T2反射界面。T2同相轴为中更新统和下更新统的分界面，T3反射界面的位置相当于新近纪与第四纪地层的分界深度。因此，须水断层切割了新近系以下的地层，影响到早更新世地层，但没有切错到中更新世地层，属于早更新世活动断层。尖岗断层：北起须水断层，向南东方向延伸，经尖岗、候寨北，交于孟庄断层，长21km。位于拟建线路西南部，走向3100，倾角650，为一正断层。人工地震剖面表明该断层断距在500m左右，新近系地层没有错动。该断裂在鸿鹄路站南侧约3km处通过，鸿鹄路站距离该断裂距离最小。5.1.3本工程线路大部分位于山前冲洪积平原区，地层以第四纪松散沉积物为主，下伏基岩埋置较深，沿线第四纪覆盖层厚度均大于50m拟建线路沿线地层分布稳定，60m深度范围内地层以第四纪沉积的粘性土、粉土为主，局部夹有少量砂土层。第四纪晚沉积的粘性土和粉土互层，局部夹砂土层，地层工程性质较好，分布较稳定。5.2区域水文地质条件5.2.1区域地下水赋存特征沿线位于山前冲洪积平原地带，地层以粘性土和粉土为主，深度50m范围内主要赋存一层地下水：潜水。潜水分布于埋深25m以上的粉土层中（局部为砂土层），水位埋深8-25m左右，标高130-150m左右，该层水主要接受大气降水补给和侧向径流补给，以侧向径流和向下越流方式排泄。根据区域水文地质资料，地下水径流方向为自西南向东北径流。5.2.2区域地下水动态沿线地下水位主要取决于气候、地层结构、径流条件、人类活动等因素的综合影响，本工程地下水动态变化规律如下：潜水的自然水位动态和季节变化有关，一般9～11月份水位较高，5～7月份水位较低。6沿线工程地质与水文地质条件6.1工程地质条件6.1.1岩土的成因、年代和特征根据本次勘察所揭示的地层情况，结合地貌特征，沿线位于山前冲洪积平原区，由于本工程有3段地下段线路，考虑到地层岩性特征与物理力学性质的差异性，将地下段、过渡段线路分为两个工程地质单元，分别为：（1）K30+100～K32+965；（2）K46+300～K46+750与K49+900～K60+628。1、K30+100～K32+965勘探深度内所揭露地层现从新到老详细分述如下：（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）杂填土①层：主要成分为灰渣、混凝土块、砖块、灰土、建筑垃圾；下部主要为粉土，灰褐色，稍湿，稍密，夹少量建筑垃圾，含植物根系，局部为生活垃圾。层底埋深0.6～3.9m，平均埋深1.63m；层厚0.6～3.9m，平均厚度1.63m；层底标高130.7～143粉土素填土①1层：灰黄色、褐黄色为主，稍密，稍湿～湿，以粉土为主，夹有碎石、砂砾以及少量砖渣等。层底埋深0.9～17.5m，平均埋深2.87m；层厚0.4～15m，平均厚度2.26m；层底标高119.62～（2）第四系上更新统上段冲洪积层（Q3-3al+pl）粉土⑤1层：黄褐色，稍湿，密实，含铁锈斑点、田螺碎片及白色菌丝，见零星小钙质结核，粒径小于0.5cm，干强度低、韧性低。该层主要物理力学指标如下：含水量6.3～22.6%，平均14.3%，天然密度17.4～20.8kN/m3，平均19.2kN/m3，比重2.70，孔隙比0.466～0.711，平均0.612，压缩系数0.12～0.25MPa-1，平均0.17MPa-1，压缩模量6.7～13.9MPa，平均9.70MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=20kPa，φ=30度。标贯实测击数平均16击。层底埋深3.3～15.3m，平均埋深8.65m；层厚1～11.8m，平均厚度4.1m；层底标高121.05～49粉砂⑤2层:褐黄色，稍湿，中密，具锈斑，含少量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹，结核粒径一般为0.5cm，干强度低、韧性低，局部夹砂质粉土。该层标贯实测击数平均23击。层底埋深5～13.3m，平均埋深8.72m；层厚0.5～6.6m，平均厚度2.85m；层底标高123.39粉砂⑤4:褐黄色，稍湿，密实，矿物成分以石英、长石为主，含少量云母，分选性一般，夹有砂质粉土。该层标贯实测击数32～38击。层底埋深7～11.5m，平均埋深9.25m；层厚1.6～2m，平均厚度1.8m；层底标高141.1～146.45（2）第四系上更新统中段冲洪积层（Q3-2al+pl）粉质粘土⑥1层:褐黄色，硬塑状，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，切面粗糙，干强度中等、韧性中等。该层的主要物理力学指标平均值如下：含水量16.6～34.2%，平均21.7%，天然密度18.0～20.8kN/m3，平均19.4kN/m3，比重2.72，孔隙比0.571～0.962，平均0.718，压缩系数0.16～0.36MPa-1，平均0.19MPa-1，压缩模量5.4～17.0MPa，平均10.4MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=43kPa，φ=21度。标贯实测击数平均22击。层底埋深11.8～25m，平均埋深19.39m；层厚0.5～14m，平均厚度4.73m；层底标高107.6～136.8m粉土⑥2层:褐黄色，湿～很湿，密实，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，干强度低，韧性低。