隧洞定向钻（斜井、竖井）开挖施工实施细则

隧洞定向钻（斜井、竖井）开挖施工实施细则一、编制依据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）《通用普通硅酸盐水泥》（GB175）《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB/T1499.2）《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB/T1499.1）《水利水电工程施工测量规范》（SL52-2015）《水利水电工程施工安全管理导则》（SL721-2015）《水利水电工程土建施工安全技术规程》（SL399-2007）《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）《水工建筑物地下工程开挖施工技术规范》（DL/T5099-2011）《水电水利工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2013）《水电水利工程锚喷支护施工规范》（DL/T5181-2017）《水电水利工程竖井斜井施工规范》（DL/T5407-2019）《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准第1部分土建工程》（DL/T5113.1-2019）《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DL/T51551）施工设计图、施工组织设计及相关施工经验二、施工准备（一）内业技术准备收集施工场地工程地质、水文地质资料，组织技术人员深入研读设计图纸，全面掌握施工规范要求，明确斜井、竖井开挖的技术参数、质量标准及安全风险点。针对施工班组开展第三级技术交底，交底内容需结合工程实际，涵盖施工工艺、施工顺序、质量控制要点、安全防护措施等，确保全体施工人员理解并掌握，交底后全员签字确认，形成书面记录存档。依据工程特点制定详细施工措施方案，方案中需明确施工工艺流程、施工方法、施工道路布置、设备选型与配置、人员分工等内容，方案编制完成后提交监理工程师审批，获批后方可实施。施工前组织所有参与人员进行安全教育培训，培训内容包括安全生产法律法规、施工安全操作规程、应急处置方法等，培训结束后进行考核，考核合格者方可上岗作业。（二）外业技术准备根据开挖强度及机械设备配置情况，核算施工用电最高负荷，采用外接线路与柴油发电机结合的供电方式，确保供电功率满足施工需求，同时检查供电线路绝缘情况、配电箱配置及接地保护措施，保障用电安全。按照《水利水电工程施工测量规范》（SL52-2015）要求，依据测量控制基准点，建立施工用测量控制点，对控制点进行复核与保护，确保测量精度。测量仪器需定期校验，校验合格后方可使用。施工前将风、水、电等辅助设施铺设至作业面附近，平整现场施工作业平台，清理平台上的杂物与障碍物，确保作业平台坚实、平整，满足设备安装与人员作业需求。依据施工方案及爆破设计，采用测量仪器对爆破孔进行精准定位，标记孔位、孔深及孔角，定位完成后进行复核，确保爆破孔参数符合设计要求，为后续爆破施工奠定基础。