摘要：地鐵施工中最常見的問題就是盾構區(qū)間孤石的開挖處理，現在多數的地鐵施工的過程中會遇到盾構穿越孤石地層等復雜地質的情況，只有研究這個施工難點，找到孤石處理方法以及相關的施工技術這樣才能夠保證施工的順利進行。

關鍵詞：地鐵施工技術；盾構區(qū)間；孤石處理；開挖處理；盾構掘進過程 文獻標識碼：A

中圖分類號：U455 文章編號：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

1 孤石的危害

1.1 工期

在實際的施工過程中遇見孤石、孤石群及基巖突起，由于掘進的難度非常大，降低勞動效率，從而嚴重影響工期，也使安全管理的難度進一步增大。

1.2 效益

在實際的施工過程中遇見孤石不僅僅影響開挖的速度，而且對于施工中人、材、機等費用的增加也是非常大的。在盾構掘進的過程中遇見孤石可能會出現刀座變形、刀盤變形、刀盤受力不均勻導致主軸承受損或主軸承密封被破壞、刀具磨損嚴重等需更換刀盤、刀具，刀盤磨耗導致刀盤強度和剛度降低。從而增加成本，減少效益，使好多項目面臨虧損的境地。

2 方法的探討與研究

2.1 廈門地鐵1號線的地質、水文概況

本工程的位于廈門市，工程地質情況是自上而下情況為粉質粘土、粗砂、全風化花崗巖。水文地質情況：砂土富水性好，為強透水層，含水量較大。

2.2 孤石探測方法

為探明孤石的分布情況，采用以鉆探為主，孤石探測分為出現可能性最大、很大、較大及一般等四個區(qū)域，其劃分的方法采用地質分析法、工程調查法和物探方法，再結合鉆孔進行驗證的綜合探測方案。

2.3 孤石爆破試驗

經過實際的地質勘查結果顯示如果遇見孤石或孤石群，我們要確定孤石的大小以及分布情況，通過勘察孤石的大小與分布來確定爆破的數量、分布以及炮眼的大小。首先我們進行孤石爆破試驗，進行爆破炮眼的布置以及炮眼深度的確定，在進行地勘報告的分析后確定裝藥量，通過試驗來確定孤石爆破的技術參數。

3 孤石處理方法

3.1 爆破處理

在經過地勘勘察之后對于出現大面積孤石的地區(qū)采取靜態(tài)爆破，在進行炮眼布置時應該依據地勘報告的孤石面積來設置炮眼的間距和裝藥的數量以及爆破的形式，考慮到實際施工中盾構機的實際出土能力，應該將孤石爆破的粒徑越小越好，這樣有利于盾構機的開挖與出土。為了達到這一效果，我們在進行炮眼設置和藥量計算時都要充分地考慮到這個問題，在實際的爆破過程中要精準地計算出炮眼的位置和深度以及裝藥量。

3.1.1 孤石爆破參數。對于探測到的孤石，具備地面處理條件的優(yōu)先選用爆破法處理，并利用原探測孔。

R≤1.0米，設爆破孔1個，炸藥單耗：5kg/立方米

1.0

2.0

3.0

R>5.0米，設爆破孔8個以上，裝藥量按4.2kg/立方米

3.1.2 基巖突起處理。對于探測到的基巖突起，采用爆破法處理，并利用原探測孔。爆破孔布置如下：

圖1 炮眼布置網絡圖

炸藥單耗5kg/立方米。

3.2 全回旋鉆機清除孤石

采用全回旋套管鉆機清除孤石主要工藝為：地質鉆探明孤石→全回旋套管鉆機定位→同步進行全套管設備場地布置與機械、電力系統(tǒng)、后臺作業(yè)指揮系統(tǒng)定位→作業(yè)平臺就位→吊裝設備就位→套管回旋壓入→回旋偏心切削→全斷面回旋切斷→清除障礙物→障礙物裝卸處理→分段清除至作業(yè)深度→起拔套管→同步回填砼作業(yè)→主機臺定位銷撤除→轉場施工重復上述步驟循環(huán)至全部施工完畢→端頭加固→盾構機推進。

3.2.1 鉆機定位。在進行開鉆前應該準確的定位鉆機并把逐級安裝在樁芯位置。將鉆機的設備安裝和檢查完畢能夠進行工作的狀態(tài)在開始鉆機的定位。鉆機定位的準確程度直接影響到全回旋鉆機的質量。

3.2.2 清理上層土體。在開鉆前應該對上層土體清理干凈，可以采用反復旋轉套管，用沖抓斗對套管內進行挖掘，這樣就可以很好的清理的上層土體，使得鉆進的工作更加的順利。

3.2.3 孤石砸碎及清理。在鉆進的過程中遇見孤石時，在前端的鉆頭上安裝更加堅硬的鉆頭一邊回旋切削，一邊用落錘砸碎，然后可以采用機械開挖的方式將碎石清理干凈。

3.2.4 回填C15砼。為了保證輕度對于鉆進的孔道應該采用C15砼進行灌注知道灌滿為止。在進行灌注時應該注意灌注的飽滿程度，一定要灌注飽滿否則將會出現質量問題。

3.3 沖孔樁破碎法

這種方法也是一種比較常見的破碎孤石的辦法，首先我們要知道什么是沖孔樁破碎法。所謂的沖孔樁破碎法是指確定孤石的位置、大小和形狀后，在地表采用十字沖擊錘沖擊破碎孤石的施工方法。在采用這種方法時我們應該準確地判斷出孤石的大小和面積，只有我們知道這些關鍵的數據對于我們采用鉆機的鉆頭的大小以及鉆孔數量和間距的設置都有很大的決定作用。在進行施工前應該仔細地閱讀圖紙，看看是否有地下管道影響鉆進施工，如果有市政管道影響鉆進應該及時地更改鉆進的位置，鉆進施工完成后應該及時地回填并且夯實，在回填夯實結束后應該注漿密實，直到整個孤石區(qū)域施工結束后。

3.4 盾構機直接掘進

在地勘報告中硬度比較小的全風化花崗巖、強風化花崗巖或者較好的地質條件，我們在掘進的過程中遇見這樣的孤石，我們可以采用盾構機掘進的方式進行孤石的處理。

4 結語

在廈門地鐵施工中遇見孤石區(qū)域，根據勘察現場實際的工程地質情況，對于孤石的大小和面積做出準確的判斷，采用了最適合于這種地質處理孤石的方式和方法，使勞動成本下降30%/處，造價降低至少20萬/處左右。孤石80處，創(chuàng)造價值1600萬。例如：孤石的工程量是66.3立方米，采用孤石爆破可以在2～3天完成掘進工作，而盾構機直接掘進則需要25天左右，因此采用了最適合于這種地質處理孤石的方法保證工期能夠按時完成，從而提高了效益，加快了進度，保證了地鐵施工的質量和安全。

參考文獻

[1] 竺維彬，鞠世健.復合地層中的盾構施工技術[M].北京：中國科學技術出版社，2006.

[2] 古力.盾構機破碎孤石條件及預處理方法[J].隧道建設，2006，26（S2）.

[3] 米晉生，鞠世鍵.盾構掘進處理孤石施工技術[A].上海國際隧道工程研討會文集[C].2005.

[4] 管會生.盾構選型中大漂石的影響及處理[J].建筑機械化，2008，（4）.

作者簡介：范驗曾（1973-），男，山東單縣人，中鐵十二局集團第二有限公司工程師，研究方向：地鐵盾構區(qū)間孤石處理方法。

（責任編輯：陳 倩）