盾构掘进孤石处理技术研究

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盾构掘进孤石处理技术研究
张恒，陈寿根，谭信荣，赵玉报
(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)
[摘要]结合深圳地铁5号线工程实例，深人分析了孤石的形成机理和分布规律，讨论了盾构穿越孤石地层的难点和风险，提出了孤石的探测方法，介绍了破除孤石的主要方法和施工中应采取的措施。通过对比8种孤石的处理方法，提出了各种处理方法的优势和劣势，并有针对性地将这些方法应用于不同的工程中。

内容摘抄：

1工程概况
深圳地铁5号线全长40km,本了程在宝安一翻身区间、翻身一灵芝区间和民治一五和区间盾构线路均遇到孤石。
宝翻区间以砂质黏性土和砂层为主，拱顶以上地层以杂填土、淤泥、粉质黏性土为主，本区间左线发现5块孤石，其中2块位于隧道范围内；右线发现6块孤石，其中3块位于隧道范周内。翻灵区间主要穿越的岩层为砾质黏性土和全风化花岗岩，含水量半富并且与海水存在动力联系，同时隧道下穿诸多建（构）筑物，由于花岗岩在成岩、后期构造作用和风化的不均一性，导致花岗岩风化不均，存在孤石，本区间左线和右线共有8个较大的孤石位于隧道开挖断面内。民五区间隧道穿越地层主要为砾质黏性土和全风化花岗岩。左、右线各存在19个球状风化体，强度为150~180MPa。
2孤石的形成原因及分布规律
2.1形成原因
孤石形成主要有两方面原因：①由人工回填造成的存在于回填土层中的大孤石；②由于岩石岩性不均匀、抗风化能力差异大，加之断裂构造发育及岩体的次生裂隙导致岩体破碎，抗风化能力减弱，在深度风化情况下所形成的。当花岗岩中发育有几组交叉的节理时节理把岩石分割成棱角形块，风化特别集中在3组节理相交的棱角部位，风化速度快，久而久之，棱角逐渐被圆化。风化作用不断进行时，渐趋于使岩块变圆，形成球状花岗岩孤石。

3孤石的探测
为探明孤石的分布情况，采用以钻探为主，多种方法联合运用相互印证的综合探测方案。在工程初勘和详勘基础上，首先采用瑞利波法和高密度电阻率法同时沿隧道中轴线进行勘探，大致探出盾构隧道中轴线洞身及上下一定深度影响范围内孤石的分布、发育情况和接触关系等。然后结合区间隧道中线和开挖轮廓线，根据物探确定的孤石位置，布设地质探孔，进行取芯补勘。

4处理措施
根据孤石的大小、位置、形状、周边环境等因素确定处理方法。当隧道上方地面具备冲孔、挖孔条件时，应首先采用地面处理方式；当地面不具备冲孔、挖孔条件时，采用洞内处理方式。

（略）

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