盾构机过孤石处置措施

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1、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

2、，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

3、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

4、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。对所有地层均使用，在孤石群或粒径3米以上的孤石处理中经济性最好。开挖过程中需对竖井进行支护，可直接将孤石从竖井内取出，完工后回填竖井。地下承压水对此工法造价影响大。3.1.2人工挖孔桩排除孤石适用于在施工范围内较为分散且单一粒径在2米以内的孤石，与竖井开挖类似。可做到随时开挖随时支护，能够有效保证土体的稳定性。对于地下水一下的粉细砂层人工挖孔时，必须采取超前注浆、超前支护等处理措施。3.1.3地面钻孔胀爆处理适用于地下水压加大、明确孤

5、石准确位置的地层中，由地面打眼至孤石位置。采用冲击钻机冲击成孔的方式进行，在孤石上成孔时，冲击钻机采用高低冲程交替冲击的方法，将孤石碎块通过护壁泥浆带出。完成后将炸药或膨胀剂放入孤石内破除孤石，此方法适用于地面平整、能够架设冲击钻机、能进行泥浆处理的场地。3.2盾构掘进中孤石处理措施盾构掘进过程中遇到孤石时，会加大刀具的磨损、加大对底层的扰动和地面沉降。严重时可能会引起地表隆起、坍塌等事故，在掘进中的处理方法如下：3.2.1盾构直接破除技术适用于孤石强度小且集中分布时，采用袖阀管注浆加固孤石所在地层。然后刀盘到此位置是开仓换刀，

6、直接通过。加固断面的范围：沿掘进方向6米、隧道两侧向外各2米、隧道顶部5米处至隧底。在注浆加固良好的情况下，采用合理的掘进参数可保证盾构顺利通过。3.2.2开舱辅助处置适用于地下水较小且地层自稳性好的地层；根据地质情况选择常压或带压进仓处理。施工步骤为降水~开仓前准备~检查土仓情况~开仓处理孤石（钻爆、胀裂、人工取出）~是否需要更换刀具。开仓处理孤石过程中必须加强监测，对监测数据进行评估，判断施工是否安全能否继续。施工风险高必须提前做好应急准备措施。3.2.3新型设备处置技术采用最新型的桩工机械设备，此设备采用高强度、大刚度的套

7、管钻进，可以直接破开切除单轴抗压强度为127~206MP的岩石和巨砾石。对于套管内的孤石可用机具夹出或落锤破碎，在砂砾、软岩层中最大深度可达62米，垂直精度可达1/500；施工完成后回填孔洞即可，此种方法适应性强、占地适中，但施工机械费用高。在地下盾构施工中遇到的问题较为复杂多样，在考虑处理方案时，应整体考虑孤石的分类和具体情况，加强前期地质勘查，有针对性的盾构选型提高盾构机对孤石的适应性。尽可能在盾构到达前预处理孤石，提高盾构机直接破石的能力。避免开挖竖井、人工挖孔、胀爆等处理措施，在处理是选择最安全、工期成本和经济成本最低的

8、处理方案。