在构造应力影响微弱区域的地区，岩溶管道、断裂构造及节理裂隙稀疏或基本不发育，岩体自身空隙、溶孔等是地下水的主要储存、运移空间，岩体空隙特征决定了涌水类型及治理难易程度。如北方张夏灰岩中的溶孔、碎屑沉积岩中的孔隙型砂岩，孔隙是其主要原生空隙形式，孔径大小、孔隙连通性控制了地下水渗流途径及岩层透水性。微孔隙岩层具有孔隙率高、孔径微小、结构复杂及储水能力强的特点，孔隙既是储水介质，又是导水通道，是隧洞建设中重要的含水层之一，当隧洞揭露含水层时，地下水以微孔隙为导水通道，呈大面积散布状涌水，严重影响工程安全建设与正常运营。

此外，岩溶孔隙涌水也常常出现在隧洞突涌水灾害治理后期，孔径或隙宽较大的含导水构造被封堵后，涌水通过微孔（裂）隙渗出，形成残余涌水，成为影响治理效果的关键因素。该类含水透水层中，涌水岩体孔（裂）隙结构复杂性及孔径细微性决定了该类涌水具有涌水量大且周期长、涌水分散、涌水易转移和反复的特点。

岩溶孔隙与微裂隙涌水是隧洞与地下工程水害治理中的重点和难点，对于城市地铁、海底隧洞、深埋矿井、地下储油库等防水要求较高的隧洞与地下工程，微孔隙与微裂隙涌水治理显得尤为迫切。

1.3.4.1　岩溶孔隙及微裂隙涌水地质特征

岩溶孔隙涌水多见于孔隙砂岩及部分灰岩地层中。此类岩石晶体颗粒较大，在构造应力和水的物理化学作用下，易形成孔隙率高、孔隙微小、储水空间大等特有的孔隙结构特征。胶结物成分不同的砂岩，其含水性差异较大，其中泥质和钙质胶结的砂岩含水层，由于受地下水的侵蚀作用，胶结物溶蚀显著，形成大量的微小孔隙，微小孔隙既是储水介质，又是导水通道，是隧洞与地下工程建设中重要的含水层。微孔隙砂岩在我国广泛分布于侏罗系、石炭系等地层中，如北方侏罗系—直罗组泥质胶结砂岩、石炭系—太原组钙质胶结砂岩是典型的微孔隙砂岩。

微裂隙涌水多见于坚硬岩类，如花岗岩、大理岩、辉绿岩等，在构造应力影响下，坚硬岩石不会像页岩、泥岩等软岩发生柔性变形；但在构造主应力作用下，岩石易发生脆性张拉破坏，从而导致微裂隙的萌发、扩展和增生，在褶皱的两翼和断裂破碎带的影响区微裂隙普遍发育。同时，在水的物理化学作用与水力学效应影响下，方解石、绿泥石、高岭土等充填于岩体的空隙中的低强度晶体被溶蚀，微裂隙得到扩展和贯通，微细裂隙在岩体内部得到广泛的发育（图1.3.4-1）。

图1.3.4-1　微孔隙与微裂隙涌水示例(www.daowen.com)

1.3.4.2　涌水规律

（1）孔隙涌水规律。

1）涌水量大且涌水周期长。孔隙砂岩中微小孔隙既是储水介质，又是导水通道，是隧洞与地下工程建设中常见的含水层之一。该类岩层水源补给复杂且丰富，涌水量大，涌水周期长，在隧洞与地下工程建设中，当直接揭露微孔隙含水层时，常年涌水将严重影响工程安全和工作环境。

2）大面积散状涌水。不同于断层型涌水和岩溶管道型涌水中集中涌水显著的特点，高孔隙岩石（砂岩、粗晶灰岩）特有的高孔隙率（30%～40%），微孔隙通道（8～20μm）发育的结构特征，使地下水在微孔隙结构中的运移以渗流为主，在隧洞与地下工程建设中揭露孔隙砂岩含水层后，易形成大面积散状涌水，这也给后续支护、衬砌带来施工难度。

3）涌水转移和反复。微孔隙型涌水水力渗流路径复杂且多维，在地应力、水压力和开挖扰动的联合作用下，易发生涌水的转移和反复，尤其在灌浆治理中，受限于传统的灌浆材料和灌浆工艺，对微孔隙涌水的封堵不彻底，微孔隙的渗流路径常发生改变，导致涌水区域转移，在应力—渗流场的耦合作用下，孔隙型导水通道发生扩展破裂，涌水区围岩的整体性遭到破坏，造成微孔隙型涌水的反复；在水工隧洞中，地下水随着灌浆进度逐渐前移的现象较为常见。

（2）微裂隙涌水规律。

1）散状涌水。微裂隙涌水由于导水裂隙微小（15～30μm），涌水量相对较小，多以散状淋水为主，地下水在微裂隙通道中渗透运移，形成密集的裂隙水网络，在隧洞与地下工程建设中，微裂隙涌水多出现于隧洞及巷道开挖过后，通过微细裂隙或损伤裂隙形成散状淋水，由于其水力联系路径复杂、隙宽微小等特点，给微裂隙涌水的治理带来了难度。

2）涌水的转移和反复。在地应力调整和地下水渗流耦合作用影响下，微裂隙容易发生扩展破坏，散状淋水出现转移和淋水面积的扩大，而且一旦微裂隙涌水封堵不彻底，水头压力集中作用于微裂隙上，导致微裂隙涌水区水压升高，新的微裂隙导水路径贯通，出现涌水的反复，增加了涌水治理的难度。