球状风化
花岗岩球状风化的工程勘察和处理措施探讨
ｏ ｎ Ｇｒ ａ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｇ ｌ ｏ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ Ｗｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｂ ｏ ｄ ｙ
Ｚ Ｅ Ｎ Ｇ Ｑ ｕ ａ ｎ — — ｘ ｉ ｎ Ｚ Ｅ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ａ — — ｒ ｏ ｎ ｇ Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｈ ｕ ａ － － ｑ ｉ ａ ｏ
摘 要 ：花 岗岩的球状风化体俗称 “ 孤石” ，是花 岗岩风化层 中存在的一种常见的地质特征 ，孤石的存
在给工程勘察、设计和施 工带来很大困难。因此 ，在工程建设的勘察阶段 ，必须调查清楚孤石的分布规
律 、 工程 特征 等 。 由于孤 石 离散 性 大 ，分 布规 律 不 明 显 ，钻探 局 限性 大 等 因素 影 响 ，建议 加 强地 质 调 查 、物 探 相 结合 的综 合勘 察 方法 ，得 出较 客观 、较 符合 实 际的孤 石 分 布 及 其特 征 资料 ，有 利 于工 程 设 计 、施 工和采 取有 效 的工程 处 理措 施 。鉴 于此 ，本 文 总结 出一 套应 对球 状 风化体 的勘 察 方 法和 工程施 工
处理 办法 ，供 同行 参考 。
关键 词 ：球 状风化 体 ；工程勘 察 ；分布规 律 Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ
ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ｂ ｏ ｕ ｌ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｓ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｆ ｕ ｌ ｏｒ ｆ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
厦门岛花岗岩球状风化体分布规律统计分析
厦门岛花岗岩球状风化体分布规律统计分析许贵华;林树枝【摘要】Granites are widely distributed on Xiamen islands. The problems caused by spheroidal weathering granite bodies, commonly known as the boulders, are very prominent. Based on the subways, Xiamen No. 1 subway line And Xiamen No. 2 subway line, the statistical analysis for boulder samples is made, the conclusions are as follows: along Xiamen Metro lines the growth rates of boulders vary from different interval tunnels. The boulder weathering level is intermediary weathered, mainly distributed on strong weathered layer. The vertical distribution of the boulder obeys the Gaussian distribution. The boulder central elevations are mainly distributed from - 35m to 15m.The thicknesses of boulders are from 0m to 4m.%厦门岛花岗岩分布广泛,花岗岩球状风化体(俗称孤石) 问题十分突出.文章基于某地铁(厦门市轨道交通1号线一期工程和厦门市轨道交通2 号线一期工程),对地铁沿线孤石样本进行统计分析,得到如下结论: 厦门地铁沿线各车站区间内孤石发育率各不相同,孤石风化程度以中风化为主,主要分布在强风化层中,孤石竖向分布近似服从正态分布,孤石中心高程主要分布在-35m ～ 15m(黄海高程) 区间内,孤石厚度集中在0m ～ 4m 范围内.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P54-57)【关键词】厦门岛;孤石;分布规律【作者】许贵华;林树枝【作者单位】厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门 361005;厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门 361005;厦门市建设局福建厦门 361003【正文语种】中文【中图分类】TU470 引言厦门岛处于“闽东燕山断坳带”东侧与闽东沿海变质带相接部位的中部，受地质变化影响，花岗岩广泛分布。