该层的主要物理力学指标平均值如下：含水量11.0～31.3%，平均18.9%，天然密度17.0～20.5kN/m3，平均18.5kN/m3，比重2.70，孔隙比0.539～1.071，平均0.740，压缩系数0.11～0.29MPa-1，平均0.17MPa-1，压缩模量5.9～16.8MPa，平均10.9MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=24kPa，φ=31度。标贯实测击数平均25击。层底埋深13～31.5m，平均埋深20.45m；层厚1～15.7m，平均厚度5.32m；层底标高109.39～139细砂⑥4层:褐黄色，湿～饱和，中密，中密，具锈斑，含少量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹，结核粒径一般为0.5cm，干强度低、韧性低，局部夹砂质粉土。该层标贯实测击数平均21击。层底埋深14.7～26.7m，平均埋深20.7m；层厚1.7～3.3m，平均厚度2.5m；层底标高128.39～（3）第四系上更新统下段冲洪积层（Q3-1al+pl）粉质粘土⑦1层:棕红～棕黄色，硬塑状，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，35m以下结核含量较多，粒径达2～5cm，切面粗糙，干强度中等、韧性中等。该层的主要物理力学指标平均值如下：含水量14.8～30.0%，平均22.0%，天然密度19.0～20.8kN/m3，平均20.1kN/m3，比重2.72，孔隙比0.573～0.875，平均0.660，压缩系数0.09～0.35MPa-1，平均0.20MPa-1，压缩模量5.1～15.5MPa，平均8.9MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=42kPa，φ=23度。层底埋深26.5～40.6m，平均埋深33.3m；层厚1.1～16.5m，平均厚度7.11m；层底标高93.34～116粉土⑦2层:棕黄色，湿，密实，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，干强度低，韧性低。该层的主要物理力学指标平均值如下：含水量17.2～29.8%，平均23.5%，天然密度18.9～20.4kN/m3，平均19.5kN/m3，比重2.70，孔隙比0.629～0.849，平均0.734，压缩系数0.19～0.27MPa-1，平均0.24MPa-1，压缩模量6.2～8.4MPa，平均7.2MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=22kPa，φ=29度。标贯实测击数29击。层底埋深26～36.2m，平均埋深30.4m；层厚1.5～6m，平均厚度2.8m；层底标高97.74～120钙质胶结⑦3层:棕黄色夹白色，呈散块状或半胶结状，岩心呈块状或短柱状，分布无规律，呈透镜体状，坚硬，钻进困难。层底埋深40.7m，平均埋深40.7m；层厚1.5～6m，平均厚度2.8m粘土⑦3层:棕红色，硬塑，局部呈泥质弱胶结，断面光滑，有油脂光泽。该层的主要物理力学指标平均值如下：含水量14.1～24.7%，平均20.0%，天然密度19.1～20.5kN/m3，平均19.9kN/m3，比重2.74，孔隙比0.582～0.720，平均0.643，压缩系数0.14～0.25MPa-1，平均0.18MPa-1，压缩模量6.7～11.4MPa，平均9.6MPa，属中等压缩性土，固结快剪：c=53kPa，φ=14度。标贯实测击数29击。层底埋深28.3～42.6m，平均埋深36.42m；层厚1.2～13.1m，平均厚度7.32m；层底标高90.5～105（3）第四系中更新统冲洪积层（Q2al+pl）粉质粘土⑧1层：棕红色，硬塑～坚硬，局部呈泥质弱胶结，断面光滑，有油脂光泽。该层的主要物理力学指标平均值如下：含水量18.3～23.2%，平均20.9%，天然密度19.7kN/m3，比重2.72，孔隙比0.696，压缩系数0.11MPa-1，压缩模量15.5MPa，属低压缩性土，天然快剪：c=60kPa，φ=17度。细砂⑧2层：棕黄色，密实，湿，具锈斑，含少量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹。该层标贯实测击数平均90击。2、K30+100～K32+965与K49+900～K60+628勘探深度内所揭露地层现从新到老详细分述如下：（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）杂填土①层：主要成分为灰渣、混凝土块、砖块、灰土、建筑垃圾；下部主要为粉土，灰褐色，稍湿，稍密，夹少量建筑垃圾，含植物根系，局部为生活垃圾。粉土素填土①1层：灰黄色、褐黄色为主，稍密，稍湿～湿，以粉土为主，夹有少量植物根系等。层底埋深1.7～2.8m，平均埋深2.12m；层厚1.7～2.8m，平均厚度2.12m；层底标高128.04～130.12m，平均标高126.21m。（2）第四系上更新统上段冲洪积层（Q3-3al+pl）粉土⑤1层：黄褐色，稍湿，密实，含铁锈斑点、田螺碎片及白色菌丝，见零星小钙质结核，粒径小于0.5cm，干强度低、韧性低。