大盾构加固段孤石处理

本技术介绍了一种加固区外孤石处理方法，根据加固区外孤石、基岩突起段的大小、厚度、分布、强度，加固区外孤石主要采用旋挖钻机机械处理+爆破处理方法，对于粒径大于1米的孤石首选采用旋挖钻机取出的方法，若处理效果不好和工期长，则采用深孔控制爆破处理的方法。

结合实际工程情况，确定了旋挖钻机机械处理+爆破处理方法的具体工艺，确保盾构施工的安全顺利进行。

技术要求1.一种加固区外孤石处理方法，其特征在于，包括如下步骤：根据加固区外孤石、基岩突起段的大小、厚度、分布、强度，加固区外孤石主要采用旋挖钻机机械处理+爆破处理方法，对于粒径大于1米的孤石首选采用旋法，若处理效果不好和工期长，则采用深孔控制爆破处理的方法。

2.一种加固区外孤石处理方法，其特征在于，在确定所述处理方法前，还包括加固区外孤石探测步骤，具体为：加固区外孤石探测方案主要以密钻孔的方式进行；靠近始发端头加固区侧30m段采用3m×3m的间距布孔的方式进行，剩余60m采用5m×5m的布孔方式进行孤石道中轴线布置，钻孔深度为隧道轮廓线下1m，根据钻孔揭露孤石情况在钻孔周边进行加密钻孔按照1m×1m的布孔方式探明孤石边界；采用CT物探对加固区外90米进行孤石探测。

根据施工平面孔位布置图进行钻孔验证，布孔原则按隧道中心线方向横纵从南往北30米3×3m和从南往北60米5×5位探测，钻孔深度为隧道底板下一米，并结合CT物探进行孤石探测；钻进过程中对发现基岩的钻孔周围行加密钻孔，以锁定孤石分部区域、摸清孤石边界为为：从发现孤石钻孔位置向四周前后左右1×1m布置；钻机施工过程中现场专人盯控取芯、封孔情况防止后期冒浆。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，旋挖钻机机械处理方法具体为：(1)测量定位根据地质钻机摸清孤石的边界条件、形状、岩面平整度进行合理的布置旋挖钻机钻孔位置；(2)旋挖下钻按照定位孔号，利用旋挖钻机将孤石上部的土体钻取孤石或基岩表面，钻孔过程中采用泥浆护壁的方式，根据不同的地质情况配置适宜的泥浆；钻进过程成不得大于1/300；(3)旋挖钻机下钻钻取孤石旋挖钻机钻取孤石时，保证钻进的垂直度，垂直度不得大于1/300，防止卡钻或者钻杆受力不均而断裂；(4)旋挖钻机移位下钻孤石、基岩突起钻至设计要求后，重复上述步骤，进行下一钻孔取石；(5)回填钻取孤石完成后，及时用M15砂浆进行回填。