地球物理方法在球状风化体中的应用
- 125 -生 态 与 环 境 工 程1 基本概况与地球物理条件1.1 地质概况某工地位于中山市，勘察外业钻探时发现某区域孤石发育，最大孤石可达8 m。
场地内覆盖土层为填土、黏性土和花岗岩残积土，基岩为花岗岩。
孤石为微风化花岗岩，孤石下有全、强风化层，全、强风化层下为微风化花岗岩。
在现有钻孔孔位的基础上，利用跨孔弹性波CT、电磁波CT 和管波探测3种探测方法在孔内进行探测。
1.2 地球物理条件跨孔弹性波CT 法的前提条件是场地内各岩土层的密度和弹性波速度均有一定的差异。
土层纵波波速Vp 为1 500 m/s~2 500 m/s，全（强）风化花岗岩纵波波速Vp 为2 500 m/s~3 500 m/s，中（微）风化花岗岩的纵波波速Vp 为3 500 m/s~5 500 m/s。
孤石为微风化花岗岩，与土层、全（强）风化岩存在明显的波速差异。
这种物性差异的存在，为使用跨孔弹性波CT 法探查孤石提供了较好的物性条件，场地具备应用跨孔弹性波CT 法的地球物理条件[1]。
电磁波 CT 法的应用与电磁波吸收系数与介质的电阻率、磁导率、介电常数以及电导率的频率有关。
不同介质对电磁波的吸收存在差异。
土层、全（强）风化岩、中（微）风化岩的电阻率、介电常数、电导率和磁导率等均存在差异。
当电磁波穿过土层、全（强）风化岩时，吸收系数就会表现为“高值”异常；当电磁波穿过中（微）风化岩时，吸收系数就会表现为“低值”异常[2]。
场地具备应用电磁波CT 法的地球物理条件。
管波探测的前提条件是场地内各岩土层的密度和弹性波速度均有一定的差异，即存在明显的波阻抗差异。
当岩土层中存在明显的波阻抗差异界面时，管波时间剖面中除存在明显的直达波组外，还存在明显的反射波组，即剖面中的倾斜波组。
通过分析反射管波的波幅特征，探测波阻抗差异界面，来对界面的解释，推断孔旁地层情况[3]。
场地具备应用管波探测法的地球物理条件。
2 地球物理方法的选用2.1 物探工作量其中JC65-1~ JC65-4为探测区域桥墩位置的4个钻孔，4个钻孔的连线组成封闭的四边形，在4个钻孔中进行3种物探方法的探测。
福州花岗岩地区球状风化的发育特征及对地铁工程的勘察方法
福州花岗岩地区球状风化的发育特征及对地铁工程的勘察方法摘要：球状风化（又称“孤石”）对地铁盾构工程施工极为不利。
本文结合工程实例，论述了地铁工程开展球状风化专题勘察的必要性，并以福州市地铁工程为例，通过分析球状风化对地铁工程不同工法的影响，合理地推荐了球状风化专题勘察的实施范围；通过对不同类型勘察方案进行多因素综合比较，推荐了较为有效的勘察方案，并就专题勘察的实施提出了若干建议，为类似工程提供参考和借鉴。
关键词：球状风化；孤石；地铁工程；勘察The Characteristics and Influence to Subway Construction of Weathered Granite in Fuzhou AreaYangShaoyuanAbstract：Spheroidal weathering which is generally called lone-stone stunts shield construction badly. This paper expounds the necessity of special investigation of spheroidal weathering. The paper firstly sets a subway in Fuzhou as an instance and analyses spheroidal weathering' s disparate impact on different construction methods，and introduces manners to dispose spheroidal weathering，then recommends the rational region of special investigation. By means of comparing advantages and disadvantages of several programmes of spheroidal weathering from multi-factors，the paper recommends the most advisable one. Finally，the paper gives some advice on putting the programme into practice. All opinions in this paper serve as bricks castto attract jade.Key words：spheroidal weathering；lone-stone；shield；investigation1 引言花岗岩在物理风化与化学风化共同作用形成了花岗岩球状风化物又称“孤石”，化学风化为主，物理风化为辅。