三、资源配置（一）人员配置序号工种名称数量备注1施工负责人1负责现场工作的全面指挥、协调，把控施工进度与质量安全2技术员4负责现场施工技术管理，解决施工中的技术问题，做好技术交底与记录3试验员2负责现场原材料取样、试验，监测混凝土、砂浆等性能指标，提交试验报告4质量员2负责施工质量管理，检查各工序施工质量，督促整改质量问题5安全员1负责施工安全工作，巡查现场安全隐患，监督安全防护措施落实6测量员4负责施工测量工作，包括控制点布设、孔位放样、开挖断面测量等7机械操作手20负责自卸车、装载机、钻机等设备的操作与日常维修保养8技术工人30包括钻工、爆破工、电焊工、电工等，负责钻孔、爆破、焊接、临时用电等作业（二）材料配置材料名称规格要求质量标准与检验水泥通用普通硅酸盐水泥符合《通用普通硅酸盐水泥》（GB175）要求，每批进场需取样检验，检验项目包括强度、安定性、凝结时间等，不合格水泥立即清退出场细骨料颗粒坚硬、强度高、耐风化的天然砂符合相关技术规范要求，细度模数、含泥量等指标达标，试验按《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DL/T51551）进行粗骨料碎石或卵石有害物质含量、颗粒级配等符合技术规范要求，试验按《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DL/T51551）进行带肋钢筋按设计要求确定规格符合《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB/T1499.2）规定，按批次抽检力学性能，不合格批次清退出场光圆钢筋按设计要求确定规格符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB/T1499.1）规定，按批次抽检力学性能，不合格批次清退出场爆破器材按爆破设计要求选用依据当地供应情况采购，符合国家、地方相关管理规定，储存、运输、使用需严格遵守安全操作规程应急物资包括急救药品、灭火器、照明设备等按应急处置措施及预案要求配备，定期检查物资完好性与有效性（三）设备配置序号设备名称型号及规格数量备注1卷扬机5t1用于物料输送，如施工材料、设备配件等的垂直或倾斜运输2反铲1m³2用于渣料装运，将开挖产生的石渣装入运输设备3反井钻机ZFY2001用于导井施工，包括导孔钻进与反提扩孔作业4空压机12m³2为风钻供气，确保风钻钻孔作业所需风压与风量5自卸汽车10t2用于渣料运输，将反铲装入的石渣运输至指定弃渣场6装载机ZL401用于渣料装运，辅助反铲清理作业面渣料，也可用于材料装卸四、施工工艺（一）斜井开挖施工1.施工程序斜井开挖施工程序：斜井上、下平洞开挖→钻机基础混凝土浇筑→导孔从上往下开钻（采用定向钻机技术）→导孔贯通后更换反提钻头→导井反向扩挖→提升设备选型与安装→扩挖爆破设计→斜井扩挖→出渣运输→斜井支护。2.工艺流程及操作要点（1）导孔施工施工准备：完成斜井上、下平洞开挖与支护，清理作业面；修建冷却循环系统，确保反井钻机运行时的冷却需求；准备好导孔施工所需的钻头、钻杆、泥浆等材料与设备。一期基础混凝土浇筑：按设计要求开挖基础基坑，清理基坑内杂物与浮渣，绑扎基础钢筋（若设计有要求），立设模板，浇筑一期基础混凝土，混凝土强度等级需满足设计要求，浇筑过程中振捣密实，浇筑完成后及时养护。反井钻机安装与高压洗井泵安装：待一期基础混凝土强度达到设计强度的70%以上后，进行反井钻机基座安装，基座安装需平整、牢固，随后安装地脚锚杆固定基座；接着安装主机、液压站，连接油管与电路线路；同时安装高压洗井泵，确保其与钻机循环系统连接顺畅。钻机定位与测量监控：采用测量仪器对反井钻机进行定位，调整钻机钻杆角度，使主机起钻孔轴与斜井中心线延长线吻合，定位完成后进行测量复核；在钻机运行过程中，定期采用测斜仪监测钻孔偏差，确保导孔精度。二期基础混凝土浇筑：钻机定位无误后，浇筑二期基础混凝土，将钻机基座与基础紧密结合，增强钻机稳定性，混凝土浇筑完成后继续养护，直至强度达到设计要求。