浅析花岗岩地区孤石形成原因
浅析大型孤石发育地层地连墙快速成槽施工技术
浅析大型孤石发育地层地连墙快速成槽施工技术本文依托深圳地铁13号线白芒站项目地连墙施工，主要从机械设备选型及技术措施两方面讨论大型孤石发育地层地下连续墙成槽施工技术，提高孤石发育地层地下连续墙成槽工效及施工质量，成功解决遇到因周边环境及地质复杂造成的成槽困难，具有一定的借鉴及推广价值。
标签：大型孤石发育;地下连续墙;快速成槽0引言近年来随着地下工程建设规模的不断扩大，地连墙施工技术得到广泛应用。
在地连墙施工过程中，在残积土或风化花岗岩地层中常常会遇到孤石，由于孤石形状各异、大小不一、强度高、发育不明等，因此采用传统冲桩机工艺施工效率低，钻具损耗大，易出现卡钻、掉钻、塌孔等现象，严重影响施工进度及质量。
如何处理地连墙成槽施工所遇到的大型孤石，是当前面临的主要技术难题。
以深圳地铁13号线白芒站地连墙施工过程中遇到的大型孤石问题及采用的对策为研究对象，从机械设备选型及技术措施两方面讨论大型孤石发育地层地下连续墙成槽施工技术，提高孤石发育地层地下连续墙成槽工效及施工质量，为相关工程提供参考。
1 工程概况深圳市地铁13号线白芒站位于深圳市南山区，车站全长693m，基坑标准段宽21.3～22.3m，基坑深17.3～26.9m，采用明挖顺筑法施工。
车站围护结构为800mm地连墙，共256幅，标准幅宽6m，深度最大为33.7m。
嵌固深度：土层、全风化中取6.5～7m，土状强风化6～6.5m，块状强风化5～5.5m，中风化岩层取2.5m，微风化岩层取1.5m。
场地范围内从上至下穿越地层主要为素填土、填碎石土、杂填土、有机质土、可塑粉质黏土、砾砂、可塑砾质黏性土、硬塑砾质黏性土、全风化黑云母花岗岩、强风化黑云母花岗岩、中风化黑云母花岗岩、微风化黑云母花岗岩，其中软土层中夹杂高强度不规则孤石，因此其地质条件较复杂。
经补勘：大型孤石发育，孤石强度约为80～100MPa[1]。
2 工程难点（1）孤石分布范围广，埋深无规律。
花岗岩球状风化的工程勘察和处理措施探讨
花岗岩球状风化的工程勘察和处理措施探讨
曾权信;曾嘉荣;张化俏
【期刊名称】《广州建筑》
【年(卷),期】2013(041)003
【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.
【总页数】3页(P32-34)
【作者】曾权信;曾嘉荣;张化俏
【作者单位】广东石油化工学院,建筑工程学院,茂名525000;广东石油化工学院,建筑工程学院,茂名525000;广东石油化工学院,建筑工程学院,茂名525000
【正文语种】中文
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1.球状风化花岗岩工程特性综合分析方法的探讨 [J], 李建强;冯涛
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第三节 盾构通过花岗岩球状风化体的掘进技术
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）地面钻孔爆破或冲孔破除孤石。
（4）压气作业条件下人工破除孤石，破除时可采用岩石分裂机等设备。
三、施工中应采取的针对性措施1、加密补充地质勘探，掌握孤石分布情况。
2、施工过程中进行预测和判断是否存在花岗岩球状风化体。
掘进过程中注意观察盾构机掘进的异常情况以及掘进参数的异常变化（例如速度突然变慢、推力、扭矩突然增大、刀盘振动、盾构机有异响声等），判断是否碰上球状风化岩体。
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。
花岗岩地区崩塌地质灾害的防治浅论
花岗岩地区崩塌地质灾害的防治浅论崩塌是广东省常见的一种地质灾害类型，花岗岩地区由于球状风化发育，局部存在大量孤石，客观上为崩塌提供了落石源。
以惠州某区为例，对该区产生崩塌的现象进行了分析，并针对拟建项目大规模挖方易引起工程崩塌的可能提出了防治措施，以减轻崩塌地质灾害的危害。
标签：崩塌地质灾害防治1 引言崩塌是丘陵、山区地貌常见的一种地质灾害类型，广东省由于地形地貌形态复杂，在中、低山区斜坡、丘陵地带斜坡和河流岸坡地带形成的崩塌数量较多，而花岗岩残积土及风化岩具有遇水软化、崩解的特性，且由于球状风化发育，局部地区存在大量孤石，客观上提供了崩塌落石源，在降雨条件下，易发生崩塌。