隧道范围内孤石处理技术
在隧道建设过程中，由于地质条件的限制和人为因素的影响，会在隧道范围内出现孤石。

这些孤石不仅会对隧道施工造成困难，如果不及时处理还会对隧道的使用安全带来威胁。

因此，隧道范围内的孤石处理技术至关重要。

孤石处理的方法主要包括三种，即移走、打断和固定，下面对这三种方法进行详细介绍。

一、移走法
移走法是指将孤石从隧道范围内移走。

这种方法适用于孤石体积较小、不太固定或者不太危险的情况。

具体操作如下：
1、用钢绳、吊索、绳索等将孤石拴住。

2、使用起重机、挖掘机等机械设备将孤石移走。

3、如果条件限制无法使用机械设备，可以采用人力运输的方式将孤石移走，但需要注意安全。

二、打断法
1、用锤子、凿子、电锤等工具敲打孤石，将其打成小块。

2、使用清理车、铲车等机械设备清理出隧道范围内。

3、需要注意的是，打断过程中要注意安全，避免孤石碎片飞溅。

三、固定法
1、用支架、钢筋等工具将孤石支撑或者固定在周围的岩层上。

2、需要注意的是，固定的方式要确保牢固可靠，不能对隧道结构造成损害。

综上所述，隧道范围内孤石处理技术的防范措施是非常重要的，正确选择处理方法，避免孤石对隧道的安全使用造成威胁。

在实际的工程过程中，处理孤石的方法应根据孤石的大小、位置、形状和地质特征等因素进行选择。

同时，也要注意施工过程的安全和施工质量，确保隧道的安全使用。

盾构区间孤石地面爆破施工工法盾构区间孤石地面爆破施工工法一、前言盾构技术作为一种先进的施工方法，在地下隧道施工中得到广泛应用。

然而，当地面中存在大块孤石时，可能会导致盾构机损坏或施工进展受阻。

为解决这一问题，盾构区间孤石地面爆破施工工法应运而生。

二、工法特点盾构区间孤石地面爆破施工工法的特点如下：1. 通过爆破技术粉碎大块孤石，提高盾构机的推进效率。

2.可根据地质勘探结果进行施工工艺和爆破参数的选择，确保施工安全。

3. 爆破施工工法具有灵活性，可以适应不同地质条件和孤石分布的情况。

4. 采用合理的爆破控制技术，减少对周围环境的影响，确保施工质量。

三、适应范围盾构区间孤石地面爆破施工工法适用于以下情况：1. 孤石体积较大，无法通过其他机械方法移除。

2. 孤石分布范围广泛，无法通过局部措施解决。

3. 孤石位于盾构机前进方向上，无法避让或采用曲线切割。

四、工艺原理1. 施工工法与实际工程之间的联系：盾构区间孤石地面爆破施工工法将地质勘探和爆破技术相结合，根据地层情况和孤石分布选择适当的施工工艺和爆破参数，实现孤石的粉碎与移除。

2. 采取的技术措施：通过对地质条件的综合分析，确定盾构机施工参数和爆破控制参数，以确保施工安全和高效。

五、施工工艺盾构区间孤石地面爆破施工工法的施工工艺如下：1. 地质勘探和参数确定：通过地质勘探获取地层情况和孤石分布情况，确定盾构机施工参数和爆破控制参数。

2.孤石爆破设计：根据地层情况和孤石特点进行爆破设计，确定合理的爆破控制方案。

3. 爆破施工准备：对施工现场进行清理和防护，设置爆破场地，并准备所需的爆破材料和设备。

4. 孤石爆破施工：按照爆破设计方案进行孤石爆破，确保安全和高效。

5. 清理与处理：清理爆破后的残余物，对爆破孤石进行处理和处置。

六、劳动组织盾构区间孤石地面爆破施工工法的劳动组织如下：1. 施工队伍组织：根据施工任务和工期要求，组织专业化的施工队伍，包括盾构机操作人员、爆破工程师和矿建工程师等。

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。

盾构遇“孤石”监理控制要点一、“孤石”的基本概念在花岗岩<6><7>地层中经常遇到球状风化体——中风化或微风化花岗岩残留体俗称孤石，是花岗岩岩体风化过程中特有的一种地质现象。

二、盾构遇“孤石”存在的风险2.1由于孤石形状大小各异、强度不一，整体性好，盾构难以将其破碎，施工过程中由于瞬间荷载突然加大，导致掘进非常困难并频繁卡刀盘。

2.2盾构机姿态难以控制。

2.3刀具磨损非常严重，刀座、刀盘变形严重。

2.4更换刀具困难，特别是当隧道周边围岩不稳定，且通过建（构）筑物下或地面埋深太大时，地面不具备加固条件的情况下问题更严重。

2.5对地层扰动大，对保护地面建筑物不利。

2.6处理速度慢，严重影响施工进度，花费成本较高。

三、“孤石”处理注意要点目前常使用的处理办法主要有提前预处理及洞内后处理两种方式，提前预处理包括：地面钻探地下爆破破岩、人工挖孔桩破岩及冲孔桩破岩等；洞内后处理包括：人工破岩、盾构机破岩等。