造孔与过程监控：测量无误后启动反井钻机开始造孔，导孔钻进优先采用清水钻进方式，选择适用于岩石硬度的导孔钻头；开孔时采用开孔钻杆和扶正器，慢速、均匀推进，确保开孔精度；钻进过程中，随时观测钻进情况及返出岩屑性状，分析岩层变化，为后续施工提供参考；若遇不良地质条件，采用优质膨润土配制泥浆护壁，加大循环量，必要时先灌注混凝土或灌浆处理后再钻孔。与人工开挖导洞对接：导孔钻进至接近下平洞人工开挖导洞时，放慢钻进速度，加强监测，确保导孔与导洞精准对接，对接完成后停止导孔钻进。（2）导井施工施工准备：导孔贯通后，清理导孔内的岩屑与杂物；检查反井钻机各部件运行状况，更换磨损部件；准备好反提扩孔钻头及相关配件。反井钻机就位调直：调整反井钻机位置与角度，确保钻机在扩孔过程中稳定运行，钻杆保持直线状态，避免因钻机倾斜导致扩孔偏差。偏差测量与不良地层技术处理：扩孔前对导孔偏差进行测量，若偏差超出允许范围，制定纠偏方案并实施；若导孔穿越不良地层（如破碎带、断层等），提前采取注浆加固、泥浆护壁等技术处理措施，确保扩孔顺利进行。反井钻机导孔施工（复核）：对已贯通的导孔进行复核，检查导孔的垂直度、孔径等参数，确认符合扩孔要求后，方可进行后续作业。反井钻机刀盘安装：拆卸导孔钻头，安装反提扩孔刀盘，刀盘安装需牢固，确保各连接螺栓扭矩达到设计要求，安装完成后检查刀盘转动是否灵活。反井钻机反提扩孔施工：启动反井钻机进行反提扩孔，扩孔时应慢速上提钻具，直到滚刀开始接触岩石时停止上提，然后慢慢给进，保证钻头滚刀不受过大冲击而破坏；等钻头全部均匀接触岩石后，适当增加扩孔参数，开始正常扩孔钻进；扩孔刀盘完全进入岩石后，确保全部滚刀均匀受力，遇到破碎带时，及时降低钻进压力与转速，减少钻机振动；操作手根据扩孔刀盘钻进岩石的声音、液压表上旋转扭矩及扩孔参数变化，判断岩层变化，适时调整钻进参数；当钻头钻至距基础3m时，降低钻压慢速钻进，直至扩孔完成；扩孔过程中，在上、下平洞之间建立良好通讯（如有线电话），便于协调作业；中平洞设置沉淀过滤池和排水系统，及时清理岩屑，防止下口堵塞；出渣前通知钻机操作人员停机，出渣完成后拉好警示带和安全标识，人员离开后再开机继续扩孔；定期将扩孔刀盘下放至下井口，检查刀盘、中心杆、刀座及连接螺栓扭矩，确保设备正常运行。井口防护与设备拆卸：导井扩挖完成后，在井口设置防护栏杆与安全警示标识，防止人员坠落与落石伤人；拆卸反井钻机设备，清理作业面，为后续斜井扩挖做准备。（3）扩挖及支护施工测量放样：采用激光断面仪或全站仪对斜井开挖断面进行测量放样，标记出开挖轮廓线、爆破孔位置、孔深及孔角，放样完成后进行复核，确保符合设计要求。钻孔：根据爆破设计要求，采用手风钻进行钻孔作业，钻孔时严格控制钻孔深度、角度和孔位偏差，周边孔需按光面爆破要求施工，确保钻孔质量；钻孔完成后，检查钻孔参数，不合格的钻孔需重新钻设。装药爆破：按爆破设计的装药结构与装药量进行装药，装药过程中避免药卷破损，确保装药密实；装药完成后，连接起爆网络，检查起爆网络的完整性与可靠性；撤离作业人员与设备至安全区域，设置警戒区域，按规定时间起爆；爆破后等待足够时间散烟，确保作业面有毒有害气体浓度降至安全范围。散烟除尘：采用通风设备对作业面进行通风散烟，同时采用高压水冲洗岩面，清除岩面浮尘与碎渣，改善作业环境。清撬危石：爆破后，人工使用撬棍等工具清撬井壁上残留的危石及碎块，清撬作业需从下至上进行，作业人员需系挂安全带，确保安全；清撬完成后，检查井壁稳定性，确认无安全隐患后方可进行后续作业。