该层主要物理力学指标如下：含水量5.0～26.3%，平均15.8%，天然密度16.6～20.6kN/m3，平均19.1kN/m3，比重2.70，孔隙比0.494～0.786，平均0.633，压缩系数0.12～0.37MPa-1，平均0.22MPa-1，压缩模量5.0～12.9MPa，平均8.1MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=19kPa，φ=30度。标贯实测击数平均20击。粉砂⑤2层:褐黄色，稍湿，中密，具锈斑，含少量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹，结核粒径一般为0.5cm，干强度低、韧性低，局部夹砂质粉土。该层标贯实测击数平均20击。粉砂⑤4层:褐黄色，稍湿，密实，矿物成分以石英、长石为主，含少量云母，分选性一般，夹有砂质粉土。该层标贯实测击数平均25击。粉质粘土⑤7层:褐黄色，硬塑，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，切面粗糙，干强度中等、韧性中等。该层主要物理力学指标如下：含水量14.4～27.2%，平均20.7%，天然密度17.9～21.0kN/m3，平均20.0kN/m3，比重2.72，孔隙比0.530～0.791，平均0.639，压缩系数0.15～0.35MPa-1，平均0.26MPa-1，压缩模量4.9～10.9MPa，平均6.9MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=40kPa，φ=19度。标贯实测击数平均23击。（2）第四系上更新统中段冲洪积层（Q3-2al+pl）粉质粘土⑥1层:褐黄色，硬塑状，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，切面粗糙，干强度中等、韧性中等。该层主要物理力学指标如下：含水量12.3～32.2%，平均21.4%，天然密度18.0～21.6kN/m3，平均20.1kN/m3，比重2.72，孔隙比0.467～0.883，平均0.648，压缩系数0.12～0.40MPa-1，平均0.23MPa-1，压缩模量4.3～13.3MPa，平均7.7MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=37kPa，φ=19度。标贯实测击数平均19击。粉土⑥2层:褐黄色，湿～很湿，密实，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，干强度低，韧性低。该层主要物理力学指标如下：含水量11.8～30.1%，平均19.7%，天然密度17.8～21.6kN/m3，平均20.1kN/m3，比重2.70，孔隙比0.454～0.766，平均0.600，压缩系数0.11～0.35MPa-1，平均0.20MPa-1，压缩模量4.9～13.5MPa，平均8.9MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=19kPa，φ=30度。标贯实测击数平均18击。细砂⑥4层:褐黄色，湿，密实，矿物成分以石英、长石为主，含少量云母，分选性一般，夹有砂质粉土。该层标贯实测击数平均31击。粘土⑥5层:棕黄色，硬塑，局部呈泥质弱胶结，断面光滑，有油脂光泽。该层的主要物理力学指标平均值如下：含水量18.7～28.9%，平均23.1%，天然密度19.5～20.7kN/m3，平均20.1kN/m3，比重2.75，孔隙比0.611～0.818，平均0.692，压缩系数0.05～0.16MPa-1，平均0.11MPa-1，压缩模量10.0～19.3MPa，平均14.3MPa，属低压缩性土，固结快剪：c=61kPa，φ=17度。（3）第四系上更新统下段冲洪积层（Q3-1al+pl）粉质粘土⑦1层:棕红～棕黄色，硬塑状，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，35m以下结核含量较多，粒径达2～5cm，切面粗糙，干强度中等、韧性中等。该层主要物理力学指标如下：含水量9.6～34.2%，平均21.5%，天然密度18.0～21.3kN/m3，平均20.2kN/m3，比重2.72，孔隙比0.435～0.962，平均0.641，压缩系数0.09～0.30MPa-1，平均0.20MPa-1，压缩模量5.4～18.2MPa，平均9.1MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=39kPa，φ=19度。粉土⑦2层:棕黄色，湿，密实，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm，干强度低，韧性低。该层主要物理力学指标如下：含水量17.4～32.1%，平均22.8%，天然密度18.5～21.3kN/m3，平均20.0kN/m3，比重2.70，孔隙比0.488～0.794，平均0.629，压缩系数0.11～0.30MPa-1，平均0.20MPa-1，压缩模量6.0～14.7MPa，平均8.7MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=20kPa，φ=28度。标贯实测击数平均29击。钙质胶结⑦3层:棕黄色夹白色，呈散块状或半胶结状，岩心呈块状或短柱状，分布无规律，呈透镜体状，坚硬，钻进困难。