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盾构穿越孤石、漂石地层中密打孔施工技术摘要：由于卵石混合土地层中存在的大孤石、漂石具有不连续性，大小不一等特点，所以对地质中存在的孤石、漂石的查找并处理是难点，采用传统的地面钻探查找，并使用地面爆破处理会导致施工周期长，成本高等特点；采用“地震散射探测法+验证”查明孤石、漂石，结合密打孔施工技术破碎方法处理，对卵石混合土地层中存在的大孤石、漂石查找及处理技术、方案的可行性进行了探讨。
关键词：盾构施工；孤石、漂石地层；密打孔破碎技术。
1工程和地质情况1.1工程概况中部引黄北川河段由原矿山法暗挖施工改为明挖法+盾构法施工，其中，盾构始发井采用明挖法施工，隧道采用盾构法施工；隧道起终点里程为K160+569.400～K161+674.300，长链1.619m，隧道长度1106.519m，最小平面曲线半径R=1000m，纵向为0.4‰单向坡。
1.2地质情况隧道覆土厚度约为20.3~38.7m，主要穿越地层为卵石混合土层、含泥卵石混合土层、含砾低液限黏土层；隧道拱顶主要位于含泥卵石混合土层，局部位于卵石混合土层、含砾低液限黏土层；底板主要位于含泥卵石混合土层，局部位于卵石混合土层、含砾低液限黏土层。
盾构隧道结构采用复合式衬砌，外层为钢筋混凝土预制平板型单层管片衬砌，外径6.0m，内径5.4m，厚度300mm，环宽1.5m。
2设备概况本工程投入的盾构机由小松(中国)投资有限公司生产。
盾构机采用铰接式复合平衡盾构机。
盾构机长度为73.78m，刀盘直径为6280mm，盾尾直径为6240mm，刀盘型式为辐条面板复合式，刀盘开口率为42%，刀盘驱动功率为600kw，刀盘转速为0-2.2rpm，刀盘驱动额定扭矩为6000kN.m，刀盘驱动最大扭矩为7200kN.m，推进总推力为37730kN，推进速度为0-85mm/min，螺旋输送机输土能力为300m3/h，最大排渣粒径为300*300mm。
3盾构施工掘进简介3.1盾构始发段简介本区间与2017年12月31日始发，由于单竖井始发条件限制，始发后施工进度慢，当盾构掘进自95环开始，开挖土体中出现大粒径漂石，导致螺旋机卡死，随着盾构机继续向前推进，大粒径漂石含量有增大趋势，螺旋机卡顿卡死情况频繁出现，刀盘卡死跳停的情况时有发生，卵石粒径50*36*32cm。
大盾构加固段孤石处理摘要：文章以汕头市苏埃通道工程为例，针对大盾构加固段孤石处理展开了探讨，首先分析了孤石形成原因、分布规律、危害以及探测方法，最后则介绍了5种孤石处理方法，旨在高效处理施工中遇到的孤石，提高盾构隧道工程质量。
关键词：大盾构加固段；孤石处理；盾构施工；苏埃通道由于孤石的影响，盾构施工过程中可能出现的主要问题有:刀具磨损严重、刀座变形、更换困难；刀盘磨耗导致刀盘强度和刚度降低，刀盘变形；刀盘受力不均匀导致主轴承受损或主轴承密封被破坏、刀盘堵塞、盾构负载加大；被刀盘推向隧道侧面的大漂石甚至导致盾构转向，偏离隧道轴线等。
针对盾构过孤石时的施工问题，尽管采取了许多措施，在一些问题上有所突破，但总体效果仍不理想，依然需要继续探索。
1工程概况汕头市苏埃通道位于海湾大桥与礐石大桥之间，工程全长6680m，隧道长5300m，其中盾构段为双线隧道，东线3047.5m、西线3045.7m的，于南岸围堰内始发井始发，抵达北岸华侨公园内接收井接收。