花岗岩球状风化体探测方法
１ ． ２ 对地层损失不会造成 影响，对后期盾构掘进 影响较小
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图 １一致性测试结果
（ ａ ） 功率谱 、（ ｂ ） 功率谱之 比、（ ｃ ） 相干系数 、（ ｄ ） 相位差
２ ． ２ 数 据采集及处理
齐 岭 （ 广 州市城 市建设 工程监理公 司 广东广州
５ １ ０ ０ ６ ０ ）
中图分类号：Ｇ ３ ２ ２ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 １ ０ ０ ７ － ６ ３ ４ ４（ ２ ０ １ ６ ）１ ０ － ０ ２ ０ ７ — ０ １
摘要 ： 为将盾构施工风险降至最小 ， 通过先进 的探 测手段 ， 提 前探 明花 岗 岩 地层球状 风化体 的发 育规律及具体位置 ， 本着缩小 范围、有地放 矢的 目的，使盾 构施 工任 务得 以顺利进 行。从 而达到缩短 工期、减少成本、达到效益 最大化 的管理 目 标。
由于镇镇区间下穿房屋较多房屋下方不排除存在孤石的可能性采用地质钻孔无法进入到房屋内部进行补勘同时在管线上方无法也无法进行补勘而且镇镇区间右线位于广汕公路上方地质钻孔需要办理大量的手续及流程实施起来极其困难微动法在该方面具有较大优势
盾构掘进通过花岗岩球状风化体施工技术_张芹见
花岗岩球状风化体是花岗岩体风化过程中独有的一种地质现象，通常赋存于花岗石的残积层、全风化、强风化岩体当中，其空间分布具有较大的随机性，目前行内的地质勘探技术难以探测清楚。
而另一方面，花岗岩球状风化体与其周边地层的强度差异极大，使得盾构在掘进过程中存在刀盘刀具损坏、地面异常沉降等风险。
因此，花岗岩球状风化体已是当前建筑工程行业内盾构施工的天敌之一。
1 工程概况广州地铁某区间位于花岗岩球状风化体（以下简称孤石）普遍发育区域，在项目开工前已对全线进行了勘查，但难以彻底查清所有孤石。
盾构在掘进过程中，于里程ZDK39+539.7处遇到未探明孤石，并于里程ZDK39+548.4处再次遇到未探明孤石。
遇孤石部位隧道洞顶埋深为7.8～8.0m，地面为广州市国际体育演艺中心广场台阶，隧道洞身地层为<5H -1>可塑状花岗岩残积土和<4N-2>可塑冲洪积土层，洞身上部依次为<4N-2>可塑冲洪积土层、<4-2B>河湖相淤泥质土、<1>素填土（图1）。
2 盾构掘进中遇花岗岩球状风化体的风险分析1）施工中遇孤石常常导致瞬间压力的突然加大，容易造成刀盘变形及刀具的损坏。
2）孤石通常体积较小，易导致刀盘受力不均，造成主轴承及主轴承密封的损坏[1]。
3）切削下来的岩块易导致螺旋输送机卡死，无法出土。
4）由于孤石(图2)与周边地层强度差异较大，在切削时无法固定，易滚动，造成盾构姿态难以控制，容易偏离设计路线。
5）由于孤石容易移动，且盾构推进速度慢，因此对地层的扰动非常大，易造成地面不均匀沉盾构掘进通过花岗岩球状风化体施工技术The shield tunneling through granite spherical ef fl orescence construction technology张芹见/ZHANG Qin-jian（广州市地下铁道总公司，广东 广州 510090)图1 遇孤石部位地质情况降，影响地面建筑物安全。
花岗岩球状风化的形成机理新析
花岗岩球状风化的形成机理新析花岗岩球状风化是指花岗岩岩石表面出现圆形或半球形的凸起物体。
这种现象广泛分布，很常见，但其形成机理一直以来都是一个谜。
目前有很多学者对其机理进行了研究，本文将归纳总结其中较为成熟的观点。
花岗岩球状风化的形成与岩石自身的结构和成分密切相关。
首先，我们要明确的是，花岗岩中含有丰富的矿物物质，如长石、石英等。
而这些矿物物质在各自形成的时候，会发生各种化学反应，形成了不同的结晶颗粒。
这些颗粒大小不一，既有大块的，也有小粒的，而且它们之间还相互交错和交织。
这种颗粒的结构和分布状况决定了花岗岩整体的物理性质。
其次，花岗岩在不断受到风蚀和水蚀作用的同时，会受到日夜温差变化的影响。
昼夜的温差变化会导致岩石内部温度的变化，而这种变化会引起岩石的体积变化。
尤其是在寒冷的夜晚，岩石内部逐渐冷却，膨胀力也逐渐形成，导致矿物颗粒之间产生微小的位移。
而这些位移会在时间的积累下，逐渐形成了微小的裂纹和缝隙，继而引起微碎。
最重要的一点是，花岗岩中的矿物物质受到水和风等外界因素的侵蚀和磨蚀时，其硬度和耐久性不同，导致矿物之间的磨蚀差异。
