2021市优 | 中国北京世界园艺博览会岩土工程勘察设计咨询、专项水文地质评估、工程检测监测一体化项目（工程勘察一等奖）

岩土

       “北京市优秀工程勘察设计奖”是由北京工程勘察设计协会主办，北京市规划和自然资源委员会指导的北京市勘察设计行业最高奖项，分为综合奖、专项奖、单项奖三个类别。本届奖项评选从2021年4月27日申报开始至7月30日初审结束，评审专家组严格按照“北京市优秀工程勘察设计奖”评审要求，对申报项目进行认真筛选和综合评价，经北京工程勘察设计协会审定，最终评选出综合奖519项，专项奖262项，单项奖123项。其中，工程勘察综合奖（岩土）一等奖 15 项，二等奖 25 项，三等奖 30 项，现对一等奖获奖项目成果进行展示如下：

中国北京世界园艺博览会岩土工程勘察

设计咨询、专项水文地质评估、

工程检测监测一体化项目

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项目概况

       风从东方来，春到妫水边。2019年4月28日，中国北京世界园艺博览会开幕式在北京延庆举行，约110个国家和国际组织共赴本次绿色之约。习近平主席在开幕式上发表了以《共谋绿色生活，共建美丽家园》的重要讲话，向世界传递中国坚定走绿色发展之路的决心和信心，发出全球携手共建美丽家园的中国邀约。伴随着盛大的开幕演出，北京世园会向世人敞开了大门，展示人与自然和谐共生的美丽身影。

▲ 世园会俯瞰图

       世园会园区坐落于北京市延庆区，是该地区迄今最大规模的工程建设。设计单位发挥了多专业综合技术优势，历经5年，由工程勘察设计大师领衔，调动勘察分院、咨询设计所、环境中心、检测分院、能源分院等多个部门的专家团队，为世园会提供了涵盖岩土工程勘察、设计、咨询、检测、监测、研发为一体的技术服务，提供各类技术成果60余份，不仅为本次盛会的顺利召开保驾护航，更为以“绿色生活，美丽家园”为主题的世园会做出了自己的贡献。

▲ 世园会中国馆

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科技研发

助力科技世园、绿色世园

█ 园区建设，地质研究先行

       为确保工程安全性和经济性，设计单位负责咨询设计部门与能源分院，于2014年底即开展了“世园会园区地质及岩土工程条件分析研究”，分析园区工程地质条件适宜性，建立三维可视化地质及水文地质模型，研究园区环境地质条件和浅层地温能、深层地热开发的可行性，为园区后续的科学规划设计提供技术支撑。

█ 人工湿地科技攻关，服务绿色生态建设

       2016年，设计单位负责咨询设计部门在北京市科委的支持下，开展了“园区地下水环境及人工湿地基质层设计关键技术研究与应用”的科技研发工作。

       本课题依托世园会拟建人工湿地，开展了地质与水文地质条件分析、基质层设计技术、湿地选型技术、湿地运行对地下水环境的影响评价等方面的系统研究，北京地区湿地设计分析评价的环境水文地质勘察技术要点。提出了人工湿地设计的室内试验技术和数值模拟技术，建立了人工湿地地表水与地下水的耦合模型分析技术，并成功用于人工湿地对地下水环境的影响评价。研究成果得到了市科委组织的专家评审的高度评价，并在后期的园区勘察设计工作中得到充分应用。

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岩土工程勘察与水文地质勘察

提供精准地基方案

       设计单位共完成2019年世界园艺博览会工程勘察项目25项，其中，市政基础设计项目8项、公共绿化景观项目16项及场馆工程项目1项。除此以外，环境中心开展了妫汭湖专项水文地质勘察，咨询设计所基于研发成果，完成了公共绿化景观项目（二期工程）人工湿地环境水文地质勘察。部分核心项目勘察工作具体介绍如下：

█ 天田山、永宁阁岩土工程勘察

       天田山是2019北京世园会建设工程中首个竣工项目，由人工填筑而成，最大高度达28m，旨在打造“五谷丰登、山花烂漫”的梯田式花田景观，并在山顶建造全园制高点和标志性建筑—永宁阁。

       天田山为堆筑山体，存在山体沉降及人工边坡稳定性问题，场地条件特殊，同类工程经验少。为全面评价场地堆填土的工程性质，提供经济合理的地基方案，在周宏磊总工程师带领下，成立了由勘察分院、咨询设计所及检测分院等相关部门组成的“永宁阁专项勘察工作小组”，制定了“两个阶段勘察、三个阶段对比分析”的专项勘察方案。利用天田山填筑不同时期的勘察资料，对比分析土层参数指标的变化情况，评价堆填土对性质的影响以及填筑后随时间推移工程性质的变化情况。本项目勘察反映了地基土随深度、时间、平面位置的不同工程性质的差异，为永宁阁地基方案的设计和沉降分析，人工边坡的设计和地基处理方式的选择等提供了较好的参数依据。

