深圳市城市轨道交通7号线BT项目7304-1盾构区间孤石探测及处理施工方案8.5jia终稿

盾构区间孤石探测及处理方案1 编制依据1、东莞市轨道交通R2线地质详勘报告；2、东莞市轨道交通R2线隧道施工设计图；3、中华人民共和国《爆破安全规程》（GB 6722—2003）；4、《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；5、我单位对地质补充勘察资料.2 工程概况本标段盾构区间线路起于陈屋站,沿S256国道进入商业区及厂房，沿线依次穿越港宝鞋材厂、易光钢材厂、距意家具厂，然后空推至盾构吊出井，见下图.其中左线盾构掘进段546。

324m；右线盾构掘进段496.324m。

陈屋站始发井口至吊出井段左线隧道顶板埋深7。

0～19。

0米，右线隧道顶板埋深7.9～18。

7米。

3 工程地质及水文地质3。

1 工程地质概况本标段盾构区间影响范围内地层从上到下为杂填土<1—4>、软塑状粉质粘土<3-1>、冲洪积中砂〈3—10>、硬塑状砂质粘性土<6-6〉、全风化花岗闪长岩<9—1>、强风化花岗闪长岩〈9—2〉、中等风化花岗闪长岩〈9—3>、微等风化花岗闪长岩〈9—4>.区间内勘探孔揭示有球状风化体发育，其中有数处侵入隧道范围内，对施工有影响.花岗岩风化土中存在的球状风化核，俗称“孤石”，在广东地区是普遍存在的一种地质现象，花岗岩风化土中的球状风化核,其成因是岩浆中的石英富集部分不容易风化所致。

由于其埋藏分布及大小是随机的，很难通过地质钻探探明其分布情况。

孤石形状各异，大小从几十公分到几米，岩石单轴抗压强度可以达到100MPa以上。

相对于孤石的强度,周边风化土层强度小很多。

3。

2 水文地质地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。

第四系孔隙潜水主要赋存于冲洪积砂层及沿线砂质粘性土层中。

地下水位埋深3.0~8.0m，以孔隙潜水为主，人工填土层中存在上层滞水。

基岩裂隙水主要赋存于岩石强、中等风化带中.基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。

盾构施工中对地下孤石的探测及处理易宏【摘要】在我国地铁工程建设中,地下孤石探测一直都是盾构法施工面对的难题.通过对孤石的成因和分布规律进行研究,提出了探测孤石存在与否的方法,并制订了应对处理措施.结合福州市地铁1号线07标盾构工程案例,通过对孤石提前探测和处理技术的应用,解决了盾构沿线地下孤石问题,可为类似工程提供参考.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2017(039)011【总页数】3页(P1684-1686)【关键词】地铁施工;盾构法;孤石探测;孤石处理【作者】易宏【作者单位】上海市基础工程集团有限公司上海 200002【正文语种】中文【中图分类】TU94+11 工程概况福州市地铁1号线07标盾构施工共包含2个区间：上藤站—三叉街站区间，长约899 m；达道站—上藤站区间，长约1 700 m。

2个区间盾构线路中均遇到了孤石。

上藤站—三叉街站区间地质以残积土层和风化岩层为主，盾构沿线地层中先后发现7处孤石，均不同程度地位于隧道范围内。

经检测，孤石强度范围为68.4～133.2 MPa。

达道站—上藤站区间含过江段，该区间地质以淤泥质土、砂层、残积土、风化岩层为主。

盾构沿线地层中先后发现孤石7处，均不同程度地位于隧道范围内。

经检测，孤石无侧限抗压强度最大为217 MPa。

2 孤石成因及分布规律2.1 孤石的成因从土壤的形成机理可知，地层中孤石的存在主要可分3种[1-2]：1）人为回填造成。

2）洪积土层中因山洪搬运而来的孤石。

3）岩石在风化营力的作用下，经完全风化成土而未经搬运的为残积土，岩石中除石英等耐蚀矿物外均风化成次生矿物，原岩结构形态均保存，原矿物位置排列不变，并具有微弱的黏结力，块体可用手捏碎，岩体一般风化较均一，为全风化岩，而夹杂在残积土和全风化岩里面的中风化岩和微风化岩则称为孤石。

