[分享]复合地层盾构2:勇闯孤石阵
近年，广州地铁二十一号线多个盾构区间，运用“复合地层盾构施工隐蔽岩体环保爆破新技术”（以下简称爆破技术）破碎孤石群，为二十一号线顺利贯通扫清了“路障”。
该爆破技术已广泛应用于广州地铁、深圳地铁、福州地铁、厦门地铁、珠海城际等盾构工程中，在珠海马骝州14.5米超大盾构顺利通过花岗岩凸起地层中的应用取得巨大成功，该工程西线与东线长约1082m和1081m，分别只用了10个月和7个月就完成掘进，创造了复合地层超大直径盾构掘进的新记录。
珠海马骝洲超大直径盾构工程顺利到达
工程挑战
我国东部沿海普遍分布着一种危害盾构正常掘进、由花岗岩风化程度不一地层组合的复合地层，即使选用国内外最先进的盾构机在这种地层中掘进也非常困难，设备经常损坏严重，进度极其缓慢，进而诱发塌方等事故。这种地层中花岗岩微风化体强度远远高于周边的强风化、全风化的岩土或软弱土体，其中高强度的微风化岩体称之为“花岗岩球状风化体（俗称孤石）”。
花岗岩球状风化体
广州地铁早在2003年就开始关注这个盾构工程中的世界性难题，当时三号线天~华区间盾构机在上述地层中掘进极其困难，频繁卡刀盘，地面沉陷，洞内处理效果差。广州地铁的建设和监理团队绞尽脑汁，尝试了各种方法：冲孔和钻孔等地面处理受控于地面环境且速度慢、有遗留，盾构土仓内处理又受限于狭小空间且效率低、风险大。
科研攻坚
一日深夜，竺维彬送患结石病同事去医院急诊，顿悟启发，受到医学方法的启迪：医学上采用微创手术通过体外冲击波来破碎胆肾结石，工程上是否也可从地面预先钻孔来爆破破碎岩体？他进一步思索：《岩石爆破学》普遍要求需临空面，没有临空面可行吗？此外，爆破岩体破碎到什么程度可以满足盾构掘进的要求？爆破是否会损坏盾构机？爆破如何做到环保？于是竺维彬邀请广东爆破公司孟总团队参与，开展跨科融合深入研究，按照毛主席说的，没有条件创造条件，没有临空面创造“临空面”。通过多年的摸索，在2007年广州市增城区翡翠绿洲地块管桩基础工地成功采用爆破处理孤石，验证了此方法的可行性。
珠海马骝洲盾构工程水上爆破
通过多年的研究和反复的试验，研发团队提出“临弱面”、“创造临空面”、“微差挤压爆破”等概念，并在广州地铁三号线北延段、深圳地铁、台山核电站1号机取水隧洞等工程中进行试验和应用，随后研究物探加钻探、泥浆收集、爆破减振技术，最终形成了完整的成套工法和工艺。
孤石模型炸药爆炸过程模拟
2017年10月，“复合地层盾构施工隐蔽岩体环保爆破新技术”顺利通过科技成果鉴定，由二位中国工程院院士领衔的专家组一致认为该成果达到国际领先水平。该技术于2010年申请国家发明专利并获得授权，不仅丰富了爆破理论，而且近10年来为攻克盾构工程难题做出重大贡献。
爆破实施前后隐蔽岩体破碎情况
![[专家答疑]测温线](/e/data/images/no.jpg)
