隧洞定向鉆（斜井、豎井）開挖施工質量通病防治手冊一、總則（一）編制目的為系統(tǒng)性解決隧洞定向鉆（斜井、豎井）開挖施工中出現(xiàn)的軸線偏移、井壁不規(guī)整、超欠挖超標、支護質量缺陷等質量通病，提升施工質量穩(wěn)定性，確保工程結構安全與使用功能達標，依據(jù)《水利水電工程施工安全管理導則》（SL721-2015）、《水電水利工程豎井斜井施工規(guī)范》（DL/T5407-2019）等現(xiàn)行規(guī)范標準，結合施工實踐經(jīng)驗，制定本手冊。（二）適用范圍本手冊適用于隧洞定向鉆（斜井、豎井）開挖全流程質量管控，涵蓋前期準備、導孔施工、導井擴挖、全斷面擴挖、支護施工等關鍵工序，明確各階段質量通病的識別、成因及防治措施，為現(xiàn)場施工、技術交底、質量檢查提供指導依據(jù)。（三）核心原則質量通病防治堅持“預防為主、全程管控、技術先行、責任落實”的原則，以地質勘察為基礎，以設備精度為保障，以工序標準為核心，強化事前方案策劃、事中過程控制、事后驗收整改的全鏈條管理，將質量缺陷消除在萌芽階段。二、前期準備階段質量通病及防治（一）地質勘察資料失真1.通病表現(xiàn)：勘察資料與實際地質條件偏差大，對破碎帶、斷層、涌水段等不良地質揭示不充分，導致施工方案針對性不足，引發(fā)后續(xù)開挖質量問題。2.成因分析：勘察鉆孔間距過大、深度不足；原位測試與室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)不準確；勘察報告編制流于形式，未結合區(qū)域地質特征綜合分析。3.防治措施：優(yōu)化勘察方案，針對復雜地質區(qū)域加密鉆孔，鉆孔深度需穿透不良地層邊界≥1.5m；采用地質雷達、超前鉆探等綜合勘察手段，驗證勘察結果；組織地質、技術人員聯(lián)合審查勘察報告，結合周邊工程案例補充完善，明確不良地質段的預判及應對措施。（二）施工方案針對性不足1.通病表現(xiàn)：方案未明確軸線控制精度、擴挖參數(shù)、支護時機等關鍵指標，對不同地質條件下的施工方法未細化，導致現(xiàn)場施工盲目性大。2.成因分析：方案編制未結合勘察資料細化；技術人員缺乏同類工程經(jīng)驗，參數(shù)選取照搬通用標準；方案審批流于形式，未經(jīng)過多方論證。3.防治措施：方案編制前開展現(xiàn)場踏勘，結合勘察資料明確地質分區(qū)；針對斜井、豎井不同結構特點，分別制定軸線控制、鉆機選型、爆破參數(shù)等專項內(nèi)容；邀請地質專家、監(jiān)理單位參與方案論證，重點審查不良地質段施工措施，方案經(jīng)審批后組織全員技術交底。（三）設備選型與調(diào)試不到位1.通病表現(xiàn)：鉆機、測斜儀等關鍵設備精度不足，調(diào)試不合格即投入使用，導致導孔偏斜、擴挖尺寸偏差等問題。2.成因分析：設備選型未匹配地質條件與施工難度，如破碎帶選用普通滾刀鉆機；設備進場未按規(guī)范驗收；調(diào)試僅做空載試驗，未模擬施工工況驗證精度。3.防治措施：根據(jù)巖石硬度、地層完整性選用適配設備，如硬巖地層選用高扭矩反井鉆機（如ZFY200型），破碎帶配備泥漿護壁系統(tǒng)；設備進場時核查出廠合格證、檢測報告，開展外觀檢查與性能測試，反井鉆機需驗證液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性（壓力波動≤±0.2MPa），測斜儀精度誤差需≤0.1°；施工前模擬不同工況調(diào)試設備，記錄關鍵參數(shù)，確保滿足施工要求。