2.2 孤石分布规律从孤石的成因可知，除去人为回填因素，残积土中可能存在未经完全风化且未经搬运的岩石残留物，而洪积土中则存在经山洪搬运而来的孤石，故盾构在此类土层中施工时，需提前制订应对措施。

茶珠区间盾构下穿大沙河安全专项施工案第第一一章章工工程程概概况况11..11工工程程的的位位置置和和围围茶光站~珠光站区间右线起始点里程为DK3+230.~DK4+126.525,区间长度896.363m;左线起始点里程为DK3+230.~DK4+.775，区间长度804.049m。

区间左右线均设一条平曲线，曲线半径为400m。

本区间自珠光站出站后沿龙珠大道行进，然后下穿大沙河，最后转至沙河西路下，到达茶光站。

在YDK3+608.7~YDK3+758位置隧道从大沙河底下通过，过大沙河处，最小覆土厚度6.93m。

大沙河图1.1-1 茶珠区间穿越大沙河平面图11..22过过大大沙沙河河段段工工程程概概况况本区间盾构机需下穿大沙河，里程ZDK3+642.000~ZDK3+700（239环~277环）,YDK3+660.000~YDK3+715.000（274环~311环）。

施工安排尽量在枯水季节。

11..33过过大大沙沙河河段段工工程程地地质质和和水水文文地地质质概概况况11..33..11过过大大沙沙河河段段工工程程地地质质概概况况在大沙河段隧道洞身经过地层依次为素填土、粗砂、砂砾、砾质粘性土、全风化花岗岩、隧道掘进时易产生涌水、坍塌事故。

（2）根据过大沙河断面资料，左右线盾构机主要穿过砾质粘性土、全风化花岗岩。

隧道最小覆土厚度6.93m。

具体见下图所示。

图1.3-1 大沙河段左线盾构隧道地质纵剖图图1.3-2 大沙河段右线盾构隧道地质纵剖图11..33..22过过大大沙沙河河段段水水文文地地质质概概况况本区间地下水按赋存条件主要为隙水及基岩裂隙水。

隙水主要赋存在冲洪积砂类土、残积砾质黏性土、砂质黏性土、全风化花岗岩中，基岩裂隙水赋存于强风化及中等风化花岗岩中。

本次勘察期间稳定地下水位埋深0.00～9.00m，水位高程-0.13～7.38m，水位变幅0.50～2.00m。

地下水总的径流向为由北向南。

目录一、工程概况 (1)1、设计概况 (1)2、工期要求 (2)二、概算指标及盾构机投入情况统计 (4)三、分区间初步设计方案分析 (8)1、7301标段 (8)（1）丽水站～西丽站区间 (8)（2）文光站～珠光站区间 (10)（3）珠光站～龙井站区间 (13)2、7302标段 (16)（4）桃源村站～深云站区间 (16)（5）安托山站～农林站区间 (22)3、7303标段 (32)（6）车公庙站～上沙站区间 (32)（7）上沙站～新洲站区间 (36)（8）新洲站～石厦站区间 (40)（9）石厦站～水围站区间 (45)4、7304标段 (49)（10）福民站～皇岗口岸站区间 (49)3、盾构穿越上软下硬地层处理措施 (52)（11）皇岗口岸站～福南站区间 (53)5、7305标段 (57)（12）福南站～赤尾站区间 (57)（13）赤尾站～华强路站区间 (61)（14）华强路站～华强北站区间 (64)（15）华强北站～华新站区间 (68)（16）华新站～黄木岗站区间 (72)6、7306标段 (76)（17）黄木岗站～八卦岭站区间 (76)（18）八卦岭站～红岭北站区间 (80)（19）红岭北站～笋岗站区间 (83)（20）笋岗站～洪湖站区间 (85)（21）洪湖站～田贝站区间 (89)四、附图 (92)深圳市城市轨道交通7号线BT项目盾构区间技术方案分析资料一、工程概况1、设计概况7 号线西起于南山区丽水路，经西丽、安托山、车公庙、上沙、石厦、皇岗口岸、华强北、八卦岭、笋岗、田贝至太安路。