2 广东省崩塌地质灾害的分布特征崩塌地质灾害在广东省内数量较多、分布较广，截至2000年，广东省内具有一定规模的崩塌共计484处，造成224人死亡，68人受伤[1]。
广东省崩塌活动的空间分布特征主要受斜坡、地层岩性、岩土体结构、地形地貌、降雨分布特征和人类工程活动的控制[2]。
从整体分布特征看，小型岩质崩塌最多，而土质崩塌多分布在人工开挖的残坡积土斜坡和强风化岩层斜坡中。
岩浆岩类斜坡崩塌主要分布在全、强风化层地带内；坡度大于50°而相对高差小于150m 的山体斜坡地带崩塌灾害分布广泛；降雨量越大，降雨时间越长，引起崩塌的可能性也越大；人类工程活动强烈区域，如新修公路边坡、开挖山体削坡建房地带等，都易形成大面积的崩塌地质灾害。
总体而言，广东省沿海台地及丘陵地带主要以土质崩塌为主，粤北中、低山区以岩质崩塌为主，粤西和粤东地区以土质崩塌和土石混合型崩塌较多。
3 崩塌区地质环境条件现以惠州某崩塌区为例探讨花岗岩地区崩塌地质灾害的防治。
研究区位于惠州市惠东县巽寮湾，为丘陵地貌，区内山体自然坡度一般在25°左右，局部大于45°，最大高差约230米，山体大部被树林、杂草覆盖。
区内浅部主要为第四系残积土层，下部基岩为燕山期黑云母花岗岩。
谈花岗岩地区的孤石成因
谈 花 岗 岩 地 区 的 孤 石 成 因
田 叉 彪
（ 深 圳 市 市 政 设 计 研 究 院 有 限公 司 ， 广东 深 圳 ５ １ ８ ０ ０ ０）
摘
要： 通过宏观地质分析 、 岩 石的物理力学试验等 ， 深入分析 了花 岗岩球状风化 的成因 ， 指 出区域构造对孤 石的发育 起着宏观控
节理多呈近水平向 、 南北 向 、 东 西 向 。该 ３组 相 互 交 错 的 节 理 ， 为
由表 １的试验 成果统计可知 ： 试 验点处 的粗粒 花 岗岩主要 矿
福 建沿海地带的球状风化体 的发育提供 重要 的区域地 质背 景。
物成 分为长石 、 石英 和闪石 ， 随着风化 程度 的增 加 ， 长石逐 渐转 化
成埃 洛石 、 伊利石 、 绿泥石和高岭 土等粘 土矿物 。由于长石 、 石英 和闪石三者抗 风化能力强弱不一 ， 具体表 现为抗 风化能力 石英 ＞ 长石 ＞闪石 ， 因此 在试验 结果 中， 石英 的含量 表 现出逐 渐增 加 的
素。根据收集到 的工程实例表 明 ， 花 岗岩 球状风化体 的形 成确与 衍射分析试验 ， 分 析花岗岩在风化过程 中的矿物成分变化规律 。 花岗岩 区的区域地质构造背景密切相关 。 本次选取的钻孔孔深 ３ １ ． ７ ｍ， 包括 了花 岗岩从全 风化到微 风
根据收集 到的福 建省 花 岗岩球状 风化发 育分 区与 主要 构造 化全过程 ， 并 揭露 了三层花岗岩微风化 孤石 。为 了反 映花岗岩 在 的关系分布 图可见 （ 见图 １ ） ， 福建省 花岗岩球 状风化 的发育 主要 整个 风化系列 中矿物成分 的变化 ， 比较孤石 与上下 风化 岩层 的关
图 ２ 花岗岩球状风 化体 实物剖面 图
花岗岩孤石分布特征及其对桥梁桩基的影响
东侧，用地约150万m2,东西长1.3km,南北长1.6km,属高 台地~低丘陵地貌，下伏基岩为白垩纪早期燕山四期花岗 岩（y/33Kj,拟建道路等级为城市快速路，主线设计速度为
80km/h,双向6车道，匝道40Km/h,单向2车道。桥梁基础均 采用嵌岩桩基础，选用冲孔灌注桩形式，桩径均为1.5m,设计 桩端持力层为中或微风化花岗岩。
据进行统计，如图4和图5所示，孤石层顶深度分布接近正态 分布，在10.0~15.0m区段间分布较多，所占比例接近1/3 ;孤石 层顶高程分布无明显规律，在高程60.0~80.0m和120.0~ 140.0m 区段分布较多，所占比例分别接近1/3和1/5。 3孤石对桥梁桩基的影响 3.1对成桩过程的影响
花岗岩孤石一般为中风化和微风化岩性，强度高，赋存于 相对较软的风化层中，部分桩基础在成桩过程中需要穿过孤石, 进入下覆持力层，如地层中孤石数量较多或粒径较大，将增大 成桩的耗材成本，并增加成桩的工时，影响较大$ Q 3.2对持力层判定的影响
部分桩基础采用嵌岩桩形式，以中风化或微风化基岩为桩 端持力层，而孤石在成桩渣样上与基岩类似，都为中微风化岩 性，容易造成误判孤石为桩端持力层，从而影响桩基质量，造成 返工等不良影响⑸。
