基于Talbot理论的断层破碎凝灰岩三轴渗透特性试验

黄昌富，张帅龙，高永涛，吴顺川,3，周喻，孙浩，王文强，王悦，杨文志

(1.中铁十五局集团有限公司，上海，200070；(2.北京科技大学土木与资源工程学院，北京，100083；3.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明，650093；4.河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作，454000；5.中铁十六局集团第一工程有限公司，北京，101300)

富水断层带破碎岩体处于三向应力状态，具有孔隙率大和渗透性高等特点，在承压水压与地应力耦合作用下极易发生渗透失稳破坏，当隧道开挖至断层破碎带附近时，地下水携带充填泥沙、碎石等从断层内部涌入隧道，发生突水突泥灾害[1]。因此，研究断层破碎岩体渗流特性及渗流失稳特征对隧道水害防治具有重要的现实意义和工程指导价值[2−3]。

目前，国内外学者对不同岩性破碎岩体的渗流特性进行了大量研究[4−5]。陈占清等[6−8]应用自主研制的破碎岩体渗透试验系统开展了破碎岩体渗透试验，得到了不同粒径破碎岩体的渗透特性变化规律。杜锋等[9]应用多孔介质水沙两相渗流试验系统开展突水溃沙渗流机理研究，得到了多孔介质孔隙度、破碎岩石粒径及沙粒粒径等因素对水沙流动规律的影响。LIU等[10]基于稳态渗流法，研究了3种破碎岩石的渗透特性，提出了用置信区间描述渗透系数的3种方法。张天军等[11−16]利用渗透仪和万能试验机开展了不同轴向位移、水压及级配条件下的破碎岩石渗透特性试验，研究渗透特性参数在渗透过程中的变化规律。张勃阳等[17−18]开展了陷落柱破碎岩体的渗透特性试验研究，得到了陷落柱渗流特性与突变机制。……