三、導孔施工階段質量通病及防治（一）導孔軸線偏斜超標1.通病表現(xiàn)：導孔實際軸線與設計軸線偏差超過規(guī)范要求（豎井垂直度偏差＞1‰，斜井坡度偏差＞2‰），導致后續(xù)擴挖無法滿足設計斷面尺寸。2.成因分析：鉆機基礎承載力不足，施工中發(fā)生沉降或位移；鉆進參數(shù)控制不當，硬巖段鉆壓過大、軟巖段鉆進速度過快；測斜頻率不足，未及時發(fā)現(xiàn)偏斜并調(diào)整；地質不均導致鉆頭受力失衡。3.防治措施：嚴格把控鉆機基礎施工質量，斜井基礎開挖深度≥80cm，地基承載力≥150kPa，采用C30混凝土澆筑并預埋地腳錨桿，養(yǎng)護7天強度達70%后方可安裝鉆機；根據(jù)地質條件動態(tài)調(diào)整鉆進參數(shù)，硬巖段采用慢速低鉆壓鉆進（豎井3-5cm/min，斜井5-8cm/min），軟巖段控制鉆速并加大泥漿護壁力度；每鉆進50m開展一次測斜，采用全站儀與測斜儀雙重驗證，發(fā)現(xiàn)偏斜立即調(diào)整，輕微偏斜通過改變鉆壓逐步糾偏，嚴重偏斜需停機回填后重新鉆孔。（二）孔壁坍塌與縮徑1.通病表現(xiàn)：破碎帶、松散地層中出現(xiàn)孔壁坍塌，巖屑堵塞孔道；軟巖地層因應力釋放出現(xiàn)孔壁縮徑，導致鉆桿卡阻或無法正常擴挖。2.成因分析：未采取有效的孔壁防護措施；泥漿護壁參數(shù)不當，比重過小或循環(huán)量不足；鉆進過程中對孔內(nèi)壓力變化監(jiān)測不及時；不良地質段未提前加固。3.防治措施：不良地質段鉆進前采用水泥-水玻璃雙液漿注漿加固，加固范圍超地層邊界≥1.5m；優(yōu)化泥漿護壁方案，選用膨潤土泥漿，比重控制在1.05-1.10，循環(huán)量80-100m3/h，確?？妆谛纬煞€(wěn)定泥皮；鉆進中實時監(jiān)測孔內(nèi)壓力，遇壓力驟降立即停機檢查，向孔內(nèi)補充高比重泥漿；若發(fā)生輕微坍塌，加大泥漿循環(huán)量清渣，嚴重坍塌則灌注C20混凝土封孔，養(yǎng)護3天后重新鉆孔。（三）鉆桿斷裂與連接失效1.通病表現(xiàn)：鉆進過程中鉆桿突然斷裂，或鉆桿連接螺栓松動、脫落，導致孔內(nèi)事故并影響導孔精度。2.成因分析：鉆桿材質不合格，抗拉強度未達800MPa要求；連接螺栓未按規(guī)定扭矩緊固；鉆進中遇硬巖卡鉆時強行提鉆，導致鉆桿受力超限；鉆桿日常維護不足，磨損或疲勞損傷未及時發(fā)現(xiàn)。3.防治措施：選用符合標準的高強度鉆桿，進場時核查材質證明并抽樣檢測；鉆桿連接時螺栓扭矩達300-350N·m，采用扭矩扳手逐組校驗；鉆進中遇鉆壓驟升超設計值30%或異響，立即停機檢查，禁止強行鉆進；每日施工前清理鉆桿巖屑，檢查絲扣磨損與桿體裂紋，每周開展一次全面探傷檢測，不合格鉆桿立即報廢。四、導井與全斷面擴挖階段質量通病及防治（一）擴挖斷面尺寸偏差超標1.通病表現(xiàn)：導井擴挖后直徑偏小或呈橢圓形；全斷面擴挖出現(xiàn)超挖（平均超挖＞15cm）或欠挖（欠挖深度＞5cm），影響后續(xù)支護施工與結構受力。2.成因分析：擴孔刀盤選型不當或安裝偏心；導孔軸線偏斜未糾正，導致擴挖軌跡偏移；爆破參數(shù)設計不合理，周邊孔間距過大或裝藥量控制不準；開挖輪廓線測量放線精度不足。3.防治措施：根據(jù)導孔直徑與地質條件選用匹配的擴孔刀盤，安裝時采用雙點對稱吊裝，確保刀盤同心度，試轉無卡頓后方可作業(yè)；擴挖前復核導孔軸線，偏斜超標需先糾偏再擴挖；全斷面擴挖前用全站儀精確標記孔位，周邊孔與輪廓線夾角≤5°，間距控制在40-60cm，采用間隔裝藥與毫秒延期起爆，減少爆破對圍巖的擾動；每循環(huán)擴挖后立即測量斷面尺寸，超挖部位采用同級混凝土回填，欠挖部位及時補鉆爆破。