▲ 专项勘察方案

█ 中国馆岩土工程勘察

       中国馆是世园会最重要的标志性建筑之一，屋面呈扇环形。主体建筑外围为营造微地形均有不同高度的堆土，最大填方高度约10m。针对中国馆的特点，设计单位结合场区地形条件、同类工程的勘察经验及已有资料，采用多种勘察手段，对场区地层结构、地基土层的物理力学性质和空间分布、地下水分布和水质情况、地基的地震效应及抗震设计基本条件等岩土工程条件进行评价，提供合理的地基方案，并对设计、施工方面可能涉及的工程问题提出技术建议。

█ 水文勘察，助力海绵园区

       世园会公共绿化景观项目—妫汭湖为世园会主体景观之一，充分体现了人与自然和谐共存的理念。项目建设不仅要查明场地的水文地质条件，还要明确场地的土壤、地表水和地下水环境质量现状，以便为实现人工湖蓄水、净水功能提供背景资料。设计单位本着以环境为中心，科学治理精神和传统结合创新、数据服务应用的理念，完成了该项目专项水文地质勘察。

█ 环境水文地质勘察，服务湿地设计

       设计单位咨询设计部门开展了公共绿化景观项目（二期工程）人工湿地环境水文地质勘察工作。分析了现状湿地内地表水与周边地下水之间的水量和水质交换；利用包气带室内隔污试验，评价了拟建人工湿地下方包气带的防渗隔污性能；利用园区和湿地地质及水文地质资料，建立了人工湿地与地下水的耦合模型（GW-SW模型），分析评价了人工湿地运行后对地下水环境（水量和水质）的影响，对人工湿地的选址、建设和运行管理具有重要的指导意义。

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保障工程科学决策

█ 考虑周边施工影响的一体化岩土工程设计

       设计单位咨询设计部门为世园会提供了包括中国馆、国际馆、生活体验馆等主要场馆的深基坑工程设计、地基处理设计、抗浮设计等17项技术服务。探索实践了大场区多项目一体化同时施工相互影响条件下岩土工程设计技术方法，为工程安全提供可靠保障的同时实现了保护了周边既有设施、绿化环境、地下水环境的岩土设计成果。

       永宁阁建筑结构体系限制-主体、高平台、低平台基础错落布置，不同基础荷载差异较大，建筑物的地基基础变形控制设计难度高。针对建筑物结构及地基土特点，采用我院独有的 PSFIA桩基协同作用沉降分析技术和数十年建筑沉降研究成果，考虑人工梯田堆填作用，针对复杂建筑结构体系合理建立计算模型，获得对建筑沉降的可靠分析。设计方依据协同成果对基础布桩、结构荷载方案进行优化调整设计，为工程地基基础方案的选择与优化提供了关键技术支持。

█ 永宁阁边坡稳定性评估

       基于天田山、永宁阁设计以及地基土体试验成果，利用数值分析，对各种工况下永宁阁地基边坡稳定性进行评估分析，获得了高填方边坡的破坏模式（滑面位于浅层地基软弱层），为边坡防护设计提供了重要的技术支持。揭示了高填方边坡与软弱地基共同工作条件下的边坡破坏模式，为边坡工程设计提供了可靠依据。

█ 天田山、永宁阁长期沉降咨询

       确保坐落于28m高度堆土形成的天田山之上永宁阁的基础沉降满足设计要求，是本工程的一个难题，国内外也缺少相关的成功案例。基于设计单位勘察成果，咨询设计所科技人员首次采用对大体量填方堆载作用下软弱地基-高填方山体-复合地基-建筑共同工作下长期沉降分析技术，对天田山及永宁阁建筑的整个施工过程，包括天田山分层填筑、永宁阁复合地基、基础以及建筑加载等工序，进行了分阶段全过程模拟计算。咨询工作为结构设计提供了沉降控制关键设计参数支持，为现场施工计划的制订提供关键时间节点依据，实现了大体量填方堆载作用下沉降随时间发展变化的动态预测分析，为永宁阁基础设计提供了关键的技术支撑，确保了永宁阁建筑物变形安全。

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信息化助力监测

为世园会建设运维护航

       设计单位承担了园区主要场馆基坑工程第三方监测、建筑物沉降观测及挡墙运维期安全监测，依靠信息化监测技术手段，为世园会安全建设及运维保驾护航。

▲ 岩土工程安全风险监测理念

       2019年4月29日，北京世界园艺博览会盛装开园了，迎来了中外游客。世园会不仅是一场奇花异草的大联展，还为世界友人带来了文化盛宴。162天会期期间，将有2500多场文化活动贯穿始末。这必将是一次载入史册的盛会！

▲ 该图片摘自新华网

█ 项目信息

项目名称：中国北京世界园艺博览会岩土工程勘察设计咨询、专项水文地质评估、工程检测监测一体化项目

荣获奖项：2021年市优丨工程勘察综合奖（岩土）一等奖

获奖人员：周宏磊、李军、王鑫、马庆迅、韩煊、李立、杨素春、王军辉、马秉务、沈滨、王金明、张建坤、吕京京、梁争光、李正平

获奖单位：北京市勘察设计研究院有限公司

建设单位：北京世界园艺博览会事务协调局

项目地点：北京市延庆

设计时间：2017年-2018年 

建成时间：2019年 

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