关于花岗岩风化过程的研究，此前国内外的许多学者都进行了大量的探讨，并有了较为全面的认识[2]。花岗岩风化作用与花岗岩的地质构造条件、水文地质条件、岩性条件、气候条件、地形地貌条件等众多因素相关[4]，其中岩性条件和地质条件以及地下水的成分这几个因素的影响较大。目前，国内华南地区及香港特区，这些区域的城市在修建地铁过程中都有遭遇孤石。国外方面，以葡萄牙、新加坡为代表的几个国家也都遇到了这个问题。深圳地铁5号线一期工程，宝安—翻身区间，翻身—灵芝区间，民治—五和区间的盾构线路均遭遇到孤石；广州地铁3号线北延伸线路（新机场线），南方医院附近，隧道在开挖过程中也遇到了花岗岩球状风化体，其周围的下伏基岩为稳定分布震旦系变质岩和燕山四期侵入岩，在地表浅层一般为厚度不一的风化残积土[5]。这些风化物对地铁盾构施工造成了严重的工程问题，盾构掘进时，瞬间荷载突然增大，导致刀盘变形，刀具损坏，甚至出现卡刀、崩刀等情况，盾构机无法正常工作，掘进速度减慢，功率消耗过大，若掘进过程中需要换刀更为麻烦，这不仅延长了工期，同时也增加了施工成本。47257

上世纪90年代以来，随着科技的迅速发展，国外专家研究了一种新型隧道开挖技术，即盾构技术，深圳地铁率先引进了这种技术。起初将其应用于一般地层施工，效果甚好，取得了较为辉煌的成就。但此后，盾构机在复合地层当中施工，频繁遇到花岗岩孤石，盾构机出现非正常性损坏，导致多种工程问题。面对这种情况，国内外专家纷纷提出了多种解决方案，目前较为常用的几种盾构施工花岗岩孤石处理办法有：地面钻探地下爆破破岩处理、冲孔桩破岩处理、盾构机破岩处理、人工破岩处理[6]四大类。根据施工地质地貌条件以及盾构机的类型选取对应的方法使用。

发展趋势

随着经济的快速发展，人们出行的交通方式也有明显改变。对于地铁这样的公共交通工具，因为方便快捷，终将成为人们出行的首选论文网。然而对于在类似深圳地铁这样的风化地层结构当中进行盾构施工，其施工关键技术不仅解决深圳地铁的施工难题，也将为其他城市风化地层盾构施工提供施工参数和工程经验。

虽然盾构技术在花岗岩风化地层的使用是一大技术难题，但如今有越来越多的学者投入到这方面的研究当中。研究花岗岩孤石的物理力学性质是非常迫切并且非常必要的。针对花岗岩孤石的形成机理，影响因素，分布规律，岩石结构等物理力学性质，以及孤石周围的下伏基岩的物理力学参数，进行统计分析，最终总结出孤石处理方案，为盾构技术在这类地层中掘进提供有效的解决办法。虽然对于这方面的研究不多，但深圳地区近十几年来的地铁建设和地下空间开发，已经收集了许多花岗岩孤石的原始数据，有了这些数据，再进行深入分析，相信发现深圳地区花岗岩孤石的形成原因和分布规律将不是难题，这也将为深圳地区今后的地铁建设提供技术支持和理论指导。