细砂⑦4层:褐黄色，湿，密实，矿物成分以石英、长石为主，含少量云母，分选性一般，夹有砂质粉土。该层标贯实测击数平均40击。粘土⑦5层:棕红色，硬塑，局部呈泥质弱胶结，断面光滑，有油脂光泽。（3）第四系中更新统冲洪积层（Q2al+pl）粉质粘土⑧1层：棕红色，硬塑～坚硬，局部呈泥质弱胶结，断面光滑，有油脂光泽，该层主要物理力学指标如下：含水量12.2～36.1%，平均21.4%，天然密度18.0～21.2kN/m3，平均20.3kN/m3，比重2.72，孔隙比0.529～0.816，平均0.639，压缩系数0.08～0.27MPa-1，平均0.17MPa-1，压缩模量6.0～18.6MPa，平均10.7MPa，属低压缩性土，天然快剪：c=48kPa，φ=20度。标贯实测击数平均30击。细砂⑧2层：棕黄色，密实，湿，矿物成分以石英、长石为主，含少量云母，分选性一般。标贯实测击数平均53击。钙质胶结⑧4层:棕黄色夹白色，呈散块状或半胶结状，岩心呈块状或短柱状，分布无规律，呈透镜体状，坚硬，钻进困难。粉土⑧5层:棕红色，密实，具黑色锰质斑点，含少量钙质结核，结核粒径一般0.5cm。该层主要物理力学指标如下：含水量16.5～29.9%，平均22.2%，天然密度19.3～21.0kN/m3，平均20.2kN/m3，比重2.70，孔隙比0.508～0.761，平均0.584，压缩系数0.12～0.24MPa-1，平均0.18MPa-1，压缩模量7.4～13.3MPa，平均9.2MPa，属中等压缩性土，天然快剪：c=42kPa，φ=20度。泥质胶结⑧7层:棕红色，坚硬，呈泥质弱胶结，断面光滑，有油脂光泽。6.1.2不良地质作用本工程沿线位于山前冲洪积平原区，勘察成果与搜集资料显示：沿线无滑坡、泥石流、岩溶等不良地质作用。6.1.3特殊性岩土根据现场勘察和区域资料分析，本车站场地范围内对工程有不利影响的特殊性岩土除有填土层和湿陷性黄土分布外，未发现膨胀土、风化岩及残积土等特殊性岩土分布。1、人工填土：沿线普遍分布有人工填土层，土质不均，工程性质差，一般厚度0.5～2.0m，其中在里程K31+036附近段厚度较大，达17.5m。人工填土层，成分复杂，力学性质差异较大，稳定性差，对路基稳定性、边坡稳定性、围岩稳定性有不利影响2、搜集资料和土工试验结果表明沿线表层土无湿陷性或为非自重性湿陷，初步判定对地下段、过渡段线路影响较小。6.2水文地质条件6.2.1（1）K30+100～K32+965本次勘察共观测到一层地下水，为潜水（二）：水位埋深16.15～30.46m，水位标高103.29～120.97m，观测时间：2013年12月至2104年1月，该层水赋存于水位以下的冲洪积层中。主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、人工开方式排泄。（2）K46+300～K46+750本次勘察共观测到一层地下水，为潜水（二）：水位埋深11.95m，水位标高130.52m，观测时间：2104年1月，该层水赋存于水位以下的冲洪积层中。主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、人工开方式排泄。（3）K49+900～K60+628本次勘察共观测到一层地下水，为潜水（二）：水位埋深9.6～25.3m，水位标高120.11～128.12m，观测时间：2104年1月，该层水赋存于水位以下的冲洪积层中。主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、人工开方式排泄。6.2.2抗浮设防水位与防渗设计水位（1）抗浮设防水位表6-3沿线抗浮设防水位标高建议值工点名称区间/站中地面标高

（m）抗浮水位标高建议值

（m）起点～绕城高速站132～140115.0～127.0绕城高速站142.0127.0绕城高速站～祥云路站（地下段）143.0～155.0127.0～130.0华南城东站-孟庄路站

（明挖段K46+300～K47+500）141.0～149.0136.0～144.0孟庄路站～机场城际站

（地下段K49+900～机场城际站）148.0～152.0142.0～147.0机场城际站154.7147.0机场城际站～郑港三街站(K51+497～K51+675)155.0～157.0147.0～152.0机场城际站～郑港三街站(K51+675～K52+710)157.0～140.0152.0～135.0郑港三街站139.6136.5郑港三街站～郑港四路站139.8～132.9136.5～130.0郑港四路站132.9130.0郑港四路站～郑港六路站132.9～137.8130.0～134.0郑港六路站134.0131.0郑港六路站～郑港九路站134.0～142.0131.0～137.0郑港九路站143.8141.0郑港九路站-机场站144.0～1470141.0～146.5（2）防渗设计水位防渗设计水位可按自然地面标高考虑。6.2.3地下水的腐蚀性本次勘察共取潜水样6组进行进行水质分析试验，根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）附录G，本勘察场地环境类型属Ⅰ类，潜水为弱透水层中的地下水（B），按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）对地下水腐蚀性进行判定：潜水（二）：对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性，在干湿交替条件下具微腐蚀性。