而矿物本身又是由不同的元素组成，其化学性质不同，导致在受到风水侵蚀时，其变化速度和方式也不同。
这些因素的叠加，便导致花岗岩中矿物颗粒的不同发生性质，不同的斑岩块体呈现出不同的风化情况，而特定的花岗岩块体因为自身特殊的矿物组成、化学成分、结晶颗粒大小等特点，其风化特征于是也就独具特色。
最后，花岗岩中的石英和长石等矿物物质受到热胀冷缩作用时，石英的热膨胀系数比长石大，因此石英会比长石更容易卡在岩石中，并在温度变化时引起压力变化，从而加速了花岗岩的破碎和风化。
总的来说，花岗岩球状风化是由地质作用、物理、化学因素共同作用的结果。
这类风化过程与其起因矿物的成分、密度、耐久性等因素具有密切关联，也与风、水、日夜温差等外部光石因素发生相互作用，所以花岗岩球状风化的形成机理还存在多种不同的推论和假说。
花岗岩球状风化的形成机理新析
花岗岩球状风化的形成机理新析董荣【摘要】花岗岩球状风化现象在自然界比较常见，其成因国内一般认为受三维裂隙控制，出露地表接受风化时，由于棱角突出，角部受三个方向的风化，棱边受两个方向的风化，而面上只受一个方向的风化，故棱角逐渐缩减，最终趋向球形。
国外也有其他成因认识，如 liesegang 现象、卸荷载、微裂隙、体积膨胀、后期风化作用等莫衷一是。
本文通过认真观察，对比分析，总结出球状风化形成机理即亲水矿物吸水及失水造成的膨胀收缩的结果。
%Granite spherical weathering phenomenon is common in nature,for which the genesis is generally believed to be controlled by three dimensional fractures in domestic.The granite is exposed on the earth sur-face to be in the weathering process.Due to the prominent arrises and horns,corner by the three directions of weathering,arris edge by the two directions of weathering,and only in one direction for the surface of weath-ering,so the arris edges and corners are gradually cut off to be in spherical ultimately.In abroad,there are other different kinds of genesis,such as liesegang phenomenon,load and unload,microfracture,volume ex-pansion,the late weathering mechanism etc.According to careful observation and comparative analysis,this paper has summarized that the result of the expansion and contraction caused by water absorption and loss is the reason for formation mechanism of spherical weathering.【期刊名称】《矿产与地质》【年(卷),期】2016(030)005【总页数】4页(P842-845)【关键词】花岗岩;球状风化;热胀冷缩;亲水性粘土矿物;吸水-失水【作者】董荣【作者单位】广东省冶金建筑设计研究院，广东广州 510080【正文语种】中文【中图分类】P512.1花岗岩岩石在广东地区分布较广，主要为加里东期―燕山三期形成，燕山期为广东火山活动最强时期，尤其是中晚期活动最强烈，形成厚度较大花岗岩体。
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球状风化
经过大气、生物、水、长期作用下发生变化，是花岗岩地段比较突出的一个不良地质现象。
岩石出露地表接受风化时，由于棱角突出，易受风化。
物理风化。
假如不能在勘察阶置充分的了解其分布特点。
可能在工程施工和线路运营过程中导致施工困难(断桩、增加施工成本)、上部结构失稳(不均匀沉降)等问题。
球状风化：岩石出露地表接受风化时，由于棱角突出，易受风化（角部受三个方向的风化，棱边受两个方向的风化，而面上只受一个方向的风化），故棱角逐渐缩减，最终趋向球形。
这样的风化过程称球状风化。
突
岩
身在千山顶上头，突岩深缝妙香稠。
非无脚下浮云闹，
来不相知去不留
全诗是借咏物表达高人隐士的情操，
孤芳自赏而不为世俗纷扰打动。
全诗的重点在后两句，
可以对照五柳先生陶渊明的
“结庐在人境，而无车马喧，问君何能尔？心远地自偏”来理解。