盾构隧道孤石地层探测及处理关键技术
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1.3 研究现状

在长期风化过程中,花岗岩岩体因结构和主要矿物成分的不同出现了差异风化,随着花岗岩地区大规模城市地铁建设的发展,花岗岩球状风化问题严重影响了工程建设进度、质量和安全[1-2]

李玉春[3]、李乾[4]等结合地铁工程的实际地质情况和孤石的成因,根据各方法对地层环境的影响、施工的风险和效果、成本等方面,根据孤石的大小、位置、形状等因素,确定具体处理方法,选用相应的孤石处理施工技术进行破除。

范验曾[5]、郑礼均[6]等分析盾构穿越孤石地层的难点和风险,通过掌握工程地质情况,尽量做到有孤石预先处理,并制定最合理的处理方法。

陈开端[7]采用“微动探测+地质钻探验证”的方法探测孤石,宗成兵、田恒星[8]采用“微动探测+加密地质补勘钻探+地面钻孔爆破”的方法,贺朝荣[9]采取“人工挖孔+劈石机劈裂地下孤石、孔位回填”的措施探测及处理地铁隧道盾构遇到的孤石。ShiY.Z.,LinS.Z.[10]等在花岗岩地区地铁建设中,建立了一套完整的探测和处理孤石的方法,包括“三维地震图像探测+用钻孔+处理巨石”确定地质密集区的边界。

党如姣[11-12]、李洋、朱培民[11]等针对南方地区花岗岩地层特征及城区环境特点,通过分析,认为浅层地震反射法对于南方城区的孤石探测是有效的。靳世鹤[13]对广州地铁3号、5号线盾构施工遇到的特殊地质现象进行总结,在孤石地段依据现场情况,采用高压空气或液压锤进行孤石破碎处理。张帆[14]以厦门地区地铁盾构掘进施工孤石爆破预处理为背景,系统地研究了沿海地区盾构隧道孤石预爆破破碎范围以及其装药结构的设计方法,形成了盾构隧道孤石预爆破破碎在不同工况下的设计方法。古力[15]以广州地铁3号线某区间施工为例,提出了不能被盾构直接破碎孤石的预处理方法,有效地降低工程风险。

张恒、陈寿根[16]、戴亚军[17]等通过对比孤石多种探测方法和处理技术,根据隧道孤石的形成机理和分布规律,总结各优劣势,有针对性地将这些方法应用于不同的工程中。

曹权、项伟[18]等以深圳地铁11号线某区间孤石探测试验为背景,用跨孔超高密度电阻率法研究两孔间的孤石分布情况,并验证该法的可行性。李术才[19]、刘征宇[19-20]等在试验的基础上,提出了地面物探普查与跨孔电阻率CT法相结合的孤石探测方案,并改进了电阻率跨孔CT的观测模式、反演成像方法等方面。刘宏岳,梁奎生[21]从方法原理、震源选择、观测系统等方面分析海域地震反射波多次覆盖CDP叠加技术,通过钻探验证说明该技术在探测风化残留体中孤石的良好效果。杨亚璋[22]以台山核电站取水隧洞工程为例,从物探方法、探测设备、探测范围等多个方面介绍盾构工程孤石探测技术,并验证了地震反射波CDP叠加技术进行孤石探测的可行性。

王英珺[23]根据广深地区地铁隧道的地层条件,提出了直接破碎孤石的条件和复合地层盾构机推进过程中需注意的问题。谢壮[24]提出地表调绘、物探和钻探三个手段对孤石进行探测,并通过层次一模糊综合评估法分析总结了花岗岩球状风化体段盾构施工的风险控制措施。