扒渣：采用反铲或人工进行扒渣作业，将爆破产生的石渣扒至导井附近，利用导井溜渣至下平洞，再由自卸汽车运输至弃渣场；若采用人工扒渣，需在距溜渣井处设置20%~30%坡度，扒渣人员系挂安全带并固定在牢固点处。支护施工：支护紧跟开挖面，根据设计要求进行锚杆、挂网、喷混凝土支护；锚杆施工需按设计间距与深度钻孔、安装锚杆并注浆；钢筋网挂设需与锚杆连接牢固，网片搭接长度符合设计要求；喷混凝土采用湿喷法施工，确保喷层厚度均匀、密实，与岩面结合紧密；必要时，在掌子面增设超前注浆管及钢支撑等加强支护措施。（二）竖井开挖施工1.施工程序竖井施工程序：竖井平台或上平洞开挖→下连接平洞开挖与支护→技术及施工准备→施工方案制定→专家组评审（不合格需修改方案重新评审，合格则继续）→反井钻机就位调正→导孔钻进→导孔钻进、贯通→高水位池砌筑、水电管线敷设→导井开挖、拆除反井钻机→循环水池、沉沙池砌筑、基础浇筑→测量放线→自上而下全断面扩挖、锁口、支护、验收→出渣运输→竖井开挖支护结束。2.工艺流程及操作要点（1）导孔和导井施工施工准备：完成竖井平台及下部连接洞的开挖支护，埋藏式竖井需完成上下相连接洞室的开挖支护；清理作业面，准备好导孔施工所需的设备、材料与工具；制定导孔施工专项方案，明确施工参数与安全措施。反井钻机基础浇筑：按设计尺寸开挖基础基坑，清理基坑内浮渣与杂物，若基础承载力不足，需进行地基处理；绑扎基础钢筋（根据设计要求），立设模板，浇筑现浇混凝土基础，混凝土强度需满足反井钻机最大荷载要求；浇筑前确保基础上无金属物体（距井中心一定范围内），以免扩孔时损伤钻头；混凝土基座需平整，确保主机起钻孔轴线与竖井中心线延长线吻合，垂直度不超过+1mm；浇筑完成后及时养护，养护时间不少于7d，待混凝土强度达到设计强度的70%以上方可进行后续作业。反井钻机安装、校准与调试：基础混凝土强度达到要求后，进行反井钻机安装，先安装基座，再安装主机、液压站、操作台等部件，连接油管、电路与水路；安装完成后，采用测量仪器对钻机进行校准，调整钻杆垂直度，确保钻杆垂直于水平面；校准无误后，进行设备试运行，检查各部件运行状况，包括电机运转、液压系统压力、钻杆转动等，发现问题及时调整。开孔定位与钻进：开孔定位是保证钻孔直线及角度的关键，开钻前在孔位基础上预留环形孔槽；开孔钻进过程中，采用轻压、慢转、大泵量的钻进参数，选择合适的开孔钻头，确保开孔精度；根据岩层情况选择钻进方式，裂隙、断层、破碎带及不反渣（水）导孔钻进段采用泥浆固壁，其他岩石较好段采用清水冷却钻进；钻进硬岩段时，泥浆比重控制在1.03\1.15之间，黏度控制在20”\35”，并根据钻孔情况及时加入泥浆添加剂调整泥浆性能；及时监控泥浆情况，添加泥浆材料处置漏失问题。导孔偏差控制与测斜、纠偏：导孔钻进过程中，偏差控制在1%以内；精确控制测量放样，对主机水平进行校准，严格控制钻进参数，使设备在最佳状态下平稳推进；开孔前检查导孔钻头和稳定钻杆，要求导孔钻头直径和稳定钻杆外径相同，稳定钻杆磨损超过3mm不得使用，钻头后连续装6\7根稳定钻杆；加强孔斜检测，采用KXP-2D(S)数字罗盘测斜仪或激光测斜仪定期检查，一般每钻进100\150m测斜一次；若钻孔出现偏斜，立即暂停钻进，分析原因（如钻杆弹性弯曲、不良地质段影响、施工工艺不当等），采取满眼钻进、调整钻机角度、控制施钻压力和转速等方法纠偏，必要时进行封孔灌浆后重新钻孔；及时清除导孔口岩屑，详细记录岩屑变化、钻进速度、反水情况及偏斜等异常情况；导孔施工时，下平洞设置挡渣坎、沉淀过滤排水系统及安全警示标志，防止污染已开挖洞段。