0引言 深圳地区广泛分布花岗岩地层，其上覆风化层中常见球状
风化体（简称孤石）,由于其个体性质与中、微风化基岩类似, 且不均匀分布于中、微风化基岩的上覆风化层中，对桩基成孔 和持力层判定产生较大影响⑴。
本文以深圳龙华区某立交桥梁工程为例，通过对勘察过程 中发现的孤石特征进行统计，分析桩基在孤石地层中的施工风 险，探讨具体应对措施。
Shenzhen Municipal Design and Research Institute Co. Ltd., Shenzhen, Guangdong 518029
花岗岩的成因(2014上)
M型花岗岩：M型花岗岩类（M type granite）即幔源型花岗岩。是基性岩浆房 分异形成的构成蛇绿岩套的浅色岩组。 它由蛇绿岩套中的奥长花岗岩所组成，是大洋环境火山岛内地幔和大洋地壳 两种岩浆混合的产物，取其首字“M”命名之。其空间分布一般与辉长岩的 条带状构造走向相一致，岩体规模不大，多呈长条状或不规则状的小侵入体 或悬浮体。 M型花岗岩类包括产于不成熟岛弧的侵入花岗岩和洋壳型蛇绿岩套中的斜长 花岗岩，以及洋岛玄武岩中的花岗岩（如冰岛）。M型花岗岩多呈偏铝质的 斜长花岗岩小型侵入体与玄武岩伴生，属拉斑岩浆系列。 • 关于花岗岩分类的I、S、 A、M型分别有怎样的大地构造意义? • 根据花岗岩的源岩的不同，可将花岗岩分为I型A型、S型、 A型和M型花岗岩。 • I型是造山花岗岩，为未经风化的火成岩熔融形成的岩浆产物，产于造山带 的构造环境，属于造山型花岗岩； • S型是造山花岗岩，为经过风化的沉积岩熔融形成的岩浆产物，产于造山带 的构造环境； • A型是非造山花岗岩，地幔玄武岩浆演化，或玄武岩浆上升后与地壳混染或 亏损地壳熔融的产物，主要见于非造山和造山后的地质环境； • M型为地幔和地壳的混合型，包括产于不成熟岛弧的侵入花岗岩和洋壳型蛇 绿岩套中的斜长花岗岩，以及洋岛玄武岩中的花岗岩（如冰岛）。
3. K2O-SiO2图解
图5-1 水泉沟碱性杂岩体主要岩石类型的（Na2O+K2O）-SiO2（a）和K2O- SiO2（b）图解
（a）岩石分类据Middlemost,1994，系列界线据Irvine等（1971）；（b）实线据 Peccerillo等（1976），虚线据Middlemost，1985；1-东坪正长岩类；2-北沟正长岩类； 3-石垛口碱长花岗岩；4-后沟石英正长岩-碱长花岗岩组合；5-中山沟角闪正长岩类；6-下 两间房角闪正长岩类
琼东南花岗岩地区主要工程地质问题分析
琼东南花岗岩地区主要工程地质问题分析摘要：海南东南部的三亚、陵水地区广泛分布有古生代、中生代以来侵入的花岗岩，特殊的内外动力地质作用使当地工程地质条件以及由此产生的工程地质问题极具特殊性：花岗岩球形风化形成的孤石和孤石堆积体在区内广泛分布；热带气候条件下形成的红土风化层和下伏基岩间地下水活动非常活跃，成为斜坡地质灾害发育隐患；多期构造运动形成的花岗岩侵入体与周围地层的接触边界带附近接触关系复杂、风化深槽明显、泥化蚀变岩发育、工程地质条件恶劣。
本文上述工程地质条件的发育特征进行了阐述和分析，针对实践中遇到的工程地质问题提出了相应的防治建议和对策。
关键词：花岗岩；红土风化层；球形风化；风化深槽；蚀变岩1花岗岩大面积出露区域的主要工程地质条件1 .1花岗岩红土风化层的分布特征及宏观物理力学性质该地区红土层分布具有以下规律：a、厚度不大，一般2~8米，坡脚处土层较山坡上土层稍厚，阳坡处土层较阴坡处土层稍厚，缓坡处土层较陡坡处土层稍厚。
b、红土层与下伏基岩的分界明显，钻探和槽探均显示，二者接触面附近仅有一薄层粗砂、砾砂，下面直接过渡到较完整基岩，甚至红土层下紧贴较完整的基岩，土岩接触面十分清晰。
红土风化层主要为砂质粘性土，褐黄色~褐红色，可塑~硬塑状态，其宏观物理力学性质具有以下特点， a、粒度较粗，含砂量10%~40%，粗颗粒分布不均匀，局部含有砂团，特别是与下伏基岩接触面附近局部为粗砂砾砂。
b、天然含水量和孔隙比均较低，力学性质较好。
一般表层呈坚硬~硬塑状态，向下逐渐到硬塑~可塑状态。
土体较致密，没有明显网状裂隙和大孔隙，压缩性不高。
c、水稳性好，土工试验结果和野外地质调查表明，土体不具有膨胀性和明显的干缩性。
