高應力/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，如錦屏一級地下廠房因黃斑巖脈誘發(fā)大變形導致長停工進行加固、大崗山地下廠房因隱伏巖脈導致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，出露有延伸長達數(shù)公里、影響厚度達到1m、泥化明顯的軟弱層間錯動帶，其中C2、C3、C4等錯動帶貫穿地下廠房洞室群，給地下廠房洞室群錯動帶出露區(qū)的圍巖支護設計和開挖施工帶來極大挑戰(zhàn)。 

　　為此，在馮夏庭院士帶領下，中國科學院武漢巖土力學研究所智能組江權等研究人員，針對白鶴灘地下廠房洞群區(qū)域出露的層間錯動帶，通過室內(nèi)力學試驗多角度揭示了白鶴灘錯動帶的強烈卸荷變形和剪脹現(xiàn)象、循環(huán)加卸載下能量耗散過程和力學參數(shù)的劣化機制（圖1），通過現(xiàn)場綜合觀測和施工支洞破壞調(diào)查總結出了錯動帶-母巖復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動帶的先期錨固洞、控制弱爆破、表面快速封閉、內(nèi)部交叉錨固等開挖支護等措施，有效減小施工對錯動帶的損傷擾動深度與程度，確保了地下洞室群高效安全開挖施工。 

圖1 白鶴灘地下廠房出露的錯動帶及其力學試驗 

圖2 白鶴灘錯動防控措施分析 

　　該成果已在白鶴灘左右岸地下洞室群的錯動帶區(qū)域圍巖穩(wěn)定性控制得到成功應用，確保了地下廠房按期進入機電安裝階段，為2021年7月份發(fā)電奠定了前提基礎。相關成果已發(fā)表于《巖土力學》、Tunnelling and Underground Space Technology、International Journal of Geomechanics等國內(nèi)外主流期刊，并申請多項錯動帶防治方面的發(fā)明專利；成果作為重要創(chuàng)新點之一獲中國巖石力學與工程學會2019年度科技進步特等獎。 

                                                                                                                                       （文/圖 智能巖石力學組）