第三节 盾构通过花岗岩球状风化体的掘进技术 花岗岩风化土中存在的球状风化核,俗称“孤石”,在广州地区是普遍存在的一种地质现象,尤其在广州地铁三号线天~华区间的施工中多次碰到
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
盾构推进过程中,很容易出现孤石不能被滚刀破碎,在刀盘前滚动,严重损坏刀具和刀盘的现象
同时孤石通常存在于自稳能力不好的残积层,洞内基本上无条件直接进行处理,因此盾构在存在孤石的花岗岩残积层中掘进,将面临极大的施工风险,严重影响工程进度及成本
一、 盾构通过花岗岩球状风化体存在的问 题 1、 掘进非 常困 难并 频 繁 卡 刀盘; 2、 盾构机姿 态 难以控 制 ; 3、 刀具磨 损非 常严重,刀圈 崩 断 ,刀座 、 刀盘变 形 4、 更 换 刀具困 难,花岗岩残积层不稳定 ,遇 水 膨 胀 崩 解 ,泥 化以致流 淌 ,必 须 进行地面或 洞内加 固 ,加 固 后 再 进行气 压换 刀,耗 用 大量 时间
5、 掘进震 动大,对保 护 地面建 筑 物 不利
二 、 破碎花岗岩球状风化体的方 法 1、 盾构机直接破除 孤石,盾构机直接破除 孤石需 要 满 足 两 个 条件: ( 1) 盾构提 供 足 够 的切 削 力破岩
( 2) 在孤石被刀具破碎过程中,周边土体不能产 生 破坏,即 孤石不能移 动
2、 不能通过盾构机直接破除 的孤石,可采 取 如 下 方 法 : ( 1) 对孤石周边风化土层进行地面或 洞内预 加 固 ,然 后 再 盾构机破岩或 人工破岩
( 2) 洞内静 态 爆 破或 火 药 爆 破
( 3) 地面钻孔 爆 破或