1.2 花岗岩风化孤石和孤石堆积体的发育特征该地区花岗岩球形风化分布较广，但由于花岗岩比较坚硬，风化程度相对较弱，球形风化发育不典型，外形比较浑圆，多为次棱角状，岩体完整性较好，风化孤石分布比较零星，在山坡上与红土层混杂共生，一般直径1-2米，天然状态下自身稳定性较好；在冲沟内多见孤石堆积体，直径大小不一，一般为1~5米，为花岗岩孤石在重力和水动力作用下短距离迁移堆积所致，稳定性稍差。
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。
花岗岩孤石统计方法及其在桩基工程中的应用
Ｓ ａ ｉｔｃＭ ｅｈｏ ｆＳ ｂ ｕ ｆ ｃ ｐ ｅ ｉ ｔ ｔｓｉ ｔ ｄ ｏ ｕ ｓ ｒａ ｅＳ ｈ ｒｃ Ｗ ｅ ｔ ｅ ｅ ａ ｉｅａ ｄ Ｉ’ Ａｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ｌ ｇ ａｈ ｒ ｄ Ｇｒ ｎ ｔ ｎ ｔＳ ｐ ｉ ｔｏ ｎ Ｐｉ ｎ ｃ ｉ
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广州市山体斜坡孤石调查及治理方法分析
广州市山体斜坡孤石调查及治理方法分析作者：陈丹郭小娜任佳文来源：《西部资源》2022年第03期摘要：根据孤石堆积形态、所处微地形坡度、入土埋深、所处地层、底部悬空情况、周边植被、坡面水土流失等情况，判定孤石稳定状态及安全储备情况，结合威胁建筑物及行人情况，评定其危险性大小。
依据孤石具体稳定状态及危险性情况，制订专门的处理方案，最终消除孤石滑落的威胁。
关键词：孤石稳定状态；安全储备；机械破除；支墩加固；巡视监测广州市凯科星贸房地产开发有限公司拟沿环山岭公园四周山脚下建设凯德星贸中心项目，该公园为花岗岩地区的一个低丘陵山包，周边山体斜坡上存在数量较多、体积较大的孤石，且部分孤石目测稳定性较差，严重威胁着坡脚拟建建筑物及人员的安全。
对此，建设单位非常重视，拟对该山体斜坡孤石进行治理。
1.调查主要任务及要求通过现场调查，基本查明边坡上对项目有危害的孤石分布，孤石形状、体积、尺寸（长、宽、高）、底部悬空情况等。
根据孤石岩面产状，预测孤石入土深度范围，判定其稳定性，结合威胁对象，预测孤石危险性和危害程度，并对危险较大的孤石提出防治措施。
2.调查工作方法第一阶段：收集拟建项目的规划设计资料、项目勘查资料、地形图、区域地质、水文地质、工程地质、环境地质等相关资料，并在整理、研究这些资料以及进行野外踏勘的基础上，对项目区的地质环境基本特征进行全面的分析，确定本次调查范围、工作方法及重点工作区，编制调查大纲。
第二阶段：进行野外地质灾害综合调查，包括地质灾害调查和地质环境条件调查。
采用1∶1000地形图作为工作手图，调查精度为1∶1000。
调查路线采用“S”形，以点线面结合、路线穿插为主；辅以追索跟踪。
调查方法主要以测量法、拍照和素描为主。
同时，根据实际地形地物变化情况对地形底图进行校正。
观测点位采用手持式GPS卫星定位仪、罗盘交汇法并结合现场标志性地形地物综合定位，其他勘测工具有罗盘、地质锤和测绳等。
通过调查，将调查区内对项目有危害的孤石进行定量记录并逐个编号，全面了解调查区内孤石情况。
浅谈花岗岩地区孤石的处理方法
浅谈花岗岩地区孤石的处理方法摘要]本文详细介绍了花岗岩孤石的形成﹑特点﹑危害性及处理办法，其经验可供类似工程借鉴。
[关键词]花岗岩孤石；超前钻探；人工挖孔桩1、花岗岩孤石的主要特征(1)孤石分布在风化残积土层中，具有一定的隐蔽性。
(2)从外观上看孤石一般呈“球形”，因此可用“直径”判断其大小。
(3)孤石内无节理裂隙，岩质属中一微风化岩。
(4)从平面及空间上看孤石在风化残积土层中分布无规律性，为施工带来一定难度。
(5)孤石由岩石不均匀风化而成，其周围为风化残积土，力学性质不均匀。
2、花岗岩孤石的形成当花岗岩中发育有几组节理裂隙时，节理裂隙把岩石分割成棱角状岩块，风化特别集中在几组节理裂隙相交的棱角部位，使棱角部位较其他部位风化快，久之，使岩石变圆，形成球状花岗岩孤石存在于花岗岩风化残积土层中。
3、孤石的主要危害(1)对于天然地基，当基础同孤石直接接触时，由于地基土力学性质不均匀，往往会引起差异沉降，导致建筑物倾斜、开裂等现象。
(2)对于桩基础(如沉管灌注桩、混凝土预制桩等)的施工，易引起沉桩困难、断桩等问题，严重影响桩基质量。