根据孤石体量大小，可采用不同的处理方法：1）当孤石较多，但体积不大，强度较低时，可提前对孤石群进行加固固结为整体，然后盾构机破除通过。

2）对于单个或多个大体积孤石，且强度较高时，应提前进行预处理。

3.1、提前预处理1）应根据详勘资料，对于既有勘察已揭示到孤石的部位，采用加密钻探的方式摸查孤石，尽量探明孤石存在的位置、范围、数量、大小及其强度。

2）针对已探明孤石大小和位置，需结合实际工作环境制订有针对性的处理方案。

3）地面钻探地下爆破破岩，通过钻探放炮将坚硬完整的花岗岩球状风化体崩碎，即通过人为的方法改变开挖面的岩土性质，从而便于盾构破岩。

该处理方式效果难以确认，如岩块体积较大依然产生“孤石”同样的危害。

4）人工挖孔桩破，在人工挖孔前，沿孤石处理范围周边先进行双重管帷幕注浆，以切断开挖范围与外界的水力联系，为人工挖孔桩安全施工创造有利条件。

把孤石周边的土层或岩层挖除后，将影响盾构掘进施工的孤石用膨胀剂或静力破碎机破成小块后取出，然后回填C10低标号混凝土。

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。

盾构机过故事处置措施1.孤石的分类孤石从工程角度出发，可认为是由某种地质作用形成在地下工程结构的施工范围内存在。

同周边地质差异性显著，并具有不可忽略的尺寸，能够显著影响既定工法的一类地质体。

孤石大致可分为三类：（1）残积岩层中的球状微分化岩块，形成机理暂时不明，强度大、离散性高、同所处的地层差异性大。

埋深与所处的底层相关，多在10~20m范围微风化基岩层面以上。

（2）沉积地层内的孤石，多有冲积或洪积形成。

属于地质演变过程中的偶然事件，具有很强的离散性、强度高、同所处的地层具有很大的差异性。

埋深与所处的沉积地层有关，无明显地域特征，类似砂卵石地层中或有存在。

（3）人工填石多由人工活动形成，所处位置通过资料可以确定其位置。

埋深可以依据填土埋深来确定，强度同周边地质相比差异性极大。

表现出不同于自然地层形成的特质。

2.孤石的处理措施2.1勘察措施2.1.1 根据拟建线路的工程地质状况来判断孤石的可能类型，参考沿线其他暴露的工程地质情况，对孤石揭露区加强勘测。

在规定的密度上钻孔密度加大至10~20m每个，必要时进行补充勘察。

勘察时应查阅相关的工程资料，采取点面结合的方式进行勘察。

勘察孔采用纯勘探孔，以确定孤石位置。

要确定孤石与所处地层的差异性和离散性亦可采取地球物理勘探技术来确定孤石位置。

一旦孤石位置确定后，进一步确定孤石的大小、工程性质、周边的地质情况，并评估孤石的处理办法。

2.2盾构的选型通过确定的孤石大小、所处地层类型、离散性、所处地层的密实度、在底层中是否易镶嵌来选择盾构机的类型（泥水或土压）；刀盘的形式（面板式、辐条式、复合式），刀盘开口率的大小，是否在土舱内增加破除装置（破碎锤或破碎夹具）3.针对性工程措施3.1孤石预处理措施如果是预先处理孤石，应依据场地条件、工程地质、水文地质环境、周边环境要求、工程造价进行施工工艺选择，尤其需要考虑周边地下水对竖井、人工挖孔的造价和施工难度影响。

3.1.1竖井开挖排除适用于场地平整、施工范围大、便于土方外运、对施工噪音要求低的场所。

盾构区间孤石爆破施工方案
在盾构施工过程中，遇到区间内存在的孤石，需要采取爆破方法进行处理。

本
文将就盾构区间孤石爆破施工方案进行详细介绍，从前期准备、爆破设计到具体施工步骤，为工程施工提供有效指导。

一、前期准备
1.1 现场勘查
在开始爆破施工前，必须进行详细的现场勘查，了解孤石的位置、大小、周围
环境等情况，以便合理设计爆破参数。

1.2 安全防护
在现场施工前，必须做好安全防护工作，包括设立安全警戒区、清除周围人员
和设备，确保爆破过程中不会造成意外伤害。

二、爆破设计
2.1 孤石特性分析
根据孤石的硬度、形状、大小等特性，确定采用何种爆破方案，包括单孔爆破、平面爆破或集中爆破等。

2.2 爆破参数设计
根据孤石的具体情况，确定爆破参数，包括孔距、孔径、装药量等，保证爆破
效果。

三、施工步骤
3.1 钻孔作业
根据设计要求，在孤石周围进行钻孔作业，保证孔位准确、密实，为后续爆破
做准备。

3.2 装药
根据设计参数，在钻孔中逐个装入合适量的炸药，注意装药均匀，避免过量或
不足。

3.3 安全撤离
在装药完成后，确保所有人员远离爆破区域，进行安全撤离。

3.4 爆破触发
通过遥控等方式触发爆破，确保爆破作业顺利进行。

3.5 清理
爆破结束后，进行现场清理工作，清除爆破碎石，为后续盾构施工提供清爽的
作业环境。

四、总结
通过以上详细的盾构区间孤石爆破施工方案介绍，希望可以为相关工程施工提
供一定的参考。

在实际施工过程中，工程人员应严格按照设计要求和操作规程执行，确保施工安全和效率。

浅谈地铁盾构区间孤石探测及处理技术在地铁隧道工程施工过程中，经常会遇到球状风化体，也就是孤石，属于岩体风化过程中所特有的地质现象。

在采用盾构法进行隧道掘进施工作业的项目中，由于孤石的形状以及强度不一，盾构机难以将孤石破碎，不仅会造成掘进的困难，而且会造成盾构机刀具的严重磨损，同时对施工作业区域的地层也会造成扰动，影响隧道工程施工安全性以及施工进度。