工程采用一级公路技术标准，设计速度为60公里/小时，双向六车道。
盾构段设计为2条单洞隧道，隧道内径为13.3m，外径为14.5m，内设安全通道、应急通道、电缆管廊、管沟及烟道。
盾构隧道管片环宽2m，厚600mm，通用双面楔形环，楔形量48mm。
分十块，采用“7+2+1”分块模式，错缝拼装。
图1项目施工总平面图2孤石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[1]。
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。
2.2分布规律虽然花岗岩球状风化体的分布具有离散性大、埋藏深度大、空间赋存特征不规则的特点，但仍具有一定规律:（1）主要分布于全风化带和强风化带。
浅谈地铁盾构的孤石处理策略1 孤石的危害1.1 工期在实际的施工过程中遇见孤石、孤石群及基岩突起，由于掘进的难度非常大，降低劳动效率，从而严重影响工期，也使安全管理的难度进一步增大。
1.2 效益在实际的施工过程中遇见孤石不仅仅影响开挖的速度，而且对于施工中人、材、机等费用的增加也是非常大的。
在盾构掘进的过程中遇见孤石可能会出现刀座变形、刀盘变形、刀盘受力不均匀导致主轴承受损或主轴承密封被破坏、刀具磨损严重等需更换刀盘、刀具，刀盘磨耗导致刀盘强度和刚度降低。
从而增加成本，减少效益，使好多项目面临亏损的境地。
2 方法的探讨与研究2.1 厦门地铁1号线的地质、水文概况本工程的位于厦门市，工程地质情况是自上而下情况为粉质粘土、粗砂、全风化花岗岩。
水文地质情况：砂土富水性好，为强透水层，含水量较大。
2.2 孤石探测方法为探明孤石的分布情况，采用以钻探为主，孤石探测分为出现可能性最大、很大、较大及一般等四个区域，其划分的方法采用地质分析法、工程调查法和物探方法，再结合钻孔进行验证的综合探测方案。
2.3 孤石爆破试验经过实际的地质勘查结果显示如果遇见孤石或孤石群，我们要确定孤石的大小以及分布情况，通过勘察孤石的大小与分布来确定爆破的数量、分布以及炮眼的大小。
首先我们进行孤石爆破试验，进行爆破炮眼的布置以及炮眼深度的确定，在进行地勘报告的分析后确定装药量，通过试验来确定孤石爆破的技术参数。
3 孤石处理方法3.1 爆破处理在经过地勘勘察之后对于出现大面积孤石的地区采取静态爆破，在进行炮眼布置时应该依据地勘报告的孤石面积来设置炮眼的间距和装药的数量以及爆破的形式，考虑到实际施工中盾构机的实际出土能力，应该将孤石爆破的粒径越小越好，这样有利于盾构机的开挖与出土。
为了达到这一效果，我们在进行炮眼设置和药量计算时都要充分地考虑到这个问题，在实际的爆破过程中要精准地计算出炮眼的位置和深度以及装药量。
3.1.1 孤石爆破参数。
盾构法隧道球状风化孤⽯处理关键技术1、概论根据深圳地铁⼯程地质情况调查, 深圳地铁1 号线多处通过花岗岩球状风化地层, 俗称“孤⽯”层, 花岗岩球岩单轴抗压强度在200MPa 以上。
在深圳地区, 盾构多次穿越上软下硬的残积⼟复合地层。
以深圳地铁⼀期⼯程为例，深圳⼀期⼯程包括东西1号线和4号线,全长21. 4 km ，其中约有19 km 分布燕⼭期花岗岩风化残积⼟。