详见表6-4。表6-4水的腐蚀性评价表地下水类型(序号)钻孔编号取样深度(m)试验成果指标对建筑材料的腐蚀性评价SO42-Mg2+总矿化度PH侵蚀性CO2HCO3-Cl-混凝土结构钢筋混凝土结构中的钢筋mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmg/L长期浸水干湿交替潜水（二）JZ-Ⅱ13-7421.913832.25197.505.2150.2微微微JZ-Ⅱ13-9226.4912432.35637.505.7773.6微微微JZ-Ⅱ13-72019.575.8920.79379.667.5104.7129.78微微微JZ-Ⅱ13-91625.712032.25497.506.5243.5微微微JZ-Ⅱ13-100418.9311528.44147.504.2833.5微微微JZ-Ⅱ13-107924.227210.33577.404.2826.8微微微6.2.4本次勘察共采取6件土样进行了土的易溶盐试验，根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）附录G，勘察场地环境类型属Ⅰ类，按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）对土的腐蚀性进行判定：土层对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。具体分析及结果见表7-5。表7-5土的腐蚀性评价表层号岩性钻孔编号取样深度(m)试验成果指标对建筑材料的腐蚀性评价SO42-Mg2+岩性分类PHCl-混凝土结构钢筋混凝土结构中的钢筋mg/kgmg/kgmg/kg⑤1粉土JZ-Ⅱ13-262.0012.79.7A7.2919.8微微⑤1粉土JZ-Ⅱ13-262.458.612.2A7.6329.5微微⑤1粉土JZ-Ⅱ13-264.1514.79.7A7.7234.6微微⑤1粉土JZ-Ⅱ13-265.0015.612.1A7.9939.3微微⑤1粉土JZ-Ⅱ13-9432.007.614.7A7.2824.8微微6.2.5结构所处的环境类别及其作用等级判别按照国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50467-2008）将混凝土结构所处环境类别分为一般环境、冻融环境、海洋氯化物环境、除冰盐等其他氯化物环境、化学腐蚀环境，根据第3.3.1条、第3.3.2条对不同类别环境的作用等级进行划分。（1）一般环境根据水位观测资料以及结构埋深和水位关系，该工程上部结构环境条件特征为非干湿交替的露天环境，环境作用等级为I-B，综合考虑本工程的一般环境为I-B。（2）冻融环境地下段线路结构大部分位于冻融线（地面下0.6m）以下，不属于冻融环境；出入口、U型槽等附属结构冻融线以上构建环境条件特征为微冻地区的有盐环境混凝土高度饱水，环境作用等级为Ⅱ-C。（3）海洋氯化物环境本工程不属于海洋氯化物环境。（4）除冰盐等其他氯化物环境本工程不属于除冰盐等其他氯化物环境。（5）化学腐蚀环境根据本段线路水、土腐蚀性分析结果，本工程不属于化学腐蚀环境；本工程不属于大气污染环境。7场地和地基的地震效应评价7.1历史地震郑州地处平原，不在我国5大地震带上，所以发生地震的概率非常小的最近几次地震：08年5月07日河南范县与山东鄄城交界发生ML3.1级地震、08年4月10日河南范县与山东鄄城交界发生ML3.0级地震、08年4月06日河南省永城县发生ML3.2级地震、08年4月05日河南柘城县发生ML3.1级地震、2008年3月10日05时45分13.0秒在河南封丘、长垣与兰考交界(北纬35.0,东经114.7)发生4.3级地震。另据河南地震信息网的消息称，08年1月3日新乡封丘县就发生过3.9级地震，震中附近震感强烈，但房屋未造成破坏，地震震感范围较大，河南的长垣、兰考、开封、尉氏以及山东的东明、刘楼、焦园、三春集镇等地有不同程度的震感。7.2抗震地段划分本场地地形开阔、地势平坦，附近无断裂分布；整个场地不存在滑坡、泥石流等不良地质作用；根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表4.1.1以及条文说明第4.1.1条，判定该场地为可进行建设的一般地段。7.3建筑的场地类别根据《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009年版）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本场地的建筑场地类别判定见表7-1。