今年4月，福建泉州一个市政污水管网项目，顶管从工作井往接收井顶进约35米，被一块孤石顶住了。

据丰泽区政府发布的事故调查报告（落款日期为10月20日），施工方随后从地面开挖清障，管槽挖到2米多深，露出一块表面直径1米以上、形状不规则的大石头。后来坑壁坍塌，造成1人死亡。

事故责任，调查报告已经有结论，这里不展开。报告里也没有提到勘察，所以下面不针对这个项目的勘察工作，只聊一个技术问题：顶管路由上的孤石，能不能在开工前探出来？

先说结论：能探，但很难探全。原因和办法，一条一条说。

孤石为什么难探

本文说的孤石，指花岗岩地区差异风化后残留下来的坚硬岩核。周围的岩体已经风化成土，它还是硬的。这类孤石在我国南方沿海城市普遍发育，地铁盾构碰上它，常被卡住，甚至损坏刀盘。

难探，主要难在三处。

一是个头小、位置随机。泉州这块，表面直径也就1米多。钻孔打的是一个个点，孔与孔之间没打到的地方，都是盲区。孔没正好落在孤石上，它就从旁边漏过去了。

二是打到了也未必认得出。单个钻孔钻到坚硬岩块，是孤石还是基岩面，有时并不好判断。

三是物探各有各的“视力范围”。看得见什么、看不见什么，下面细说。

图1 钻孔是点，孤石漏在孔与孔之间（示意图）

四类手段，各自的盲区

1. 微动。被动源面波方法，快速、经济，受场地条件限制小。广州一段地铁区间用它圈定孤石发育范围，与钻孔揭露结果基本吻合。它更擅长圈出“哪一段孤石多”；单块孤石多大、在哪，还得钻孔落实。珠海兴业快线就是微动探测加钻孔，才把孤石的大小和位置定下来。另外，微动的效果也受观测条件、台阵布置和目标大小影响，不是哪条城市道路都能直接套用。

2. 高密度电法。孤石电阻率高，和周围土体有差异。青岛地铁5号线的研究显示，在中高阻覆盖条件下，孤石埋得越浅越容易揭露，个头越大，高阻特征越明显。反过来说，埋得深、个头小的，容易漏掉。

3. 地震映像。厦门地铁盾构区间用过。测线从孤石投影范围内经过时，会出现明显的反射波和绕射波。我们的理解是：测线布置和间距，是影响漏检的重要因素之一。

4. 孔间CT。在两个钻孔之间“照透视”，精度比地面物探高，代价是要先打孔，而且也有短板：

· 跨孔电阻率CT，仍有定位精度低、小尺寸孤石难识别的问题。

· 地震波CT对孔距很敏感。福州地铁1号线做过对比，孔距4.6米和10.4米时，孤石形态和位置比较准；拉到15米，测出来的范围偏大、形态模糊。研究者建议孔距取10米左右。要注意，这是这项研究给出的参数建议，不是统一标准。

图2 四类手段各自的盲区（据文中所引研究整理）

比较靠谱的打法：先普查，再详查，施工留后手

上面这些研究，思路大体一致：

1. 普查：用地面物探沿线扫一遍，圈出异常段。

2. 详查：在物探异常段、地质资料提示孤石可能发育的段落和关键顶进段加密钻孔，必要时做孔间CT，把孤石的位置和大小落实。物探没有异常，不等于没有孤石。

3. 预处理：探明了就提前处理。珠海用控制性深孔爆破，把孤石破碎到单体30厘米以内；厦门一个地铁矩形顶管，用水平钻孔结合物探探明障碍物，再密集钻孔清除孤石。

图3 先普查，再详查，施工留后手（示意图）

放到市政顶管上，要打几个折扣

要说清楚：上面引的研究几乎都来自地铁，市政管网顶管能不能照搬，得看具体条件。下面是我们的判断，欢迎指正。

埋得浅，是好事也是坏事。泉州这个项目，孤石在地面下2米多就挖出来了。对高密度电法这类方法，埋得浅更容易揭露；但浅层往往有路面结构、回填土和各种管线，干扰也更多。

线路长、预算小。市政管网动辄几公里，投资又远小于地铁，全线做孔间CT不现实。更可行的是地面物探普查，只在异常段和工作井附近加密。

管径小，遇石后的办法少。地铁盾构可以在洞内处理孤石，小口径顶管遇石，常常只能像泉州这样从地面开挖。这时清障坑本身就是一个临时基坑：清障开挖方案有没有按规定编制、审核和审批，放坡、支护有没有落实，一样不能少。是不是危大工程，也不能只看挖了多深。按住建部的规定，开挖深度不到3米、但地质条件、周围环境和地下管线复杂的基坑（槽），同样属于危大工程。泉州那次事故，就出在这一步。

开工前，先对一对这三件事

如果你手上正好有个花岗岩地区的顶管项目，开工前可以先对一对：

· 沿线的孤石风险识别了没有？场地条件允不允许做物探普查？

· 物探异常段、地质资料提示孤石发育的段落，还有关键顶进段，有没有钻孔验证？

· 真顶上了孤石，停工、复核、清障的程序定了没有？要开挖的，方案和防护跟上了没有？

这些做了，也不能保证一块孤石都不漏。但提前有准备，总比顶管卡住了再临时想办法强。

最后想请教做勘察的同行：你们那边做顶管、盾构勘察，会专门安排孤石探测吗？用的什么方法，效果怎么样？评论区聊聊。

#孤石 #顶管 #岩土勘察 #物探 #盾构