国内在如此复杂地层采⽤盾构法施⼯较少，在⼴州地铁⼀号线、三号线遇到过类似情况，在采⽤⼟压或泥⽔盾构施⼯时，遇到部分强度差异⼤的不稳定软硬不均地层，盾构法隧道球状风化孤⽯处理关键技术李⽟春中铁⼗⼋局 ３００２２２均进度缓慢，且多次发⽣地层坍塌甚⾄楼房倒塌事故。
盾构穿越“孤⽯”地层是盾构隧道施⼯的重点与难点。
因此，仔细研究“孤⽯”形成成因及其处理关键技术对盾构法施⼯及其重要。
2、“孤⽯”形成原因花岗岩的主要矿物成分为⽯英、长⽯及少量的⿊云母、⾓闪⽯。
花岗岩残积⼟中的长⽯、云母、⾓闪⽯已完全风化,唯有⽯英矿物残留成⽯英⾓砾。
从残积⼟的颗粒组成来看,属于由细粒⼟和粗粒⼟混杂且缺乏中间颗粒的混合⼟,兼有砂⼟和粘性⼟的性质。
从深圳地铁⼀期⼯程沿线花岗岩残积⼟的分布来看,砾质粘性⼟⼤约占了80%～85% ,砂质粘性⼟约占15% ,粘性⼟只占不到3%。
“孤⽯”属于花岗岩残积⼟的不均匀风化，包括囊状风化和球状风化。
深圳地铁1期⼯程中“孤⽯”主要表现形式为球状风化,即残积⼟中存在球状中等风化、微风化岩体。
球状风化的成因主要是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, 在深程度风化情况下所形成的。
⼀般于地形平缓,风化带厚度较⼤的地区较发育。
风化球⼀般见于残积⼟的下部。
单个风化球的最⼤竖向尺⼨⼀般不超过风化带厚度的1/ 10 ,多呈⽔平椭球体。
主要是以花岗岩、⽚⿇岩为主的混合岩地层；岩⽯单轴抗压强度80～150MPa,⽯英含量⾼和脆性⼤,局部硅化⾓砾岩单轴抗压强度达180MPa 。
复合地层双模盾构隧道孤石及基岩处理措施摘要：深圳地铁八号线二期大梅沙站-小梅沙站区间穿越多处孤石及上软下硬地层，盾构施工存在较大的安全风险，为了保障盾构安全顺利施工，在盾构穿越前需对孤石及上软下硬地层进行预处理。
本文主要依托深圳地铁八号线二期大梅沙站-小梅沙站EPB/TBM双模盾构穿越孤石及上软下硬等不良地层进行分析，为后续类似情况提供参考。
关键词：复合地层双模盾构机孤石上软下硬预处理措施1引言随着隧道施工的逐年发展，EPB/TBM双模盾构机以其高适应性的特点在我国地铁和铁路隧道工程中得到了广泛的应用。
特别是在一些复合地层中，双模盾构机可以针对需求将泥水平衡盾构、土压平衡盾构及TBM等功能集中到同一台盾构机上，在施工过程中根据地质及水文情况进行模式的切换，以适应不同地层的施工。
本文根据施工经验，对双模盾构施工穿越孤石及上软下硬段施工预处理措施进行分析及总结，为类似盾构区间的不良地质预处理提供相关参考借鉴。
2正文2.1工程概况深圳地铁8号线小梅沙站~大梅沙站区间（以下简称大小区间）隧道出小梅沙站后下穿山体，先后侧穿既有建构筑物进入大梅沙站；区间全长3.7km，设置3座联络通道，曲线半径最小R=390m，隧道最小纵坡为15.197‰，最大纵坡为26.13‰。
主要穿越地质为：砂质粘性土、全风化花岗岩、砂土状强风化花岗岩、块状土状强风化花岗岩、中等风化花岗岩、微风化花岗岩。
2.2不良地质情况分布大小区间共存在6处基岩段（包含区间左线始发段1处孤石），针对该区间始发段的孤石及TBM模试转换后剩余的基岩段，为确保后期盾构施工功效及降低施工风险，对孤石及基岩段进行综合性摸排，对周边环境可进行预处理的基岩进行密集孔钻孔施工。
2.3孤石处理措施2.3.1孤石风险描述本区间盾构穿越地层变化较大，洞身主要穿越粉质粘土、细沙、中砂、全、强风化花岗岩、中微风化花岗岩及孤石。