表7-1建筑场地类别评价表依据规范类别孔号计算深度（m）等效剪切波速值Vse（m/s）覆盖层厚度（m）（m）场地类别《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009版）JZ-Ⅱ13-01地面下25277/Ⅱ类JZ-Ⅱ13-26272.9Ⅱ类JZ-Ⅱ13-69270.8Ⅰ类JZ-Ⅱ13-101272Ⅱ类JZ-Ⅱ13-705263.5Ⅱ类JZ-Ⅱ13-870262.6Ⅱ类JZ-Ⅱ13-886267.1Ⅱ类JZ-Ⅱ13-921265.9Ⅱ类JZ-Ⅱ13-948266.3Ⅱ类JZ-Ⅱ13-984264.6Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1019276.5Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1060276.7Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1101262.6Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1123268.9Ⅱ类《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）JZ-Ⅱ13-01地面下20m或覆盖土层厚度二者小值267＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-26260.9＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-69260.5＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-101261＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-705260.2＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-870257.7＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-886260.5＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-921260.6＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-948260.1＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-984260.1＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1019267.6＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1060267.9＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1101251.1＞50Ⅱ类JZ-Ⅱ13-1123260.0＞50Ⅱ类根据《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009版）：综合评定拟建工程场地类别为Ⅱ类。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）：综合评定拟建工程场地类别为Ⅱ类。设计可根据选用的规范体系进行场地类别确定。7.4场地土类型根据《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）(2009年版)，拟建场地自地面下25m深度范围内各土层类型见表7-2、7-3。表7-2场地土类型分布表（K30+100～K32+965）岩土名称剪切波速(m/s)场地土类型岩土名称剪切波速(m/s)场地土类型杂填土①197.3中软土细砂⑥4320中硬土粉土素填土①1199.1中软土粉质黏土⑦1361.5中硬土粉土⑤1253.0中硬土粉土⑦2345.6中硬土粉砂⑤2271.2中硬土钙质胶结⑦3400中硬土粉砂⑤4280中硬土粘土⑦5356.5中硬土粉质黏土⑥1300.5中硬土粉土⑥2310.3中硬土表7-3场地土类型分布表（K46+300～K46+750、K49+900～K60+628)岩土名称剪切波速(m/s)场地土类型岩土名称剪切波速(m/s)场地土类型杂填土①203.5中软土细砂⑥4287.5中硬土粉土素填土①1207.2中软土粘土⑥5313.6中硬土粉土⑤1252.3中硬土粉质黏土⑦1321.2中硬土粉砂⑤2256.4中硬土粉土⑦2347.2中硬土粉砂⑤4265.3中硬土钙质胶结⑦3393.3中硬土粉质粘土⑤7262.3中硬土细砂⑦4344.3中硬土粉质黏土⑥1290.6中硬土粘土⑦5340中硬土粉土⑥2278.6中硬土7.5抗震设计参数拟建线路位于抗震设防烈度7度区，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）判定，拟建场地位于抗震设防烈度7度区内，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，设计特征周期为0.407.6饱和砂土和粉土的液化判别根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第4.3.1条～4.3.5条，本段除上部填土层外，地质年代为第四系晚更新世地层，且地下水埋藏较深，地震烈度为7度时可判为不液化或可不考虑液化影响。8隧道围岩分级与岩土施工工程分级根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）附录E，结合本次勘察所揭露的岩土资料，对车站结构底板以上各土层进行隧道围岩分级。