（二）井壁平整度差1.通病表現(xiàn)：井壁表面凹凸不平，局部出現(xiàn)巖坎或坑洼，最大起伏差＞10cm，影響噴射混凝土與圍巖的結合質量。2.成因分析：擴挖刀盤滾刀磨損不均或脫落，導致切削不平整；破碎帶擴挖時未控制進尺速度，巖體崩落不規(guī)則；爆破后危石清理不徹底，殘留松動巖塊。3.防治措施：擴挖前檢查刀盤滾刀磨損量，超過3mm立即更換，確保刀盤受力均勻；破碎帶采用短進尺擴挖（循環(huán)進尺≤1.5m），降低鉆壓與轉速；爆破后通風散煙30分鐘，由專人使用長柄撬棍從下至上清撬危石，對局部凸起巖坎采用風鎬修整，確保井壁平順。（三）爆破效果不良1.通病表現(xiàn)：爆破后巖塊粒徑不均，大塊率＞15%，或出現(xiàn)炮孔殘留、盲炮等問題，增加出渣難度與安全風險。2.成因分析：炮孔布置不合理，掏槽孔與輔助孔間距過大；裝藥量控制不當，硬巖段藥量不足或軟巖段藥量過大；起爆網(wǎng)絡連接錯誤，出現(xiàn)斷路或延期時間不合理；爆破器材受潮或質量不合格。3.防治措施：根據(jù)巖石硬度優(yōu)化炮孔參數(shù)，掏槽孔采用楔形布置，間距控制在60-80cm，輔助孔與周邊孔間距依次遞增；嚴格按設計藥量裝藥，周邊孔裝藥量減半并采用炮泥封堵孔口（長度≥50cm）；起爆網(wǎng)絡由專人連接，采用導通儀檢測導通性，確保“掏槽孔→輔助孔→周邊孔”延期順序正確；爆破器材存儲溫濕度控制在≤30℃、≤65%，領用前檢查外觀質量，禁止使用破損、受潮器材。五、支護施工階段質量通病及防治（一）噴射混凝土質量缺陷1.通病表現(xiàn)：噴射混凝土表面出現(xiàn)空鼓、裂縫、露筋，強度未達設計要求；厚度不均勻，局部小于設計值的80%。2.成因分析：混凝土配合比不當，水泥用量不足或骨料級配不合理；噴射設備調(diào)試不佳，風壓過大導致骨料回彈，過小導致密實度差；作業(yè)面未清理干凈，巖屑與混凝土結合不良；噴射順序混亂，未按螺旋式從下至上施工。3.防治措施：嚴格按設計配比拌制混凝土，采用強制式攪拌機攪拌，確保骨料級配連續(xù)（最大粒徑≤15mm）；噴射前調(diào)試設備，風壓控制在0.4-0.6MPa，噴頭與作業(yè)面保持1-1.5m距離；清理作業(yè)面巖屑與積水，對光滑巖面采用鑿毛處理；按“先墻后拱、螺旋推進”的順序噴射，分層噴射時每層厚度5-8cm，前一層初凝后再噴下一層；每100m2制作一組試塊檢測強度，采用厚度儀抽查噴射厚度，不合格部位鑿除重噴。（二）錨桿施工質量不達標1.通病表現(xiàn)：錨桿鉆孔深度、角度偏差大；注漿不飽滿，錨桿與圍巖錨固力不足；錨桿安裝后松動或外露長度超標。2.成因分析：鉆孔前未精確放線，鉆機操作不規(guī)范；注漿壓力控制不當，過低導致注漿不飽滿，過高引發(fā)孔壁坍塌；錨桿插入后未及時固定，出現(xiàn)位移；注漿材料攪拌不均勻，凝結時間過長。3.防治措施：鉆孔前用全站儀標記孔位，錨桿角度與巖面夾角≥75°，深度比設計值深5-10cm；采用水泥-水玻璃雙液漿注漿，壓力控制在0.3-0.5MPa，注漿時觀察孔口返漿情況，確保漿液飽滿；錨桿插入后立即用定位器固定，待漿液初凝（≤3min）后再拆除固定裝置；注漿材料隨拌隨用，攪拌時間≥2min，避免出現(xiàn)離析。（三）鋼筋網(wǎng)安裝松動1.通病表現(xiàn)：鋼筋網(wǎng)與錨桿連接不牢固，出現(xiàn)松動或下垂；鋼筋間距不均勻，搭接長度不足，影響與噴射混凝土的協(xié)同受力。2.