深圳地区花岗岩孤石空间分布规律的数理统计(2)
1.1 拟建的深圳地铁 7号线黄木岗地区附近暴露的孤石
1.2 深圳地铁2号线科苑站附近基坑施工挖出来的孤石
这种花岗岩孤石的半径一般从几十厘米至几米不等，在残积土，全强风化层中通常发育出微风化或中风化孤石，又因为与周围的岩体存在有较大的强度差异，花岗岩孤石的自身强度很高，它的饱和单轴抗压强度又大部分为80～170MPa之间，且花岗岩孤石的分布具有离散性大，埋藏深度大，空间赋存等特征不规则的原因，不过因为目前的查探技术手段很难有效的发现孤石的存在，因为很难发现孤石的存在就会更加难以做到准确定位，这就给花岗岩孤石广泛分布的地区的挖隧工程活动带来了巨大负面影响，特别是地铁选线区间的盾构施工。
盾构机进行盾构施工过程中，由于盾构机本身的原因其盾构工作具有快速挖掘前进、全段封闭、一边挖掘前进一边进行衬砌的特征，这就要求我们在施工中要用特殊的条件来满足其施工要求， 因此我们不能像用的常规的隧道施工方法，现在就要求我们在用盾构机进行盾构施工的时候必须先对周围岩土做好地质特征全面的观察，要求我们预先提供的围岩地质的信息必须是准确无误的。因为孤石的质地比较坚硬，所以周边的岩土一般的相对于花岗岩孤石地质就较软，强度不够。盾构机在进行盾构在推进过程中，因为受力的不均匀，就为刀具的选取造成了一定了困难，一般还伴随着孤石不能被滚刀击碎的场面，造成掘进困难，并频繁卡刀盘的情况，而致使刀具磨损非常的严重，刀圈崩断；刀座、刀盘变形也会经常出现，因为软弱不均的情况而导致盾构机的姿态难以控制等现象；因为残积层自稳能力不强，而花岗岩孤石一般都分布在残积层中，加上在洞内开挖不做太多的围护，所以盾构机进行盾构施工时一般都在残积层中进行，从 而 将面临极大的施工风险，严重影响了工程的进度及成本，如图 1.3～1.5 所示。
1.3盾构刀盘前的孤石 图 1.4 磨损的滚刀刀头 图 1.5磨损的刀盘幅条
据统计目前国内的广州地铁、香港地铁、东莞地铁、深圳地铁以及长沙地铁中在修建过程中都遇到孤石的问题，而在国外葡萄牙、新加波等国的地铁建设过程中都碰到了孤石的问题。 花岗岩孤石的问题给地铁建设带来了很多负面巨大的经济影响：如 2004 年 2 月 7 日的广州地铁 3 号线的天河客运站到五山站盾构区间掘进过程中在614 环进入全长 348m 孤石的地层中，于2004年9月份的时候在众多人的努力工作，施工抢救的执行下才最终摆脱了危险，全长一共经历了8个月的日子，这些日子是多么的艰难度过，在这段抢修日子中先后通过了压力换刀法15次之多，总共换取了各种刀具250多把；如在广州地铁5号线下面进行挖土施工的时候，由于小北路地下存在大量的花岗岩孤石，严重造成了刀具被破坏，而盾构机的机身也遭到了瘫痪休息不工作的局面；并且造成了盾构机顶部塌方问题，地面上也出现了小土堆的塌方滑坡问题，最终损失惨重，导致了工期拖后数个月以及工期成本提高的代价等；在2012 年月 12 月 6 日，在广州地铁 6 号线二期的萝岗至香雪段的工地中，又由于盾构挖隧中遇到了孤石，造成了开创大道大塱村路段局部地面沉降的问题，最大的沉降量达到 15 厘米；葡萄牙的波尔图市中的地铁 C 线和 S 线的修建过程中，盾构机必须要穿过软、硬不均的风化花岗岩孤岩地层时，又由于在穿越地层中风化程度的花岗岩混杂并且在含有花岗岩孤石的地层的时候，盾构挖隧推进一度都处于停滞状态的状态，并且造成了 C 号线在开始段的时候因工作面超挖，引起了地面沉陷和房屋倒塌的问题，导致了一名屋主丧生。
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