同时根据《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）附录A.1，对隧道围岩进行分级，并根据A.2地下水状态按Ⅱ级对围岩分级进行修正。同时根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）附录F进行了岩土施工工程分级。各分级结果见表8-1所示。表8-1隧道围岩分级及岩土施工工程分级评价表地层编号岩性名称根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》围岩分级根据《铁路隧道设计规范》修正围岩分级岩土施工工程分级开挖方法①杂填土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠⅠ级松土：用铁锹挖，脚蹬一下到底的松散土层，机械能全部直接铲挖，普通装载机可满载；Ⅱ级普通土：部分用镐刨松，再用锹挖，脚蹬连蹬数次才能挖动的。挖掘机、带齿尖口装载机可满载、普通装载机可直接铲挖，但不能满载；Ⅲ级硬土：必须用镐先全部松动才能用锹挖。挖掘机、带齿尖口装载机不能满载、大部分采用松土器松动方能铲挖装载；①1粉土素填土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑤1粉土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑤2粉砂=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑤4粉砂=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑤7粉质黏土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅡ⑥1粉质黏土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅡ⑥2粉土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑥4细砂=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑥5粘土ⅤⅤⅡ⑦1粉质黏土ⅤⅤⅡ⑦2粉土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑦3钙质胶结ⅤⅤⅢ⑦4细砂=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑦5粘土ⅤⅤⅡ⑧1粉质黏土ⅤⅤⅢ⑧2细砂=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑧4钙质胶结ⅤⅤⅢ⑧5粉土=6\*ROMANVI=6\*ROMANVIⅠ⑧7泥质胶结ⅤⅤⅢ9岩土参数的分析和选用本报告遵照《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）附录J提供相关岩土参数供设计使用。岩土参数的分析选用，充分考虑了取样、试验操作等因素对测试成果的影响，按照地质体的不同单元、区段、层位进行统计，采用算术平均值、变异系数等可靠的数理统计学理论，以获取准确的岩土设计参数。1、物理力学指标（1）本报告提供的物理力学指标主要包括含水量、比重、天然密度、干密度、饱和度、孔隙比、液限、塑限、塑性指数、液性指数、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等。对于分布较为稳定的细粒土层，根据室内试验结果提供上述参数。对于呈薄层或透镜体分布，采取原状土样有一定困难的土层，本报告中依据相关规范结合地区经验提供天然密度、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等参数的经验值。对于无法采取原状样的砂性土、碎石土层，本报告主要依据相关规范结合地区经验提供天然密度、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等参数的经验值。各项指标详见“岩土物理力学性质综合统计表”。（2）在岩土参数的分析选用时，充分考虑了取样、试验操作等因素对测试成果的影响，根据场区地层沉积分布规律划分地层，对于土层测试、试验指标，分析舍去明显不合理数据后，采用算术平均值、最大值、最小值、变异系数等可靠的数理统计学理论，以获取准确的岩土设计参数。具体方法为：检查参加计算的数据是否属于同一母体，并对数据进行逐个检查，舍去异常误差试验测试数据；综合分析各层的物理力学指标，分析数据的可信程度，剔除异常值；以各参数的变异系数验证分层的合理性，若变异系数过大，则重新划分地层、统计参数。舍去明显不合理数据及变异系数过大的，判别依据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）及《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）（2009年版）有关规定。2、原位测试指标标准贯入试验按照《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）（2009年版）第10.5.3技术要求执行，对