扩孔施工：导孔贯通后，拆卸导孔钻头，安装扩孔刀盘，安装过程中建立上下通信或信号系统；反提钻进前，在反井下部设置警戒标示、挡渣坎及沉淀过滤排水系统；扩孔时慢速上提钻具，直到滚刀开始接触岩石时停止上提，然后慢慢给进，保证钻头滚刀不受过大冲击；等钻头全部均匀接触岩石后，适当增加扩孔参数开始正常钻进；扩孔刀盘完全进入岩石后，确保全部滚刀均匀受力，根据导孔施工记录或液压表参数变化判断岩层变化，进入不良地质段时降低钻进压力与转速，均质硬岩段可适当增加钻压；出渣时暂停反提钻进，控制渣堆高度，及时出渣；当钻头距井口2.5m时，降低钻压与钻速，确保扩孔安全完成。（2）扩挖施工施工准备：导井开挖完成后，拆除反井钻机，清理作业面；制定竖井扩挖专项方案，包括爆破设计、出渣方案、支护措施等，方案经审批后实施；安装提升设备（如卷扬机）、作业平台及安全防护设施（如安全防护吊盘、防坠封孔盘），检查设备与设施的安全性与可靠性。测量放线：制定竖井测量控制方案，报监理审批；加密测量控制基准点，确保基准点稳固、通视并做好保护；采用激光断面仪或全站仪进行测量放线，直线段每5m布设一个测量断面，曲线段每3m布设一个，结构变化或特殊部位适当加密；测量断面时采集不少于20个点的数据，确定开挖轮廓线，控制断面超挖不大于20cm，不得存在欠挖，轴线与贯通误差满足《水电水利工程施工测量规范》（DL/T5173）要求。钻孔与装药爆破：采用手风钻进行钻孔作业，按爆破设计的孔位、孔深及孔角钻孔，严格控制钻孔精度，周边孔采用光面爆破，确保开挖轮廓平整；钻孔完成后检查钻孔质量，不合格钻孔重新钻设；按爆破设计装药，确保装药量与装药结构符合要求，连接起爆网络并检查；撤离人员与设备，设置警戒，按规定起爆；爆破后通风散烟，待作业面气体达标后进入。清撬与出渣：人工清撬井壁危石，确保作业安全；大断面开挖采用小型反铲扒渣，将石渣扒至导井溜渣，再由下平洞的自卸汽车运输至弃渣场；人工扒渣时，在距溜渣井处设置20%~30%坡度，扒渣人员系挂安全带。支护施工：实行一炮一支护，扩挖完成后及时进行支护；在工作平台上进行锚喷作业，宜采用湿喷混凝土，湿喷机设在工作平台上；锚杆施工按设计要求钻孔、安装并注浆；钢筋网挂设与锚杆连接牢固；对于破碎、自稳性较差的不良地质段，及时注浆、支护，采用环形钢排架联合支护或按设计进行倒挂衬砌，开挖掌子面距衬砌段高度不大于3m；支护完成后进行验收，合格后方可进行下一层开挖。五、质量控制（一）质量控制标准开挖岩面或壁面无松动岩块、陡坎、尖角，确保开挖面平整、稳定。不良地质（如破碎带、断层、裂隙发育段）处理符合设计要求，经处理后的地层能满足后续施工与结构安全需求。洞轴线符合设计要求，轴线偏差控制在规范允许范围内。无结构要求或无配筋预埋件的部位，径向尺寸允许偏差为0\15cm，开挖面不平整度不大于15cm；有结构要求或有配筋预埋件的部位，径向尺寸允许偏差同样为0\15cm，开挖面不平整度不大于15cm。半孔率要求：节理裂隙不发育的岩体半孔率＞80%，节理裂隙发育的岩体半孔率＞50%，节理裂隙极发育的岩体半孔率＞20%。（二）质量控制措施原材料质量控制：水泥、骨料、钢筋、爆破器材等原材料进场前需进行检验，检验合格并经监理工程师批准后方可使用；建立原材料台账，记录原材料进场时间、数量、规格、检验报告编号等信息；对不合格原材料坚决清退出场，严禁使用。测量质量控制：测量仪器定期校验，确保精度符合要求；测量控制点定期复核，防止因外界因素导致控制点偏移；开挖过程中，定期检测斜井、竖井的方向、中心线和高程，每次放炮后进行规格检查，发现偏差及时修正；采用激光断面仪检查开挖断面，确保断面尺寸符合设计要求。钻孔与爆破质量控制：钻孔前进行精准放样，钻孔过程中严格控制孔位、孔深及孔角，钻孔完成后进行检查，不合格钻孔重新钻设；根据岩石地质条件制定合理的爆破设计，适时调整爆破参数，控制爆破后的石渣块度不大于井径的1/3，避免堵井；周边孔采用光面爆破，确保开挖轮廓平整，减少超欠挖。