微风化花岗岩单轴饱和抗压强度值55.3~121.0Mpa，平均值84.11Mpa，RQD一般52%-92%，主要为坚硬岩，岩体较完整。
盾构机处理孤石的方法我折腾了好久盾构机处理孤石的方法，总算找到点门道。
这孤石啊，就像硬骨头一样，难啃得很呢。
一开始我也是瞎摸索啊。
我就想啊，能不能直接用盾构机的刀盘硬切过去。
可这个孤石那硬度超乎我想象，这么做的结果就是刀盘磨损得特别厉害，这就好比拿把小刀去砍大石头，没砍动石头，刀先坏了。
这就是我第一次尝试的失败教训啊。
后来呢，我又想，能不能先把孤石周围的土给挖空，让孤石自己松动呢。
说干就干啊。
我就让盾构机小心翼翼地先把周围的土弄松动。
可是这过程中也遇到不少问题，比如说控制不好就容易让盾构机的姿态跑偏了。
而且有时候孤石太大，就算周围挖空了，孤石也没办法自己移位。
再之后，我又试过爆破的方法。
我心想在孤石周围放炸药，把孤石炸碎就好了。
可在地下环境实施爆破太危险了。
一是对盾构机本身可能有损害，二是这药量特别难控制，要是炸药放多了，可能把周围的地层都炸坏了，那整个工程都得受到严重影响。
最近啊，我发现了一个还算比较成功的办法。
就像是给孤石先做个软化一样。
我们采用注入药剂的方式。
这个药剂就像是一种能让石头变软的魔法药水。
我们通过专门的通道把药剂注入到孤石周围还有孤石里面。
然后呢，再等上一段时间，让药剂充分发挥作用。
这个时间的把握可重要了，我刚开始把握不好这个等待的时间，要么时间太短，孤石还不够软，要么时间太长，影响工程进度。
经过好几次尝试呢，等到合适的时间后，再用盾构机的刀盘去切割孤石就相对容易多了。
不过呢，这注入药剂也有点不确定的地方，就是不同的孤石对药剂的吸收和反应情况不太一样，还得根据具体情况去调整药剂的浓度和注入量之类的。
哎呀，这盾构机处理孤石啊，真是不容易，得一点点地摸索，走了不少弯路，不过好歹现在有点经验了。
希望我的这些摸索过程能给大家有点参考价值啊。
要是谁有更好的办法也可以告诉我，咱们一起把这难题解决得更完美。
还有啊，在监测方面也要特别注意。
不能只盯着孤石的处理进度，还得时刻观察周围地层的变化。
盾构隧道基岩凸起、孤石爆破施工技术【内容提要】本文主要阐述在盾构法施工隧道中，微风化花岗岩地层对盾构施工造成安全、工期风险，预先对基岩凸起、孤石的部位进行爆破施工的施工工艺。
【关键词】盾构隧道基岩凸起孤石爆破施工一、工程概况（1）工程简介厦门市轨道1号线1标2工区将军祠站～文灶站盾构区间右线起点里程右YDK3+294.9，右线终点里程YDK3+835.044，右线区间长540.144m。
左线起点里程ZDK3+294.901，左线终点里程ZDk3+842.444，左线短链17.815m，左线区间长529.782m。
为了降低微风化花岗岩地层中孤石、基岩凸起对盾构施工造成的安全、工期等风险，通过进行地质情况的多次勘察，揭露隧道内孤石的位置，采用地面布置垂直钻孔，装炸药爆破隧道范围内的基岩凸起部位及孤石，使其成为单边长度小于30cm的碎块，确保盾构掘进能正常施工。
（2）地质情况将军祠站～文灶站盾构区间穿越地层主要为砾砂、粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。
