某水电站泄洪隧洞塌方
原因分析及教训
王正哲赵云
(中国水利水电科学研究院 北京100048)
【摘要】 影响围岩稳定性的主要因素有围岩本身的结构特征、顶部块体的自重应力、工程力(爆破震动力、
支护力)、地下水作用等。正是这些因素的共同作用造成了某水电站泄洪隧洞进口段较大的塌方事故。区域性大
断裂带是工程区不良地质条件的控制性因素；隧洞洞轴线岩体的水文地质和工程地质条件是造成围岩体不稳定
并导致此次大塌方事故的内因；人为的未能按照相关技术规范要求进行的爆破活动是导致最终塌方的直接诱因；
而施工方支护措施有效性不足使得岩体失去了最后的一道屏障并最终导致塌方。从该事故中取得的教训是：要
重视前期选址时地质勘探工作；施工中做好超前预报工作；严格按相关技术规范施工。
【关键词】 隧洞塌方围岩体稳定性工程力教训
【中图分类号】TV698．2 【文献标识码】 B 【文章编号】 1672—2469(2010)02—0052—03
1 工程及塌方事件概述
某水电站是以发电为主的水电水利枢纽工程，
工程等级为Ⅱ等大(2)型工程。水电站装机容量
3×60MW，正常蓄水位以下库容3．0亿m 。工程
主要建筑物有泄洪(兼导流)洞、心墙堆石坝、
溢洪道、引水隧洞、厂区枢纽、开关站等。其中泄
洪洞洞身段全长700m，断面形状为圆形，内径
为10．0m。
在施工过程中，尽管已经进行了锚喷等临时支
护措施，泄洪洞进口段仍然发生了一次较大的塌方
事故，塌落最大高度约24m，总塌方量约5000m。
左右。塌方使得整个水电站工程工期滞后了3个多
月，造成了一定的经济损失。 、
2 影响洞室围岩稳定性的一般性因素
洞室围岩的稳定是一个相对概念。它是指在一
定的时间内，在一定的地质力和工程力作用下，洞
室岩体不产生破坏性的剪切滑动。所以，影响围岩
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稳定性的主要因素有围岩本身的结构特征、顶部块
体的自重应力、工程力(爆破震动力、支护力)、
地下水作用等。
(1)结构特征。岩体由于受层面和裂隙等结
构面的切割在顶拱形成不稳定结构体。开挖后，顶
部岩体处于极限平衡状态，在没有采取及时有效地
支护措施的情况下，一旦改变任何稳定边界条件，
譬如受到自然外力和人为扰动，顶部大面积岩体在
自重应力的作用下都有塌落的可能。
(2)爆破振动力。由于对岩体实施的正常爆
破，其振动荷载对空间回弹较大，具有一定的弹性
效应，在岩体内产生了法向(拉压和切向剪)应
力波，具有颤动和振荡特性，叠加振动效应将导致
岩体裂隙面剪断贯通，更使得如炭质泥岩等软弱面
上重要稳定指标黏聚力C值减小，内摩擦角 减
小。也就是说，由于爆破振动力导致c和咖值的
减小，从而使得本来处于极限平衡状态的围岩
失稳
作者简介：王正哲(1977年一)，男，工程师。
科研与管理 水利规划与设计 2010年第2期
