一、水钻概论

所谓水钻法，就是用岩心钻机（水磨钻机）在岩石表面钻孔取芯进行开挖。通过钻芯机，沿管径外缘钻几个孔，并将孔连接起来。所有孔连接成一个环后，将岩芯与岩壁分离，形成一个圆形的周边自由面，然后钻取剩余的岩芯，将钢楔打入孔中，钢楔锤击挤压岩石时，垂直面上的剪切力和水平面上的拉力同时作用。当挤压压力大于极限拉力和极限剪力之和时，岩石沿水平面被拉，从底部发生剪切断裂。最后，从裂缝中分离出来的石块被机器运出。一轮工序完成后，可进行下一轮钻孔、取心、破碎、外运。这样可以反复循环，直到满足顶管间距要求为止。由于岩心钻机在作业过程中需要用冷却水对钻头进行冷却，以保证钻进过程中不发生淤堵现象，故称之为“水钻法”。

二、水钻法在柳州市的应用

刘东新区位于柳州市东部，属于城市发展东部拓展区，实行分流排水系统。刘东新区官塘污水收集管网第二合同段全长11506m，管径d1200-1800，埋深3-8m，管道需穿越场地、道路、沟渠等，施工条件复杂。沿线地质条件为杂填土、塑性粘土、粉质粘土、砂砾石、泥质粘土、中风化岩、微风化岩等，部分地段有连续或不连续的中、微风化岩，地下水位较高。根据管道地质勘察资料，管道长约200m，位于岩体均匀的微风化白云岩中，其中ew10×e-ew11×e段管道长120m，GW4×e-gw5×e段管道长80m，设计管径d1800mm。由于地形、地质和经济的限制，只能采用顶管法。如果采用传统的人工风镐进行开挖施工，将面临施工空间小、施工难度大、工期无保障等困难。沿线居民不允许采用爆破开槽技术，考虑到岩层的特点，有必要采取针对性的特殊方式进行碎石施工水钻开挖法。