受区域地质构造和风化作用影响，岩石风化不均匀，中等～微风化基岩面起伏较大，并有孤石分布。
图1 ZDK3+408.000至ZDk3+471.000基岩凸起及孤石分布图二、施工方法2.1补充勘察（1）地质二次补勘结合原地质勘查资料，沿线路中线进行二次地质补充勘查。
原地质勘查孔位于线路两侧，补充勘查孔设于线路中线，间距5米。
做好探测孔的保护，孤石探测孔兼做爆破孔。
（2）基岩凸起位置的判定根据原地质勘查资料，有基岩凸起的部位有处。
在补充勘查中，根据钻孔的实际情况判断，若某勘察孔揭示有基岩凸起，则在布孔中间增加一个孔位，使两孔的孔距为2.5米。
如判断隧道洞身范围存在有基岩凸起的几率不大，则不再加密钻孔。
（3）孤石位置的判定根据原地质勘查资料及二次补勘资料，对“孤石”的位置进行进一步探查。
以探到孤石的点为中心点向外布置钻孔，每圈环向向外2.5米等距布置四个钻孔。
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。
孤石段掘进、处理建议方案一、施工概况2021年10月9日掘进1431环时刀盘贯入度5～25r/min，波动较大，螺旋机出渣有较小石块排出，盾体有轻微抖动。
在掘进1436环行程推进至1200mm时螺机突然排不出渣，现场初步判断土仓内起拱，导致螺旋机出不了渣。
通过螺旋机伸缩正、反转，内卷等措施，依旧没能得到有效解决。
盾构掘进1436环渣土取样结合本段地勘资料，及渣样情况综合分析，故采取了常压开仓的方式清理土仓。
停机处地勘资料显示为全断面含砾残积粉质黏土，实际开挖掌子面地层左上角为中风化岩层、靠近刀盘中心位置有一中风化孤石，长*宽约2200*1650mm，其余断面为黏土夹杂石块，地勘报告与实际开挖地质明显不符。
区间纵断面地质图刀盘中心位置地层刀盘左上角地层刀盘右上角地层清理土仓底部取出部分孤石孤石强度值50～65MPa（现场实测）二、盾体翻转事故2021年9月2日盾构掘进至1402环时，正常掘进过程中刀盘瞬间卡停，导致刀盘扭矩骤增至2346KNm为盾体提供一个反向扭矩造成盾体旋转120°。
通过后期检修井开挖清理刀盘上部开口发现刀盘前方出现孤石，该孤石长80cm、宽68cm、高43cm且硬度极高。
地勘资料表明该段掘进地层上部为含砾残积粉质黏土、下部为全风化砾岩，地层描述含砾残积粉质黏土为硬塑状，局部有可塑状态，具网纹状结构；全风化砾岩岩石已风化为土状，岩芯不完整，呈碎屑状或土块状，砾石含量50%~70%，粒径最大达4cm，地勘中地层描述与实际地层中出现的孤石严重不符。
且整个区间地勘报告中未提到地层中可能出现孤石，该孤石是造成盾体顺时针旋转120°直接原因。
刀盘前方开挖出孤石孤石尺寸大小三、推进施工措施目前土仓已清理完成，螺旋机可以正常工作。
为确保工期需求，经项目领导开会协商，予以关仓推进，推进要求如下：1、推进前，刀盘先以0.2～1.2rmp/min空转2min，启动刀盘转速缓慢上升，指派专人观察盾体周边情况，转动过程中注入分散性泡沫剂改良渣土；2、采用气压辅助模式1/3仓掘进，掘进主要以控制贯入度为准，控制在10mm以内；3、推进过程中每环进行渣土取样分析，判断掌子面地质情况；根据岩石切削块状、以及大小，判断刀具磨损情况。
盾构过上浮基岩与孤石的处理摘要：本文结合案例探讨盾构过上浮基岩、孤石的处理方式。
首先简单分析了工程的难点，接着详细阐述工程方案及具体方法。