因此，必须针对隧道盾构施工中的孤石进行探测，同时采取合理的措施对孤石进行破碎处理，以确保盾构施工作业的顺利进行。

1 孤石对盾构施工作业的影响以及处理原则（1）孤石对于盾构掘进的影响。

由于孤石一般位于砂层及残积土层中，孤石难以固定，地层也不能产生足够的破碎反力，在掘进过程中孤石就会随着土体的破坏而移动或被刀具弹开，或者是在刀盘前面循环，挡在刀盘前面并损坏刀具。

如果孤石处在盾构的外侧，可能会挤压盾构使其偏离方向，特别是如果盾构机的一侧是孤石，另一侧是软弱土层，极易造成隧道轴线的偏斜。

（2）盾构掘进中孤石的处理方案。

对于孤石的处理，应当首先选择在地面处理的方式进行处理，地面处理条件不具备时再考虑洞内处理。

对已探明基岩突起及孤石采用地面处理方案时，应该采用地面跟管钻机及地质钻机垂直打孔装入炸药爆破破碎隧道断面范围内的孤石，将孤石爆破破碎为块径小于30cm的块体。

2 工程项目实例概况龙洞站～柯木塱站区间西起省农林职业技术学校处的龙洞站，基本沿广汕一路向东行进到柯木塱小学处的柯木塱站，途经广汕路热带植物所人行天桥，跨广汕一路高架桥。

柯木塱站～高塘石站盾构区间起于柯木塱站，东至高塘石公园，线路基本沿广汕二路向东行进，两侧主要为临街商铺、厂房、民居等。

在前期地质勘察中，发现施工段盾构隧道内存在孤石群，为保证盾构机能安全顺利通过，需要对孤石群进行预先爆破破碎处理。

3 孤石的探测在本项目中根据地质详堪资料，由于盾构区间存在孤石发育现象，为详细了解区间的孤石发育情况，采取以下两种措施对孤石进行探测：（1）根据地质详细勘测资料组织地质补勘工作，沿隧道方向10m间距进行钻孔补勘，对于地质资料揭示的孤石发育地段，进行加密钻孔，加密钻孔沿隧道方向间距3m，每个隧道断面2个钻孔进行探测。

盾构区间孤石处理技术摘要：在进行地下盾构工程施工时，盾构机经常会遇见不明孤石，以至于盾构掘进过程中出现各种问题，最终导致盾构设备无法正常使用，严重时还有可能造成严重的安全事故。

因此本文将以东莞市快速轨道交通R2线2307标段工程为例，简要阐述盾构区间的若干孤石处理技术，以期能借此来保障盾构工程作业安全。

关键词：盾构区间；孤石处理；施工技术引言地下条件十分复杂，因而在进行城市地铁盾构工程时，经常会遇见各种复杂地形，例如各种软土层、大块孤石、各种地下建（构）筑物等等，从而影响工程正常进行。

尤其是在盾构掘进过程中若是遇见大块孤石，容易对盾构机造成严重的设备磨损，这样不仅会影响盾构作业的施工进度，更有可能导致安全事故的发生。

因此，在进行地铁盾构施工时，施工人员应当结合实际情况，及时采取相应的孤石处理技术来妥善处理盾构过程中遇见的孤石，以保障盾构作业的正常进行。

基于此，本文将结合东莞市快速轨道交通R2线2307标段，简要阐述该工程施工过程中所应用的已探明孤石地面预爆破及时以及盾构遇未探明孤石时的相关处理技术。

1、已探明孤石地面预爆破处理技术1.1常规段地面爆破预处理方案（1）爆破实施方案对于已探明的孤石，本工程主要采用深孔爆破预处理的方式进行孤石处理。

首先将预爆破的孤石大小、位置、分布范围采用地质钻孔取芯的方法摸查清楚，并在孔内下放PVC套管至底部，然后再在孤石位置安放炸药，将大块孤石爆破成可以通过盾构机刀盘和螺旋输送机的小粒径碎石。