4、花岗岩孤石的处理方法4.1 浅部的处理位于山坡或较高位置上裸露或埋藏较浅的花岗岩风化残积土，其承载力特征值一般较高，天然地基不单可作低层建筑物持力层，而且可作多层或8～15 层左右建筑物地基持力层。
基础埋深一般1．50～6．0m，基坑开挖时如基底有孤石存在，基础不能直接建于孤石上，以免地基土力学性质不均匀，从而产生不均匀沉降。
当基础底部揭露有孤石时，对于直径较小的可直接挖除，并用压实系数大于0.94 的中粗砂回填振实；对于直径较大的孤石，一般将孤石上部(如图1 所示)炸掉1～2m(多层用小值、高层用大值)，对于多层建筑可采用中粗砂褥垫，其压实系数大于0.94，对于高层建筑采用砂夹石褥垫(其中碎石、卵石占全重的30％～50％)，压实系数大于0.94。
图l 浅部孤石用褥垫处理实践证明；当孤石分布在基础底部2m 以下时，孤石一般不会对建筑物产生危害，此时可将孤石视为残积土层中的包裸体，孤石上部的残积层可视为褥垫层，不需要处理。
花岗岩残积土分布区深基坑工程的孤石处理技术研究
图1 基坑工程位置示意图. All Rights Reserved.FORUM论坛层建筑和一间门卫房，地下室高度9.50m。
基坑开挖深度约10.9m，属深大基坑。
其中门诊、医技及住院楼为高层建筑，框架-剪力墙结构，地上11层，地下2层，安全等级为一级、地基基础设计等级为乙级、抗震设防类别为乙类。
门卫房采用框架结构。
2.1 水文气象条件工程位于汕尾市，其地处中国大陆东南部沿海，属南亚热带季风气候区，海洋性气候明显，其主要气候特点是：气候温暖，雨量丰沛，干湿明显，降水的空间分布不均，呈现明显的“北多南少”分布特征。
降水最多地区位于陆河县南部和莲花山一带的“雨窝”地带，最少地区位于红海湾开发区。
陆河县河口镇年雨量最大（2668mm），红海湾田墘镇年雨量最小（1075mm），汕尾、海丰、陆丰3个国家观测站年雨量分别为1741.9mm、2481.3mm、1935.4mm，根据全市区域自动站观测记录，各乡镇年总雨量介于1075～2668mm。
年降雨量变化也受台风影响。
根据该工程的勘探报告，测得稳定地下水位4.20～7.40m，标高12.19～15.84m，初见地下水位3.40～6.60m，标高12.99～16.44m，水位变化因季节而异，丰水雨季节地下水位上升，枯水旱季节地下水位下降，据相关区域水文地质资料，地下水水位变化幅度在3.0～5.0m。
2.2 地质情况汕尾市主要深、大断裂有花山深断裂带和潮安—普宁深断裂带。
莲花山深断裂带沿莲花山山脉向东经梅县进入福建，向西至惠东，分别于大亚湾、深圳湾入南海，呈北东向延伸，省内长约500km，是广东主要断裂带之一，具有多旋回活动特征，第四纪以来有活动表现。
潮安—普宁深断裂带见于饶平、潮安、普宁、陆丰一带，呈北东向延伸，省内长达210km。
该断裂形成于侏罗纪晚期，近期仍有活动。
地层相对较简单，主要发育中生代和新生代地层，包括侏罗系（J）和三叠系（T）及燕山期侵入体。
侏罗系（J）的侏罗系上统高基坪群上亚群主要见于深汕合作区、海丰赤石—内碗窑—黄山洞水库一带，海丰门、观妈山、麒麟尾及陆丰市尖峰峒一带，其他地方有小片出露。
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。
浅析花岗岩地区孤石形成原因
花岗岩孤石在地铁线路中的成因及处理浅析1 引言花岗岩在地表分布广泛，其岩体在我国约占国土面积的9%，在东南地区，可以看到大面积的裸露花岗岩岩体。
花岗岩为粒状结晶质岩石，主要的矿物成分为碱性长石及石英，其质地坚硬致密，强度高，抗风化能力强。
在花岗岩地区中，孤石是一种常见的风化现象，是在残积土及风化岩层中，因受矿物各向异性排列及裂隙分布影响形成的风化不均的残留体。
主要影响因素有花岗岩的矿物组成、结构、构造、岩体节理发育情况、温度、地形、水文条件等等。
花岗岩球状风化物的存在，形成了软硬不均的不良地质现象，对地铁隧道施工有很大的影响，现结合广州地铁三号线北延线南方医院附近揭露的孤石，对孤石的形成机制进行分析，并在分析的基础上，提出了地铁施工中孤石的处理建议。
2 工程概况广州市轨道交通三号线北延段（新机场线）位于广州市白云区和花都区，在白云区主要沿广州大道和同泰路行进，途径南方医院、白云山制药厂、松园山庄、永泰广场等人口密集地段，在2008年底至2009年初进行了自梅花园至永泰段的孤石补充勘察，根据现场钻探揭露情况，在南方医院门口发现孤石群，孤石大小不一，强度较大，其分布情况如下表1所示：从上表可以看出，南方医院门口处揭露的孤石，多数分布在地铁隧道中间，形成一孤石密集区，影响范围较大。