文章思路全面，可供同行人员参考。
关键词：上浮基岩；调坡；袖阀管注浆；土仓压力控制；气压换刀针对盾构机过上浮基岩，采取预处理，盾构机直接通过的方法。
对于基岩隆起区和孤石，先进行设计纵断面调坡处理，尽量避开一些基岩和孤石，再采用先加固地层，通过加固降低地层的透气性。
盾构机到达加固区后，可在气压模式条件下对刀具进行检查并更换，盾构机直接破岩通过，节约工期，降低风险。
1工程概况深圳地铁5号线，宝翻盾构区间，左线长550.646m，右线长550.484m，区间原设计为“人”字形坡度，最大坡度为25‰。
隧道顶部覆土9.1m-17.8m，左右线中心间距13.2m。
左右线各设曲线1处，曲线半径分别为800m和1000m。
根据详勘图纸和后续补勘资料，区间存在较多的孤石和一段上浮基岩，并侵入到隧道开挖范围。
左线隧道开挖断面以砾质粘土为主，局部存在孤石，在里程3+783～3+834段存在上浮基岩。
隧道上覆地层以淤泥和地面杂填层为主，其中杂填层夹杂大量石块。
右线隧道开挖断面以砾质粘土为主，局部存在孤石，在里程3+765～3+814段存在上浮基岩。
隧道上覆地层以淤泥和地面杂填层为主，其中杂填层夹杂大量石块。
为降低盾构施工风险，通过后期补充勘测，左右线按照每10米一个点进行勘测，提供出详细的断面，通过设计对线路坡度进行了适当调整，调整如下：左线里程3+440～3+750范围为调整为25‰上坡，坡长310m；3+750～3+950范围调整为11.195‰下坡，坡长204.116m.右线里程3+430～3+750范围调整为25‰上坡，坡长323.510m；3+750～3+950范围调整为13.015‰下坡，坡长200m。
其余线路坡度保持不变。
2盾构掘进难点根据广州、深圳地区盾构施工过孤石和上浮基岩情况，该地层很容易造成以下问题：1）盾构机掘进速度慢，刀盘扭矩变化大。
2）容易造成地面沉降。
3）容易造成刀具非正常损坏而导致停机。
4）停机处理难度大，往往很大程度影响工期。
5）区间处于交通主干道，不便于长时间占用多条车道。
3处理施工方案3.1孤石处理3.1.1孤石勘察情况根据施工单位后期补充勘察报告，本区间左线发现5块孤石，其中2块孤石位于隧道范围内，按左线里程大小分别编号为z1、z2、z3、z4、z5。
右线发现6块孤石，其中3块孤石位于隧道范围内，按右线里程大小分别编号为y1、y2、y3、y4、y5、y6。
左右线隧道基岩、孤石断面图分别见图1、图2所示：图1：左线隧道基岩、孤石断面图图2：左线隧道基岩、孤石断面图3.1.2隧道范围内孤石的处理措施1）z4号孤石位于创业路地面，无管线；处理方法是：与基岩段重合，统一采用袖阀管加固地层后气压换刀通过。
2）z5号孤石位于创业路地面，地面有燃气管、给水管、电信管，与隧道垂直相交；处理方法是：与基岩段重合，统一采用袖阀管加固地层后气压换刀通过。
3）y3号孤石位于创业路地面，无管线；处理方法是：袖阀管注浆加固地层后气压换刀通过。
4）y5号孤石位于创业路地面，地面有燃气管、给水管、电信管，与隧道垂直相交。
其中电信管在正上方；处理方法是：采用袖阀管加固地层后压气换刀通过。
5）y7号孤石位于创业路与宝安大道交叉口，有通信管线1根；处理方法是：由于地面位于宝安大道中间，不具备冲孔处理条件，采用袖阀管加固地层后气压换刀通过。