爆破完成后，还需要采用地质钻取芯验证孤石爆破效果。

若爆破效果不理想，还需要进行二次爆破处理。

孤石爆破处理达到效果后，立即对爆破孔注浆封孔，以固结孤石碎块，防止盾构掘进时从地面冒浆或漏气，确保施工安全。

1.2供水管下孤石地面预爆破处理方案根据地质补勘报告成果揭示，左线调线段ZDK19+124～+132洞身范围内有强度较高的孤石群，上部有DN2200供水管，地面为交通繁忙的东莞大道，对盾构施工影响较大。

上软下硬地层盾构区间孤石处理技术摘要：当采用盾构法施工城市轨道交通隧道工程时，在上软下硬地层中盾构机掘进过程中，会遇到大大小小孤石。

如果不对孤石进行处理，盾构掘进过程中刀盘和刀具会受到了不同程度的破坏，最终导致盾构无法按期穿越乃至盾构机被困。

依托某新建轨道交通工程盾构段施工，介绍总结了常见的孤石处理方法，为以后类似地层盾构掘进遇到孤石后的处理提供了解决方案和参考案例。

关键词：上软下硬盾构施工技术孤石处理1、引言在上软下硬地层中盾构机掘进过程中，会遇到不同形状孤石。

如果不对孤石进行处理，盾构掘进过程中刀盘和刀具会受到了不同程度的破坏，受孤石的影响，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。

为确保盾构区间的盾构施工生产的顺利进行，确保工期，减少因孤石导致的盾构机故障率，对上软下硬地层盾构掘进区间孤石进行处理就十分必要。

2、孤石探测技术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采用地质钻探进行加密补勘，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。

采取针对性的预处理措施，降低后期施工风险。

3、常见孤石处理方法根据孤石的大小、位置、形状、周边环境及施工风险等因素确定处理方法。

当隧道上方地面具备条件时，应首先采用地面处理方式。

当地面不具备条件时，采用洞内处理方式。

3.1地面加固洞内处理孤石在确认孤石区域后，从地面对孤石周边一定范围的地层采用袖阀管进行加固，待浆液凝固后，浆液将孤石紧紧包裹住，为洞内人工破处提供条件，或者盾构掘进时，孤石受到刀盘正面的切削作用而破碎，不会被挤压至土体产生较大的扰动，盾构姿态也比较容易控制。

隧道范围内孤石处理技术隧道范围内的孤石处理技术是指在隧道建设或维护过程中，对隧道内部出现的孤石进行处理的技术。

隧道内部的孤石是指在隧道开挖、拓宽、清理或者维护过程中，解体、脱离原有岩体或者堆积，单独或者成群地落在隧道内的岩石体。

孤石的存在不仅会对隧道内的通行安全造成威胁，也会对隧道的结构稳定性产生影响。

隧道范围内的孤石处理技术至关重要。

一、孤石的排除隧道施工或进一步开挖前，需要先对孤石进行排除。

排除孤石的方法主要有以下几种：1. 人工清理：使用人工工具对孤石进行逐一清理和排除。

这种方法适用于孤石数量较少、体积较小的情况。

2. 爆破排石：对于大体积、难以人工清理的孤石，可以采用爆破技术进行排除。

在隧道内部预留孤石的处理孔或孔洞，通过炸药爆破使孤石解体或者移动到隧道外。

二、孤石的固定对于排除不了的孤石，需要采取措施进行固定，以防止其对隧道安全造成威胁。

常见的孤石固定方法有以下几种：1. 钢筋或螺栓加固：通过在孤石和隧道岩体中钻孔，然后插入钢筋或者螺栓来固定孤石。

这种方法适用于孤石较大、结构较稳定的情况。

2. 粘结剂固定：在孤石和隧道岩体的接触面上，使用粘结剂将孤石固定。

这种方法适用于孤石较小、粘结剂性能较好的情况。

3. 人工支撑：对于无法使用钢筋、螺栓或粘结剂固定的孤石，可以采用人工支撑的方法进行固定。

使用木材、钢材等支架将孤石支撑起来，防止其倾倒。

孤石的排除和固定需要根据具体情况进行选择，并且需要根据隧道内部岩层结构、孤石的类型和大小、孤石与隧道岩体的接触面等因素进行评估和设计。

在孤石处理过程中，需要注意施工安全和环境保护，避免对隧道结构和周围环境造成不良影响。