线路全长约30.157km。

全线共设车站28 座，其中设11 座换乘站。

全部为地下车站，其中华强路站至华强北站间距最小约为0.580km，丽水站至西丽站间距最大约2.035km，平均站间距约为1.086km。

7 号线与深圳市城市轨道交通1、2、3、4、5、9、11、14、16 号线等9 条轨道交通交叉换乘，下穿平南铁路、广深铁路四线。

深圳地铁7号线7308-1标土石方运输合同合同编号: ATSTZ201310001甲方: （以下简称甲方）乙方: （以下简称乙方）一、根据《中华人民共和国合同法》《中华人民共和国建筑法》以及其它法律行政法规, 遵行平等、公平原则, 结合本项目的具体情况, 甲方决定将深圳地铁7号线7308-1标交给乙方施工运输, 为了工程的顺利完成为了明确甲乙双方的责任和义务, 经双方协商, 商定以下条款, 供双方共同遵守：①工程概况:②工程名称: 深圳地铁7号线7308-1标。

③工程时间: 按实际工作量计算（工期24个月）。

④工程地点: 深圳建工村。

⑤工程总量: __________立方⑥装卸地点: 深圳市建工村至深圳市西丽部九窝。

⑦卸载方式: □抛方□填方⑧工程运输路况: __________路_______交叉路口_______红绿灯_______坡道。

⑨运输时间: 早上_____点至晚上_____点。

⑩运输公里程: 全程（15-17公里）内的是部九窝。

二、车辆要求: 前二后八, 自卸车, 车箱长5.4米宽2.3米高1.0米, 能装下12立方的车。

三、车辆数量: 共计____台, 第一次进场10—20台, 随工程进度加车, 吊车批次及数量甲方应提前一个月通知乙方, 直到车辆备齐为止。

四、运输价格：15-17公里每车元, 随工程进度, 路程增加, 超出路程每公里增加______元, 税后价, 不需乙方开票,税由甲方负责承担。

五、工程期限：2013年___月___日至_____年___月___日, 准确时间以地铁7号线项目部进场通知书为准工程运输结算方式:按3天结2天押1天, 特殊情况在外乙方将当天的运输票交由甲方负责人核实车数后, 在第4天上午12点前甲方和乙方负责人在指定的银行当面转付到账或付现金为准, 乙方必须开出收票, 经办人签字生效, 工程款一定落实到到车, 若因乙方接款经办人恶意拖延导致运费出现问题, 后果由乙方结款经办人负责。