3.2 基岩处理3.2.1 基岩勘察情况左线基岩段基岩长度29.3m，最高侵入隧道范围2.3m。
里程3+788.8~3+818.1；强度5301-bkbf-73段97.6/41.8 mpa，5301-bkbf-77段108.2/108.4/107.1 mpa；3.2.2 基岩处理措施左线3+788.8~3+818.1段，在里程zdk3+789.8~zdk3+795.8（6m）和里程zdk3+806~zdk3+816(10m)两处基岩隆起较高的区域进行袖阀管注浆加固，然后盾构机到达加固区后气压更换换刀，直接通过。
4处理施工的具体方法针对孤石和基岩段，本区间采用采用袖阀管加固处理5处。
加固顺序按照先右线后左线的顺序施做，道路分两期占用，尽量减小对交通干扰。
4.1测量放线及管线勘察测放出五处加固区的具体位置，并对周边管线进行详细勘察。
根据现场查勘情况，加固一区、三区、五区无重要管线影响施工，加固二区和和四区存在给水、燃气和电信管线，电信管在加固区正上方，施工前要准确探明管线位置，对电信管线采取保护，并加强对燃气和给水管的监测工作。
4.2加密勘察在基岩和孤石区，加密勘察钻孔再进行详细勘察，准确掌握岩面和岩性及孤石大小和强度。
左线基岩范围内，在原补勘孔的中间按照5m间距加设补勘孔。
右线孤石勘察，在原探明孤石的补勘孔周边按照1m间距增加补勘孔。
如补充钻孔探到孤石，继续按照1m 间距外扩，钻孔深度至隧道底板1m。
布置如图3、图4所示：a. 5301-bkbf-68段b. 5301-bkbf-76段图3：补勘孔示意图（现场施工补勘孔，勘察到孤石的孔位）图4：左线基岩补充勘探布孔图（尚未完成）4.3管线保护根据管线调查情况，在加固二区和加固四区存在燃气、给水和电信管线。
根据管线的走向，沿管线方向按照3m的间距布置管线监测点。
加固期间每24小时监测，每天测量两次。
4.4地面加固袖阀管处理对于孤石和基岩加固处理一共五处，按照左右线里程大小，将加固区分为五个区，加固一区，加固二区，加固三区，加固四区，加固五区。
见图5所示：图5：孤石和基岩加固处理分区袖阀管加固按照1.0m孔间距梅花形布置。
加固二区和加固四区在布孔上要根据管线位置适当调整。
采用袖阀管注浆，可以控制注浆的深度和需要注浆的位置，更好的多地层进行加固，同时降低成本。
5盾构通过技术措施5.1刀具的选择为使刀具能一次掘进更长的距离，刀具的质量是控制的重点。
采用加装重型刀圈的进口刀具。
5.2掘进参数控制5.2.1地面沉降控制盾构施工沉降分为两个阶段。
第一个阶段为盾构到达及通过过程中的地面沉降，该沉降控制主要受掘进土仓压力控制。
第二个阶段为盾构通过后后期的沉降，该沉降主要由注浆控制。
由于孤石和基岩区掘进速度慢，对土体扰动大，很容易造成地面沉降或坍塌，该情况在目前的盾构施工中普遍存在，其关键原因在施工过程中没稳定控制土仓压力。
根据孤石基岩区的区间线路埋深和地层情况，掘进压力控制在1.8bar-2.0bar。
注浆材料要采用活性浆液，每方水泥含量控制在不小于150kg，注浆量不小于6方，注浆压力不小于2.5bar。
注浆过程中压力和量两个指标均需要达到。
5.2.2推进参数控制5.2.2.1施工中的各项参数在工程施工过程中，参数会发生变化，本文中选取以下掘进段进行统计和分析：盾构始发阶段：1-20环；全风化岩层：23-43环；微风化岩层：109-118环；中风化岩层：197-214环；粘土：274-294环；盾构结束段：535-555环。
