针对福州至厦门跨海高铁隧道穿越富水断层潜在的渗透突水灾变隐患,本文以碧峰寺隧道断层带灾变防控研究为目的,开展断层带渗透突水灾变机理以及防控技术研究,由此获得如下研究成果:（1）基于分形相似理论与非Darcy渗流理论,揭示了富水断层非线性渗透灾变演化机制,为穿越富水断层带施工的灾变防控措施研究奠定了基础。基于分形相似理论开展了断层带凝灰岩三轴渗透室内试验研究,得到不同颗粒级配相似断层带凝灰岩的非线性渗透规律、孔隙结构失稳演化机制及渗流流速时变规律,进而得到了不同孔压梯度条件下断层带凝灰岩的非线性渗透失稳演化机制及判别方法。在此基础上,结合渗流-应力耦合数值模拟试验,明确了断层带非线性渗透失稳及流态转捩机制在工程灾害中的影响,为后续隧道工程穿越富水断层带的防控措施研究和制定提供理论依据。（2）综合非线性尖点突变理论与数值模拟,建立了穿越富水断层隧道开挖灾变临界判据,为富水断层隧道施工灾变防控提供了理论依据。基于尖点突变理论与结构力学模型推导了碧峰寺高铁隧道与前方富水断层带间致灾构造岩体的灾变临界判据,得到了影响灾变临界距离的关键影响要素。通过现场应用验证了所得判据的适用性和合理性。结合三维有限差分数值模型试验,得到了致灾构造岩体在开挖扰动影响下的流固耦合破断机制,并进一步支撑了基于尖点突变理论所推导判据的准确性。（3）探索出隧道穿越富水断层灾变特征与孕灾预测方法,提出了“超前分区疏水帷幕注浆、三台阶临时仰拱法、复合衬砌”预防措施,避免突水灾害以及塌方事故。针对国内外一直未能有效解决的新建深埋高铁隧道穿越富水断层带突水塌方事故防控技术难题,结合前文对富水断层带与致灾构造岩体系统化研究的结论与成果,先后提出了有别于现行传统方法的富水断层带突水塌方灾后分区处治技术措施与灾前综合预防技术措施。经碧峰寺隧道工程的实际应用与效果分析评价,验证了“富水断层带赋存特征及孕灾性预测识别体系、超前分区疏水帷幕注浆、三台阶临时仰拱法、复合衬砌”预防措施的合理性及可靠性,从而为后续碧峰寺隧道建设的顺利完成提供了保障,也为类似地质环境下的隧道建设提供了有价值的科学参考。