盾构区间孤石处理方案一、前言。

盾构机在盾构区间掘进的时候啊，要是遇到孤石，那就像开车在路上突然遇到个大石头墩子，可麻烦了。

所以呢，咱们得有个妥善的处理方案。

二、孤石的探查。

1. 地质勘探。

首先啊，在盾构施工前，就得把地质勘探工作做细致喽。

不能像走马观花似的，得像侦探找线索一样。

多采用钻探、物探等各种方法，尽量把孤石的位置、大小、形状还有硬度这些情况都摸个大概。

就好比相亲之前，先把对方的基本情况了解清楚嘛。

2. 盾构机实时监测。

盾构机掘进的时候也不能放松警惕。

盾构机上的各种监测设备就像是它的眼睛和耳朵，一旦发现掘进参数不正常，比如推力突然增大，速度明显减慢，那很可能就是碰到孤石这个“调皮鬼”了。

这时候就得赶紧停下来好好研究研究。

三、孤石处理的方法。

1. 地面预处理。

（1）爆破法。

要是孤石离地面比较近，而且周围环境允许的话，爆破法就像个大力士，能把孤石炸个粉碎。

不过呢，这可得小心再小心，就像放鞭炮得远离易燃物一样。

要做好防护措施，控制好爆破的药量和方向，不能让它到处乱飞，伤到周围的建筑或者居民。

（2）冲孔桩法。

这个方法就比较温和一点，像用小锤子慢慢敲碎孤石。

通过冲孔桩把孤石一点点地破碎或者挤到旁边去。

但是这个过程也得盯着点，就像熬粥得看着火候，不然要是没处理好，盾构机掘进的时候还是会碰到麻烦。

2. 盾构机内处理。

（1）直接破碎。

如果孤石不是特别大特别硬，盾构机上的刀具就可以像牙齿咬坚果一样，直接把孤石破碎掉。

不过呢，这对盾构机的刀具要求可高了，就像让拳击手赤手空拳去打硬石头，得确保刀具够锋利、够结实才行。

而且在破碎的时候，要合理调整盾构机的掘进参数，不能太猛也不能太弱，得刚刚好。

（2）开仓处理。

当孤石比较难搞的时候，就得开仓处理了。

这就像给盾构机做个小手术一样。

不过开仓可是个技术活，得先确保仓内的安全，像把空气、压力这些都调整好，然后工人进去，拿着各种工具，像冲击钻之类的，对着孤石一顿操作，把它处理掉。

盾构隧道孤石探测及处理方案【积玉桥站～螃蟹甲站】、【螃蟹甲站～体育南路站（盾构区间部分）】二个盾构区间。

盾构机自积玉桥站始发，到达螃蟹甲站后过站，再从螃蟹甲站东端头二次始发,掘进完xx盾构隧道后，从紫砂路盾构井和体育南路站盾构井解体吊出。

在紫沙路下，左线盾构下穿已建成的明挖出入场线隧道结构，两结构间净距离仅为1.7m。

且两隧道结构在平面上呈小角度斜交，相交段长度约为80m。

出入场线在该相交处采用了SMW工法桩，在SMW工法桩施工过程中，发现在地面以下14m～20m范围内存在孤石，盾构穿越此处时必须对孤石进行提前处理。

目前，530、531两台盾构机刀盘的开口率以及刀具的配置是适用于软土的地层施工掘进。

如遇到孤石地层会造成掘进困难，若处理不好，会引起较严重的土工问题。

二、盾构机在软土地层中掘进遇到孤石的危害在盾构法隧道施工过程中，可能遇到随机分布的孤石，且孤石形状大小各异、强度不一，而基岩使隧道内岩土层软硬不均。

在这类地层中掘进效率低，刀盘刀具磨损严重，易产生卡刀、斜刀、掉刀、刀具偏磨、线路偏移等，处理起来速度比较慢，严重影响施工进度，有的甚至因施工无法进展而不得不变更设计，花费成本较高，经济效益差；怎样处理好盾构掘进过程中所遇到的球状花岗岩和基岩突起，是我部盾构施工过程中的技术难题。

目前，530、531两台盾构机只在刀盘边缘装配有7把滚刀，掘进时若碰到孤石，靠边缘的7把滚刀很难将孤石破碎。

在软土地层中，盾构机掘进时滚刀很难产生足够的反力将孤石破碎。

若孤石不破碎，盾构机掘进时，孤石会在刀盘前方随着盾构机掘进方向移动，对地层造成很大的扰动。

此外，对盾构机刀盘的主轴承、刀盘的钢结构产生伤害，对刀具产生破坏。

盾构机的掘进姿态很难控制。

三、孤石处理方案1、盾构隧道补充勘察为了进一步准确掌握孤石的分布情况，为孤石处理方案提供依据，必须对沿线补充勘察，进行详细了解。

采用地质探测仪对孤石进行探测，发现孤石后对该地段进行加密补勘，探测宽度为7.0m，间距0.5米，详细掌握孤石的强度、大小及分布。

深圳市轨道交通7号线BT项目7301-1标段深圳7号线7301-1标盾构区间带压进仓换刀施工方案编制：审核：审批：中国水利水电第十三工程局有限公司深圳地铁7号线BT项目7301-1标项目经理部二O一四年四月目录第一章编制说明编制目的深圳地铁7号线7301-1盾构区间地质情况复杂，珠龙区间既存在多处孤石、孤石群，又存在长距离下伏基岩，且局部存在全断面硬岩，受此地质情况限制，已计划13处换刀点（左线6处，右线7处）。

