隧洞定向钻（斜井、竖井）开挖施工关键工序操作手册.docxVIP

隧洞定向钻（斜井、竖井）开挖施工关键工序操作手册

一、总则

（一）适用范围

本手册适用于水利水电工程中采用定向钻技术的斜井、竖井开挖施工，覆盖导孔钻进、导井扩挖、全断面扩挖及支护等核心工序，为现场作业人员提供标准化操作指导。

（二）核心依据

《水电水利工程竖井斜井施工规范》（DL/T5407-2019）

《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）

《水利水电工程施工测量规范》（SL52-2015）

项目施工设计图、经审批的施工组织设计及爆破专项方案

二、前期准备关键操作

（一）技术准备

图纸与地质研读：技术人员需重点掌握斜井/竖井的设计倾角（斜井）、直径、深度，以及工程地质报告中不良地层（如破碎带、断层）的分布位置，标注关键风险点并制定应对措施。

技术交底与培训：对作业班组开展专项交底，明确各工序技术参数（如导孔偏差率、爆破孔参数）、安全风险（如坍塌、机械伤人）及应急处置流程，交底后组织考核，不合格者不得上岗。

测量控制网建立：按《水利水电工程施工测量规范》要求，以项目基准点为依据，布设施工控制点（斜井上下平洞、竖井平台各不少于2个），控制点需采用混凝土加固保护，定期复核（每7天1次），确保精度。

（二）现场准备

设备与材料检查：

反井钻机（ZFY200型）：检查钻杆直线度、滚刀磨损情况（磨损量＞3mm需更换），液压系统压力（空载压力0.8~1.2MPa）及循环系统密封性；

爆破器材：核对炸药、雷管型号与爆破设计一致性，检查包装完整性，存储需符合“双人双锁、远离火源”要求；

支护材料：水泥（强度等级≥42.5）、钢筋（带肋钢筋HRB400级）需抽样检验，不合格材料立即清退。

作业面整理：

斜井：平整上下平洞作业平台，清理浮渣，铺设风、水、电管路（风管直径≥100mm，水管压力≥0.3MPa）；

竖井：完成平台及下连接洞开挖支护，设置挡渣坎（高度≥50cm）、沉淀过滤池（容积≥10m3），安装井口安全护栏（高度≥1.2m）。

三、斜井开挖关键工序操作

（一）导孔施工（定向钻核心工序）

钻机基础浇筑：

按设计尺寸开挖基坑（深度≥80cm），清理浮渣后绑扎钢筋（Φ16mm@200mm），立模后浇筑C30混凝土，确保基础表面平整度偏差≤5mm；

基础养护≥7天，强度达到设计值70%后，安装钻机基座，用地脚锚杆（Φ20mm，埋深≥50cm）固定，校准基座水平度（偏差≤1‰）。

钻机定位与钻进：

用全站仪校准钻杆角度，使钻杆轴线与斜井设计中心线重合，定位偏差≤5mm；

采用清水钻进，开孔时用开孔钻杆+扶正器，钻进速度控制在5\8cm/min，压力≤10MPa；钻进至100m深度时，用KXP-2D(S)测斜仪检测偏差，斜井导孔偏差率需≤1‰，超差时调整钻压（硬岩减至8MPa、软岩增至12MPa）或更换稳定钻杆（连续安装6\7根）。

不良地层处理：

遇破碎带/断层时，切换为膨润土泥浆护壁（泥浆比重1.05\1.10，黏度25\30s），加大循环量至80~100m3/h；

若出现孔内坍塌，立即停止钻进，灌注C20混凝土（灌注高度超坍塌段1.5m），养护3天后重新钻孔。

（二）导井反提扩挖

钻头更换：导孔贯通后，拆卸导孔钻头，安装反提扩孔刀盘（直径按设计导井尺寸，一般为1.2\1.5m），刀盘连接螺栓扭矩需达300\350N?m，安装后试转（转速5~8r/min），确保无卡顿。

扩孔操作：

初始上提速度≤0.5m/h，待滚刀完全接触岩石后，调整至1\1.5m/h，钻压控制在15\20MPa；

每扩挖50m，下放刀盘至下平洞检查滚刀磨损（磨损量＞5mm需更换）及刀座螺栓紧固情况；

扩孔过程中，中平洞需实时清理岩屑，防止堵孔，出渣前需通知钻机停机，人员撤离后再作业。

（三）全断面扩挖与支护

爆破作业：

测量放样：用激光断面仪标记开挖轮廓线，周边孔间距≤40cm，孔深2.0~2.5m，角度与开挖轮廓线夹角≤5°；

装药：周边孔采用光面爆破（装药量150\200g/m），掏槽孔装药量300\350g/m，装药后用炮泥封堵（长度≥50cm）；

起爆：采用毫秒延期雷管，起爆顺序为掏槽孔→辅助孔→周边孔，爆破后石渣块度需≤井径1/3，避免堵井。

出渣与支护：

出渣：长斜井用5t卷扬机牵引轨道车（轨道铺设在喷混凝土基础上，坡度与斜井一致），短斜井用反铲（1m3）扒渣至导井溜渣；

支护：爆破后清撬危石（作业人员系双钩安全带），立即喷射5\8cm厚C25混凝土（湿喷法，坍落度8\10cm），24小时后施作锚杆（Φ22mm，长度3~4m，间距1.