成因分析：鋼筋網(wǎng)裁剪尺寸與作業(yè)面不匹配；鋼筋網(wǎng)與錨桿未采用綁扎或點焊固定；安裝順序不當，未與噴射混凝土施工協(xié)同配合。3.防治措施：根據(jù)開挖斷面尺寸分段裁剪鋼筋網(wǎng)，確保覆蓋完整；鋼筋網(wǎng)鋪設時與錨桿點焊固定，間距≤20cm，搭接長度≥15cm；采用“初噴→掛網(wǎng)→復噴”的施工順序，初噴厚度5cm固定巖面后再掛網(wǎng)，復噴時確保鋼筋網(wǎng)被混凝土完全包裹，無外露現(xiàn)象。六、不良地質段質量通病專項防治（一）破碎帶與斷層處理缺陷1.通病表現(xiàn)：破碎帶開挖后坍塌、掉塊嚴重；斷層處出現(xiàn)大變形，支護結構開裂，無法有效控制圍巖穩(wěn)定。2.成因分析：未提前探測破碎帶范圍與斷層產(chǎn)狀；未采取超前加固措施或加固范圍不足；開挖進尺過大，支護不及時。3.防治措施：采用地質雷達提前探測不良地質范圍，明確破碎帶邊界與斷層走向；超前加固采用小導管注漿，導管間距30cm，注漿壓力1.5-2.0倍水頭壓力，加固范圍超破碎帶邊界≥1.5m；采用“短進尺、弱爆破、強支護、快封閉”的施工方法，循環(huán)進尺≤1m，爆破裝藥量減半，開挖后立即噴射混凝土封閉巖面，4小時內(nèi)完成錨桿與鋼筋網(wǎng)安裝。（二）涌水段施工質量問題1.通病表現(xiàn)：涌水段注漿堵水效果差，作業(yè)面積水嚴重；噴射混凝土因受水浸泡出現(xiàn)強度降低、脫落，錨桿注漿被水稀釋失效。2.成因分析：未探明涌水位置、涌水量及水頭壓力；注漿材料選擇不當，初凝時間過長；排水措施不完善，未及時排出作業(yè)面積水。3.防治措施：采用超前鉆探探明涌水參數(shù)，涌水量＜0.5L/min時用Φ40mmPVC管導排，≥0.5L/min時采用水泥-水玻璃雙液漿注漿堵水，初凝時間控制在1-3min；作業(yè)面設置排水溝與沉沙池（容積≥10m3），采用抽水泵及時排水，確保作業(yè)面干燥；噴射混凝土時加入速凝劑（摻量3%-5%），提高早期強度，錨桿注漿采用抗水型漿液，確保錨固效果。七、質量檢查與驗收管控（一）過程質量檢查建立“班組自檢、技術復檢、質檢專檢”的三級檢查制度。班組對每道工序自行檢查，重點核查鉆桿連接、爆破參數(shù)、注漿壓力等關鍵指標；技術人員復核軸線偏差、斷面尺寸、鋼筋間距等數(shù)據(jù)，填寫工序檢查記錄；質檢員對關鍵工序進行旁站監(jiān)督，每循環(huán)抽查3-5個斷面，采用全站儀、厚度儀等設備檢測質量指標，發(fā)現(xiàn)問題下達整改通知書，跟蹤整改落實情況。（二）驗收標準與流程各分項工程驗收嚴格執(zhí)行規(guī)范標準，導孔軸線偏差：豎井垂直度≤1‰，斜井坡度偏差≤2‰；擴挖斷面尺寸：超挖平均≤15cm，無欠挖；噴射混凝土強度≥設計值，厚度達標率≥90%；錨桿錨固力≥設計值的95%。驗收流程為施工單位自檢合格后提交驗收申請，監(jiān)理單位組織地質、技術人員聯(lián)合驗收，驗收合格簽署意見后方可進入下道工序，驗收不合格需限期整改并重新驗收。（三）質量問題追溯與整改建立質量問題追溯體系，對檢查中發(fā)現(xiàn)的質量通病，明確責任人、整改措施及完成時限，留存整改前后對比資料。對重大質量缺陷（如軸線嚴重偏斜、支護結構開裂），組織專家論證制定處理方案，采用返工、加固等措施整改，整改完成后經(jīng)第三方檢測合格方可繼續(xù)施工。同時分析質量問題成因，修訂施工方案與技術交底內(nèi)容，避免同類問題重復發(fā)生。八、保障措施（一）人員保障配備專職質量管理人員，持證上崗；特種作業(yè)人員（鉆機操作手、爆破工、質檢員）需經(jīng)專項培訓，考核