引水隧道多为浅埋深小断面隧道，所处地层地质条件相对复杂，隧道围岩岩性较差，成洞质量很难达到理想效果。因此，开展小断面水工隧道成洞质量及其控制研究意义重大。论文通过理论分析、模型试验和现场试验研究以及数值模拟分析，开展了小断面隧道成洞质量与围岩稳定性影响因素分析、弱扰动装药模型爆破试验研究、弱扰动装药控制爆破技术现场试验与应用研究以及成洞质量差异条件下的小断面隧道支护结构与围岩力学性状对比分析。提出了基于弱扰动复合装药结构的弱扰动控制爆破技术基本架构，有效控制了小断面水工隧道成洞质量。主要研究成果如下：（1）通过隧道成洞质量影响因素分析得出，合理的隧道开挖控制爆破技术是小断面隧道良好成洞质量的关键，良好的成洞质量可以改善围岩条件、保证围岩稳定，进而控制围岩扰动区、塑性区半径。同时，隧道支护参数尤其是初支参数应充分结合隧道埋深进行选取确定，结合不同埋深，考虑有利于适当控制围岩强度参数的支护参数，以有效控制围岩塑性区半径。（2）基于爆轰波传播方向性影响理论和试件爆破破碎试验，在复合装药结构的基础上，研究提出了弱扰动复合装药结构，进一步验证了炸药爆轰波传播方向性对爆破破碎方向性的影响。同时，其明显的单侧效应说明了弱扰动复合装药结构的改进，在控制与减少爆破对围岩扰动影响等方面更为有利。（3）通过现场应用试验和对比试验研究表明，弱扰动装药控制爆破技术在较差岩性围岩也能达到较为理想的光面爆破效果，相对常规爆破而言，其在轮廓成形方面更加优越，控制和减少超挖、欠挖以及爆破对围岩损伤与扰动方面效果明显，是保证良好成洞质量、值得推荐的一种隧道开挖控制爆破技术。（4）通过建立强、弱参数扰动层条件下的小断面隧道开挖模型，对比分析隧道初衬结构与围岩力学性状，进一步说明采用弱扰动装药控制爆破开挖所形成的良好成洞质量，可有效控制围岩尤其是扰动层围岩位移、应力以及塑性区分布。同时得出，隧道围岩扰动层岩石强度参数的提高，隧道周边围岩与初衬结构位移沉降、应力幅值以及塑性区能够得到有效控制，且对于该类浅埋水工隧道在进入山谷和山谷位置（浅埋）地段施工，往往会因不当爆破开挖等因素造成的围岩强度参数的弱化，引起围岩位移、压（拉）应力和塑性区分布的大幅增大，进而导致隧道通过山谷等浅埋段时，出现局部垮塌和地面沉陷等险情。因此，在山谷等浅埋地段加强隧道与浅埋地段地面支护以及超前支护十分必要。