茶珠区间盾构主要穿越砾质黏性土、全分化花岗岩层，由于对刀盘、刀具的磨损程度未知，局部地段无法在常压条件下对盾构刀具进行检查、更换，需要通过带压的方式进行进仓作业。

如何根据地质资料合理的选择换刀里程，如何合理组织材料计划与人员安排，从而到达“快速、安全、顺利”完成换刀作业，是此方案编制的目的。

编制依据（1）《中华人民共和国安全生产法》。

（2）《建筑工程安全管理条例》。

（3）深圳地铁7号线7301-1标土建工程项目设计图纸。

（4）深圳地铁7号线茶珠区间和珠龙区间详细勘察阶段岩土工程勘察报告。

（5）深圳地铁7号线茶珠区间和珠龙区间补充勘察阶段岩土工程勘察报告。

（6）中华人民共和国国家潜水减压标准（GB 12521-90）第二章工程概况工程概述深圳地铁7号线7301-1标项目有2个盾构区间，即【茶光站～珠光站盾构区间】和【珠光站～龙井站】盾构区间。

【茶光站～珠光站盾构区间】盾构始发由珠光站出发，经过龙珠大道和龙井路交叉的十字路口，然后下穿大沙河，转至沙河西路下方，途经日立信电电信公司、丽源B座、丽源C座、永标大厦，最后到达茶光站。

右线里程范围为：YDK3+～YDK4+，区间长度896.364m;左线里程范围为：ZDK3+～ZDK4+，短链24.564m，区间长度804.049m。

区间左右线均设一条平曲线，曲线半径为400m，左右线线间距13.2m~18.3m。

在YDK3+处设置联络通道兼污水泵房一处。

盾构机穿越球状风化体(孤石)地段的施工措施由于本标段下伏基岩为花岗岩地段，根据花岗岩的特性及地区地层的特点，在其残积土层中可能存在球状风化体。

球状风化体的体积相对较小，在事前的地质钻探过程中难以精确地全部勘察清楚。

因此在盾构施工过程中，往往在较松软的介质，如残积的砂质粘性土中，会突然碰到小体积的非常坚硬的球状体。

此种地质不利因素会造成隧道管片破损、隧道中心线偏移以及盾构机损坏等许多难以预料的问题。

在施工时采取如下的处理措施：1.盾构施工前应对隧道范围内的工程地质条件进行详细勘查，加密补充地质勘探，以便及早掌握孤石的分布情况。

探明地层是否含有孤石，并摸清其位置、大小、强度。

开工前，组织地质专家、盾构专家会诊，召开孤石勘探及处理专家专题研讨会，找出对策，并按专家意见指导施工。

2.针对孤石岩质较硬的特点，刀具以盘形滚刀为主，掘进时采用小推力、低转速来将其切削成碎块。

3.若掘进速度相当慢或孤石随刀盘一起滚动时，则对土体进行加固采用地表注浆加固（有地面条件时）与洞内注浆加固相结合，使掘进掌子面的孤石处于一个相对稳定、孤石周边有约束、刀盘受力均匀、掘进时孤石不致于随刀盘转动的断面，再掘进破除，或地面冲孔破碎，必要时进入土仓进行人工处理，采取静态爆破、切割、人工液压锤等办法。

4.盾构进入可能存在孤石的区段后，要严格监测推进油缸和刀盘伸缩油缸的推力变化、盾构机姿态的突然变化及土仓压力和出碴量的变化，如发现异常变化，进入土仓进行检查，以判断是否存在孤石，并确定孤石与刀盘的位置关系。

5.掘进过程中随时监测刀具和刀盘受力状态，确保其不超载并观测刀盘是否受力不均，以防刀盘产生变形。

6.在工作面稳定性差的情况下，进入土仓时必须建立一定的气压，此时按相应的规程进行工作。

7.孤石处理方法：a、人工切割：切割采用手提式金刚石蝶式切割机，或金刚石链锯切割，首先旋转刀盘，使刀盘开口部对准孤石，实施切割。

b、液压锤破碎：采用体积小、功率大的液压破碎锤，或液压镐，从刀盘的开口部将孤石破碎成碎块。