汾河水库泄洪隧洞围岩失稳的原因分析

汾河水库泄洪隧洞是以提高水库防洪标准和供水效益、延长水库寿命为目标的大型水工隧洞。洞区古老变质岩中片理裂隙及节理发育，岩体强风化层厚度５～２０ｍ。洞长１１４０ｍ中有１／３上覆有效围岩厚度为０．５～１倍洞跨，而未发生围岩失稳。围岩结构、地下水及施工工艺是围岩失稳的关键因素。隧洞塌方１５次，塌方总量为２２６０ｍ￣３，断层带松散结构体塌方量占７８％，节理与片理组合的不稳定块状裂隙结构体塌方量占１７％，裂隙带碎裂结构体塌方量占５％。地下水位高于洞顶１０～２５ｍ，近１００ｍ为水下隧洞，９９．６％的塌方量与地下水活动有直接关系，地下水的严重影响是通过岩体中的软弱结构面实现的。宽度５ｍ的Ｆ３断层带，由于未及时支护和处理涌水，衬砌拖延１４个月之久而发生冒顶塌方１６５５ｍ￣３。而宽度２４ｍ的Ｆ２断层带采用系统化施工未形成塌方的实例表明，只要充分利用围岩变形的时间效应及围岩的自承能力，险段是可以通过的。