高應(yīng)力/深部地下工程的軟弱夾層通常是誘發(fā)大型地下洞室圍巖大變形、局部破壞的控制性因素，如錦屏一級(jí)地下廠房因黃斑巖脈誘發(fā)大變形導(dǎo)致長(zhǎng)停工進(jìn)行加固、大崗山地下廠房因隱伏巖脈導(dǎo)致3000立體米的塌方事故。白鶴灘水電站是世界規(guī)模最大的水工地下洞室群，出露有延伸長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里、影響厚度達(dá)到1m、泥化明顯的軟弱層間錯(cuò)動(dòng)帶，其中C2、C3、C4等錯(cuò)動(dòng)帶貫穿地下廠房洞室群，給地下廠房洞室群錯(cuò)動(dòng)帶出露區(qū)的圍巖支護(hù)設(shè)計(jì)和開(kāi)挖施工帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。 

　　為此，在馮夏庭院士帶領(lǐng)下，中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所智能組江權(quán)等研究人員，針對(duì)白鶴灘地下廠房洞群區(qū)域出露的層間錯(cuò)動(dòng)帶，通過(guò)室內(nèi)力學(xué)試驗(yàn)多角度揭示了白鶴灘錯(cuò)動(dòng)帶的強(qiáng)烈卸荷變形和剪脹現(xiàn)象、循環(huán)加卸載下能量耗散過(guò)程和力學(xué)參數(shù)的劣化機(jī)制（圖1），通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)綜合觀測(cè)和施工支洞破壞調(diào)查總結(jié)出了錯(cuò)動(dòng)帶-母巖復(fù)合體的多種變形破壞模式與控制策略，基于裂化-抑制法思想提出白鶴灘錯(cuò)動(dòng)帶的先期錨固洞、控制弱爆破、表面快速封閉、內(nèi)部交叉錨固等開(kāi)挖支護(hù)等措施，有效減小施工對(duì)錯(cuò)動(dòng)帶的損傷擾動(dòng)深度與程度，確保了地下洞室群高效安全開(kāi)挖施工。 

圖1 白鶴灘地下廠房出露的錯(cuò)動(dòng)帶及其力學(xué)試驗(yàn) 

圖2 白鶴灘錯(cuò)動(dòng)防控措施分析 

　　該成果已在白鶴灘左右岸地下洞室群的錯(cuò)動(dòng)帶區(qū)域圍巖穩(wěn)定性控制得到成功應(yīng)用，確保了地下廠房按期進(jìn)入機(jī)電安裝階段，為2021年7月份發(fā)電奠定了前提基礎(chǔ)。相關(guān)成果已發(fā)表于《巖土力學(xué)》、Tunnelling and Underground Space Technology、International Journal of Geomechanics等國(guó)內(nèi)外主流期刊，并申請(qǐng)多項(xiàng)錯(cuò)動(dòng)帶防治方面的發(fā)明專(zhuān)利；成果作為重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)之一獲中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)2019年度科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。 

                                                                                                                                       （文/圖 智能巖石力學(xué)組）