3 地形地貌及区域地质情况3.1 地形地貌地面特征为城市道路（广州大道北、同泰路）。
南方医院紧邻广州大道北，为交通主干线，交通繁忙。
南方医院至同和区间洞线地面高低起伏，地形变化大。
南方医院至颐和山庄段地貌形态为花岗岩或变质岩剥蚀残丘，多呈馒头状，发育有少量冲沟。
下伏基岩为稳定分布震旦系变质岩和燕山四期侵入岩；在残丘地表多为厚度不均的风化残积土；在地势低洼地段堆积淤泥质土及少量冲洪积砂层；斜坡地段为坡积粘性土覆盖。
3.2 区域地质南方医院北侧同和至永泰区间沿线附近的断裂有磨刀坑断裂和广从断裂。
磨刀坑断裂长约5km，断裂走向NW320°左右，倾向南西，倾角45°。
地铁盾构施工花岗岩残积土中孤石处理方法简析
地铁盾构施工花岗岩残积土中孤石处理方法简析地铁盾构施工过程中，孤石对盾构施工的影响非常大，孤石处理也一直是一个比较棘手的难题。
本文基于花岗岩残积土层中的孤石成因及常见处理方法比较，探究孤石处理的有效方案，供参考。
1、花岗岩残积土层中孤石成因花岗岩残积土发育过程中，由于花岗岩在成岩时的结构成分坚硬部分（主要是石英）聚集，以及在后期构造作用或风化过程中的差异，残留了较难风化的微风化或中风化岩块，从而在残积土层中遗留形成岩性较硬并多呈球状的风化孤石，因此花岗岩孤石又称“球状风化孤石”。
花岗岩残积土层中孤石的发育和分布规律不明显，石块形状各异，直径大小不一，其强度、硬度与周围地层存在较大差异，甚至抗压强度可达100MPa以上。
2.花岗岩孤石的主要特征(1)由于孤石分布在花岗岩残积土层中，因此具有一定的隐蔽性。
(2)从外观上孤石大多呈“球状”，可用直径判断其大小。
(3)孤石内部无风化节理裂隙，岩质属中~微风化岩，硬度较高。
(4)孤石在风化残积土层中分布无规律性，造成处理难度大。
(5)孤石一般由岩石不均匀风化而成，其周围地层为风化残积土，力学性质不均匀。
3、盾构施工过程中花岗岩孤石造成的危害花岗岩球状风化孤石的存在，在花岗岩残积土层中形成了软硬不均的不良地质现象，而由于花岗岩残积土遇水易崩解的特性，如不能较快处理盾构施工过程中遇到的孤石，地层中水分加剧地层软化，使得处于地层中的孤石对盾构施工的影响放大。
由于孤石位于花岗岩残积土层中，盾构机掘进时碰到的孤石难以固定，刀盘边缘滚刀和掌子面围岩很难产生足够的反力将孤石破碎。
盾构机掘进时，孤石会一直在刀盘前方随着盾构机掘进向前，对地层造成很大的扰动。
此外，孤石还会对盾构机刀盘及刀具产生磨损及破坏。
如果孤石处在盾构的偏向一侧，可能会使盾构顺着孤石岩体被挤向地层软弱的另一侧，严重时会导致隧道轴线偏移。
从而造成盾构机掘进姿态很难控制，增加了盾构掘进施工的风险和成本，严重影响隧道施工进度。
花岗岩孤石专项勘察及处理
WESTERN RESOURCES基础地质2()19年第三期花岗岩孤石专项勘察及处理郑熙凌广东有色工程勘察设计院广州510080摘要：本文介绍了花岗岩孤石的形成机理及特性、工程地质风险，以广州市城市轨道交通十四号线工程马头庄站至枫下站区间岩土工程勘察为实例，对花岗岩孤石的专项勘察及处理进行论述,其经验可供类似工程借鉴。
关键词：孤石成因；地质风险；专项勘察；孤石处理Spheric weathered granite's special investigation and treatmentZhe n g xi-lingGuangDong Nonferrous Metals Engineering Investigation Design Institute,Guangzhou510080,China Abstract：This paper introduces the fbnnation mechanism,characteristics and engineering geological risk of spheric weathered granite,taking the geotechnical engineering investigation between Matouzhuang station and Fengxia station of guangzhou urban