支护质量控制：支护紧跟开挖面，确保及时支护，防止围岩变形；锚杆施工前检查钻孔质量，锚杆安装需符合设计深度，注浆饱满；钢筋网加工质量需达标，挂设时与锚杆连接牢固，搭接长度符合要求；喷混凝土施工前清理岩面，控制混凝土配合比与坍落度，确保喷层厚度均匀、密实，与岩面结合紧密；支护完成后进行质量检查，如锚杆抗拔力试验、喷混凝土强度检测等，不合格部位及时整改。过程质量检查与验收：施工单位建立完善的质量检查制度，质检员每日对各工序进行巡查，重点检查岩面清理、钻孔、爆破、支护等环节的质量；每道工序完成后，施工单位自检合格，报请监理工程师检查验收，验收合格后方可进行下道工序；斜井、竖井开挖完成后（或在下道工序施工前），由监理单位组织设计、地质和施工单位进行验收，确保开挖质量符合设计与规范要求。六、施工要点（一）斜井施工要点导孔施工是斜井开挖的关键，需采用定向钻机技术控制钻孔偏差，偏差率控制在1‰以内；钻进过程中定期测斜，根据测斜结果调整钻进参数，确保导孔贯通点在设计开挖线范围内。导井扩挖时，需控制扩孔钻头上提速度，避免钻头受力过大损坏；遇到破碎带等不良地质段，降低钻进压力与转速，保持钻机平稳运行；加强上下通讯协调，及时清理岩屑，防止堵井。斜井扩挖根据断面大小与长度选择合适的施工方式，长斜井采用卷扬机牵引轨道车运输，短斜井可采用爬梯，大断面长斜井配备专用作业台车；扩挖爆破需控制石渣块度，避免堵井，支护紧跟开挖面，确保施工安全。斜井支护时，井壁有不利节理裂隙组合时及时加强支护；直径较大的斜井在扩挖台车上进行支护作业，直径较小时可在开挖掌子面和运输台车上作业；不良地质段需采取合理的支护措施，确保围岩稳定。（二）竖井施工要点竖井导孔施工前需完成上下平洞及连接洞的开挖支护，确保作业面安全；反井钻机基础混凝土需保证强度与平整度，确保钻机运行稳定；导孔偏差控制在1%以内，加强测斜与纠偏，确保导孔精度。竖井扩挖采用自上而下全断面开挖，实行一炮一支护；爆破设计需根据岩层变化调整，控制石渣块度；测量放线需加密断面，控制超欠挖；出渣时确保溜渣顺畅，避免堵井。竖井提升系统（如卷扬机）需专门设计与安装，确保其安全性与可靠性；井口设置安全护栏、安全防护吊盘等设施，防止人员坠落与落石伤人；高空作业人员需正确佩戴安全带，做好防滑、防冻、防火措施。不良地质段竖井开挖时，及时注浆、支护，采用环形钢排架联合支护或倒挂衬砌，控制开挖掌子面与衬砌段的距离，确保施工安全与结构稳定。七、施工质量检查表（一）施工准备阶段质量检查表检查项目标准要求检查方法责任人检查日期备注技术交底全员参与，内容详实、有针对性，签字记录完整查阅交底记录，现场询问施工人员技术员施工方案审批手续齐全，内容涵盖工艺、安全、质量等要点查阅方案及审批文件施工负责人测量控制点布设合理、稳固，复核合格，精度符合规范查看测量记录，现场复核控制点测量员原材料检验水泥、骨料、钢筋等检验合格，报告齐全查阅检验报告，现场检查原材料试验员、质量员设备准备设备型号、数量符合要求，试运转正常查看设备清单，现场检查设备运行状况机械操作手、安全员（二）导孔与导井施工阶段质量检查表检查项目标准要求检查方法责任人检查日期备注钻机基础混凝土强度符合设计，表面平整，无蜂窝麻面查看混凝土强度报告，现场外观检查、回弹检测质量员、技术员导孔钻进参数开孔慢钻，钻进速度、压力符合要求查看钻进记录，现场观察技术员、机械操作手导孔偏差斜井导孔偏差率≤1‰，竖井导孔偏差≤1%采用测斜仪测量测量员、技术员扩孔参数上提速度、钻压、转速符合要求查看扩孔记录，现场观察液压