硬巖斷層破碎帶高壓涌水段防排水設計研究

劉二強

（廣東省交通規劃設計研究院集團股份有限公司，廣州510000）

1 引言

受復雜地質構造影響，在隧（巷）道布置時不得不穿越斷層、巖溶區或破碎帶等不良地質體。同時，在深部隧（巷）道的具體施工過程中，所面對的環境具有“高應力、高水壓、強擾動”（“二高一強”）的特點。斷層破碎帶巖體由松散、破碎且高度風化的弱膠結巖石組成，具有強度低、易于變形、透水性強等特征。在深部地下“兩高一強”地質環境影響下，斷層破碎區極易連通含水層，誘發變質量突水和圍巖失穩災害，造成人員傷亡事故。此外，地下水流失和污染還將對工程地區的生態環境造成危害[1]。

斷層破碎帶巖體在流水沖蝕作用下，破碎巖體中的細小固體顆粒從巖石骨架上剝落進入流體中，隨流體遷移流出，這一現象被稱為變質量滲流，將直接導致巖體孔隙率和滲透率增長，流體流速也隨之增大。變質量滲流現象普遍存在于各類巖土體介質中，對工程安全極具危害，很多學者對其開展了理論研究，認為滲水作用下巖體細小物質的遷移流失存在兩個階段，即沖蝕和突涌。沖蝕是指在水壓作用下，在不擾動圍巖顆粒的前提下，粒徑較小的顆粒體在一定的范圍內發生自由移動，引起細小物質重分布或流失，巖體局部滲透性會發生緩慢變化；隨著沖蝕作用的持續發展，細小物質不斷流失，導致滲透率快速增大，進而發生突涌災害。

深部長期應力作用會導致巖體體積壓縮和內部裂隙擴展發育。……