5.2.2.2土仓压力盾构机共有5个传感器测量土仓压力，通过对传感器不同点位土仓压力的测量，得到相应的压力值大小，传感器土仓压力值如表1所示：表1不同环数土仓压力传感器压力值土仓压力的因素很多，其中最主要的三个因素是：气压、水压、土压。
掘进时应注意把握三种压力之间的关系，有时为了提高掘进速度，出土量加大，只有通过加大气压或水压来提高土仓压力，保证掌子面的稳定。
5.2.2.3推力，掘进速度大小推进贯入度控制：4mm/min~6mm/min，扭矩控制：刀盘油压在100bar~120bar之间，扭矩波动在20bar之内。
如掘进过程中发现扭矩波动频繁超过30bar，则反映刀具已经存在偏磨，不适合继续推进，必须进行刀具更换。
如发现盾构机姿态不受控制，则表明边缘刀具磨损过大或偏磨，也必须停机换刀。
掘进过程中使用泡沫剂，改善碴土性能，降低土仓温度。
1）推力，掘进速度大小：工程中平均推力为1100t，掘进速度为20~70mm/min，推力对掘进速度产生直接影响。
2）刀盘转速，压力，扭矩：经过实际掘进，本工程平均刀盘转速为1.6rpm，刀盘扭矩为1~3mnm，压力为90~180bar。
刀盘转速保持不变，能够有效减少土体对刀盘的磨损，在硬岩段，刀盘压力加大，推进困难，掘进速度变慢，对刀具的磨损极大。
3）注浆压力和注浆量：同步注浆是指在盾构掘进过程中，盾构机向前行进，管片脱出盾尾与围岩形成建筑空隙的同时，从位于盾尾的注浆管路注入浆液填充形成的建筑空隙。
注浆根据地质情况和管片监测数据来确定注浆量，为防止管片错台和地层扰动，注浆应尽量均匀。
4）螺旋机转速和出土量：出土速度保证土压不要因过量而上涨，出土量一般为每环6m3，出土量受螺旋机转速的控制。
环螺旋机平均转速为5.6rpm，在盾构初期，出土量保持稳定，在硬岩段由于掘进困难明显降低。
5）盾构姿态调整：推进过程中应尽力保持良好的姿态，将水平和高程偏差控制在±50mm以内，每推进1环的纠偏量不得大于15mm，即便轴线偏差超过限值也不得纠偏超量，以防止姿态的剧烈变化对地层的扰动造成超挖过量。
5.3停机换刀主要步骤由于孤石和基岩地面地质条件差，隧道上覆土层存在软塑状淤泥，虽进行了加固，但如果常压换刀，仍存在一定风险。
为确保安全，加固区采用压气换刀。
根据孤石和基岩区的埋深，仓压控制在1.4bar~1.6bar。
5.4 气压换刀主要有以下步骤1）盾构机推进至指定的加固区里程，并准备好换刀人员和设备。
2）在开启压力自动补偿系统的情况下，一边出土一边向土仓内充气。
3）待出土至隧道一半的位置后停止出土，换气保压工作继续进行，使土仓内的温度降低并检查土仓保压效果。
4）如土仓保压情况良好，温度降低后人员即可进仓作业。
6结束语盾构机穿越上软下硬、上浮基岩、孤石等不良地质，如果处理不当将使盾构机刀具磨损很快，还有可能磨损刀盘，且不能在指定位置进行换刀，或者不能正常更换刀具，导致地面较大沉降，严重时还需要开挖竖井修复刀盘，大大增加造价和工期。
目前，本工程施工采取的措施，效果较好，盾构机顺利通过基岩、孤石，保证了工期，同时降低了施工风险。
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