rail transit line14project as an example,discusses the special investigation and treatment of spheric weathered granite,and its experience can be used for reference by similar projects.Keywords*spheric weathered granite's formation;geological risk;special investigation;spheric weathered granite' s treatment1.引言在花岗岩地区，施工过程中常常发现埋藏于岩土层中的孤石，由于孤石离散性大、空间特性不规律、埋藏深度不确定的特点，给工程勘察、设计、施工带来很大的困难，也带来许多严重的工程隐患和危害，是一种比较突出的不良T 程地质现象。
基于工程实例探讨孤石处理方法
广东建材2019年第6期颜色法保持原岩的颜色，发黄发红的部位一般存在裂隙面附近。
岩芯的颜色一般发黄发红。
风化程度法存在着大量的构造裂隙，岩芯的完整性不好。
岩芯的完整性一般很好，岩芯采取率也很高。
构造裂隙法按风化程度、风化阶段的不同，各层的厚度可能不同，但风化程度的规律是可循的。
无法按照风化程度进行鉴别。
孤石与周边介质的界面明显。
工程钻进法在钻机钻进中会随着岩石变硬会越来越难，越来越慢，基本不会出现突然透空(掉钻)现象。
钻进一般比较均匀，会出现突然的透空(掉钻)现象。
层序分析法循全风化、强风化、微风化和未风化顺序岩石越来越硬。
单个孤石强度基本相同，不同的孤石强度不同。
基于工程实例探讨孤石处理方法王良张占峰黄志军谢合舜（广州市建筑科学研究院新技术开发中心有限公司）【摘要】本文主要介绍了孤石的成因以及孤石与基岩的判断方法。
同时以广州市开发区云峰路工程场地为例，对孤石的特点和支护桩施工遇到的问题进行了分析。
最终，提出了适合该场地支护桩的施工方法，并对不同施工方法的优缺点进行总结，为复杂地质条件下的桩基工程做出参考。
【关键词】孤石；施工工艺；持力层1孤石的成因由于特殊的地质原因，在我国珠三角地区分布着许多风化程度不一的花岗岩体，其中一类表现为中-微风化状，周围岩体多为全风化状球状风化体，称为“孤石”。
孤石是花岗岩体中石英富集部分不易风化形成的球状风化核，地层中的孤石与周围的沉积体界限分明，是因为相对于漫长的地质年代而言地层中的孤石其历史形成是非常短暂的。
花岗岩球状风化核在形成过程中，岩性特征是控制风化作用进行的内因，而节理、气候、地形条件等则是风化作用得以进行的外因，而花岗岩原生的三组相互正交的节理则是造成球形外观的重要原因。
其大小形状不尽相同，强度可以达到150MPa 以上。
由于埋藏深度、分布特点等因素，很难通过地质钻探探明其分布情况，给人类地下工程的开发带来极大的不便。
2孤石的判断方法在工程项目前期的可行性研究中，钻探是地质勘查工作中一种重要的手段和方法，然而钻探通常受到场地条件、工程费用等的限制，因此对于场地详细的地质结构并没有严格和准确的判断，特别是工程勘察中如果通过钻探取出符合条件的岩芯误判为基岩，将会给工程带来极大的隐患。
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花岗岩孤石在地铁线路中的成因及处理浅析
1 引言
花岗岩在地表分布广泛，其岩体在我国约占国土面积的9%，在东南地区，可以看到大
面积的裸露花岗岩岩体。
花岗岩为粒状结晶质岩石，主要的矿物成分为碱性长石及石英，
其质地坚硬致密，强度高，抗风化能力强。
在花岗岩地区中，孤石是一种常见的风化现象，是在残积土及风化岩层中，因受矿物各向异性排列及裂隙分布影响形成的风化不均的残留体。
主要影响因素有花岗岩的矿物组成、结构、构造、岩体节理发育情况、温度、地形、
水文条件等等。
花岗岩球状风化物的存在，形成了软硬不均的不良地质现象，对地铁隧道
施工有很大的影响，现结合广州地铁三号线北延线南方医院附近揭露的孤石，对孤石的形
成机制进行分析，并在分析的基础上，提出了地铁施工中孤石的处理建议。
2 工程概况
广州市轨道交通三号线北延段（新机场线）位于广州市白云区和花都区，在白云区主
要沿广州大道和同泰路行进，途径南方医院、白云山制药厂、松园山庄、永泰广场等人口
密集地段，在2008年底至2009年初进行了自梅花园至永泰段的孤石补充勘察，根据现场
钻探揭露情况，在南方医院门口发现孤石群，孤石大小不一，强度较大，其分布情况如下
表1所示：
从上表可以看出，南方医院门口处揭露的孤石，多数分布在地铁隧道中间，形成一孤
石密集区，影响范围较大。
3 地形地貌及区域地质情况
3.1 地形地貌
地面特征为城市道路（广州大道北、同泰路）。
南方医院紧邻广州大道北，为交通主
干线，交通繁忙。
南方医院至同和区间洞线地面高低起伏，地形变化大。
南方医院至颐和
山庄段地貌形态为花岗岩或变质岩剥蚀残丘，多呈馒头状，发育有少量冲沟。
下伏基岩为
稳定分布震旦系变质岩和燕山四期侵入岩；在残丘地表多为厚度不均的风化残积土；在地
势低洼地段堆积淤泥质土及少量冲洪积砂层；斜坡地段为坡积粘性土覆盖。
3.2 区域地质
南方医院北侧同和至永泰区间沿线附近的断裂有磨刀坑断裂和广从断裂。
磨刀坑断裂
长约5km，断裂走向NW320°左右，倾向南西，倾角45°。
为平移右旋断层，在磨刀坑一
带切断广从断裂，致使广从断裂有错移现象。
断裂南段大致与线路平行，断裂北段与线路
小角度斜交；广从断裂永泰段的主断层和伴生断层自现永泰站东侧约120m、400m处通过，断层走向与线路近似正交。
4 花岗岩孤石的形成机理及原因分析
4.1 形成机理
在花岗岩残积土、全风化花岗岩及砂土状强风化花岗岩中主要受孔隙、网状裂隙影响，在碎块状强风化花岗岩及中、微风化岩中主要受裂隙影响，设定上述裂隙为导水裂隙，在
地下水作用下，裂隙发育区的原岩风化程度较高，裂隙相对不发育区，原岩的风化程度较低，裂隙发育的不均匀性、不规则性就导致了风化程度的不均匀，从而最终形成了孤石。
4.2 原因分析
根据钻探现场揭露，南方医院门口花岗岩孤石呈浅灰、浅灰绿、灰、肉红等色，中粗
粒结构，属燕山期（γ43-1）花岗岩，其形成原因有以下几点：
4.2.1 南方医院在大地构造上属于华南准地台（Ⅰ级构造单元），桂湘赣粤褶皱系
（Ⅱ级构造单元），粤中拗褶束（Ⅲ级构造单元）之内，该区间沿线附近的断裂有磨刀坑
断裂和广从断裂，断裂构造较为发育，裂隙发育，引起岩体破碎，岩体的抗风化能力减弱；
4.2.2 通过对该地段土工实验的分析统计，该地段花岗岩残积土和全、强风化带粉粘
粒含量高达45～58%，残积土主要为可塑状或硬塑状的砂质粘性土，局部为少量软塑状的
粉质粘土，从颗粒组成来分析，矿物成份也不尽相同，也使得同一地层的花岗岩在同等程
度的风化作用下，风化程度也不尽相同；
4.2.3 场地属于南亚热带季风海洋气候区，气温较高，雨量充沛，地下水位较浅，有
利于花岗岩发生风化剥蚀作用，受地形限制，在剥蚀作用较弱的情况下，长期的湿热气候
使花岗岩的风化作用不断加强，也是影响该区段孤石形成的因素。
综上所说，影响花岗岩孤石形成的主要因素有区域地质情况、矿物成分和气候条件。
5 处理方案
由于风化球四周岩体与球状风化岩体本身强度存在较大差距，易造成刀具损坏，甚至
会导致刀盘变形，致使整个盾构机瘫痪。
南方医院位于广州大道北主干道，属于密集居民区，隧道沿线分布有煤气管道和供水管道，另外分布有通信光缆、军用光缆，施工环境非
常复杂。
这样就使得原来可以采用爆破处理的孤石，现在变得难度加大,最终采用了最原始的处理办法——人工挖孔破除法。
其操作方法是：
5.1 在已揭露的孤石区进行钻孔加密，充分揭露孤石在地铁隧道中的分布范围，确定
孤石的具体位置；
5.2 按孤石分布范围布置人工挖孔桩，每桩直径不小于2米，深度应超出隧道底板不
小于0.50米；
5.3 对于小孤石，直接从钻孔内拉到地面，对于较大的孤石，先用水将孤石钻出裂缝，再通过岩石劈裂机劈开，然后从地下钻孔内拉到地面，从而把孤石清理出来。
最终广州地铁三号线北延线南方医院区段就是在充分探明孤石分布区的情况下，在孤
石区挖3排人工挖孔桩、每排7个，每桩直径2米、深度为18米，采用人工挖孔的方法，将孤石进行破除的，保证了地铁三号线北延线的正常施工。
6 结语
通过对广州地铁三号线北延线的孤石补充勘察，详细查明了孤石的分布情况，系统地
对广州地铁三号线南方医院附近孤石的分析，结合当地的实际环境，选用了合理的施工方法，顺利地解决了人口及交通密集区地铁施工中出现的孤石问题。
以求能够在以后的地下
工程施工中正确的对待和处理孤石，从而能更有效地寻求解决问题的根本方法。