原地坍塌爆破拆除技术是突破高耸烟囱在可供倒塌场地严重不足条件下的一种新的爆破拆除技术。该技术的难点在于需在百米高空的多个位置设置高效作业平台，以便快速完成钻孔、装药、堵塞与联网等作业，从而形成多道环形爆破切口。针对上述需求，研制了一种可变直径的吊篮式施工作业平台。该新型作业平台的设计总体思路为：基于对作业过程的分析，明确平台的核心功能，综合考虑作业效率、平台可靠性、工艺适应性及成本等因素，确定了滑动搭板式可变截面整体式吊篮平台方案；针对平台对烟囱外形尺寸的适应性，建立了参数化模型，用于确定针对不同烟囱尺寸时吊篮固定段、滑动搭板段长度、夹角参数的最优值；针对伸缩结构的技术方案进行了比选，选定了钢丝绳牵引方案+四氟乙烯减阻方案。在上述技术方案的基础上，确定了平台的结构方案、安全保障方案、适应性设计方案、安装拆除及使用方案。为验证结构设计的合理性，利用有限元软件，对结构的多种工况进行了受力分析，确保了结构受力的安全性。同时，为了进一步验证平台结构的安全性和功能的可靠性，搭设了专用试验架，对首套试验样机开展了功能试验、荷载试验及可靠性试验等一系列试验，试验表明平台的各项功能均达到了设计预期，结构安全性、功能可靠性均满足要求。平台可以满足高耸烟囱原地坍塌爆破拆除的作业需求，同时也可作为其他各种等（变）截面高耸结构拆除的施工平台。

为分析不同单位面积炸药量及不同截面应力下的钢筋混凝土立柱爆破后破坏特征及应变演化规律，以弹性力学理论为基础，利用自主研制的单轴惯性动载力学模型试验系统对12个钢筋混凝土立柱进行爆破试验。当钢筋混凝土立柱上部截面应力为0 MPa时对应单位面积炸药量为0.11 kg/m²、0.23 kg/m²、0.27 kg/m²；上部截面应力为2 MPa时对应单位面积炸药量为0.13 kg/m²、0.18 kg/m²、0.23 kg/m²；上部截面应力为3 MPa时对应单位面积炸药量为0.18 kg/m²、0.23 kg/m²、0.32 kg/m²；上部截面应力为4 MPa时对应单位面积炸药量为0.13 kg/m²、0.18 kg/m²、0.23 kg/m²，并且运用数值仿真模拟软件对不同截面应力影响爆破效果进行模拟分析。定义纵向中轴线破碎距离来描述立柱爆破后的破碎范围，通过理论推导、现场试验及数值模拟软件分析不同影响因素下的中轴线破碎距离及应变演化规律得出：随着截面应力的增加，越接近中轴线的耦合切向应力越大，与加载方向垂直的耦合切向拉应力相对减小；当单位面积炸药量约小于0.15 kg/m²时，随立柱截面应力增大，立柱中轴线破碎距离不断减小；当单位面积炸药量约大于0.15 kg/m²时，随着截面应力的递增，中轴线破碎距离不断增大，立柱的切向拉应变峰值呈上升趋势，径向压应变峰值绝对值逐渐减小；当截面应力一定时，随着单位面积炸药量的增加，立柱纵向中轴线破碎距离增大，但是增长幅度却随着单位面积炸药量的增加而减小，同时立柱的切向拉应变峰值增大，径向压应变峰值绝对值也呈上升趋势；随着截面应力的增大，立柱损伤云图中轴线上损伤距离不断增大，且裂纹倾向于加载轴向扩展，进一步验证试验结论的正确性。

针对磁铁矿石在采选和破碎过程中耗能巨大的问题，借助分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置，对磁铁矿石进行不同应变率条件下的冲击压缩试验，分析磁铁矿石的动态力学特性及其破坏过程中的能量耗散特征，并借助ANSYS/LS-DYNA软件模拟试样完整动态破坏过程。研究结果表明：磁铁矿石试样的动态抗压强度具有显著的应变率相关性，应变率从43.94~147.75 s^-1，其动态抗压强度从126.77 MPa提高到220.62 MPa。能量传递规律分析表明，随着入射能的增大，反射能增长趋势增大，最大占比约占总入射能的22%；而透射能增长趋势减小，且透射能占比从低入射能下的78%降低至高入射能下的38%，用于试件破碎的耗散能量逐步增多，与入射能呈线性关系。其破坏模式从中低应变率下的劈裂破坏转为高应变率下的压碎破坏，从破碎尺度来看，中低应变率下碎块多为大块状，而高应变率下碎块尺度较小且多呈细粒状及针状。数值仿真计算表明试件最开始发生破坏是由试件入射杆端面的“十字”反射拉伸波引起的。研究结果可为判断磁铁矿石动力破碎的难易程度以及提高冲击破岩效率提供参考。

为了研究晶质石墨矿石试样在冲击荷载作用下的破碎能耗特征，采用ϕ 50 mm的分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置，设置气压间隔为0.1 MPa，0.2~0.6 MPa共5组冲击气压，进行不同加载速率条件下石墨矿石试样冲击压缩试验，并分析石墨矿石试样破碎能耗规律。试验结果表明：在冲击荷载作用下，石墨矿石试样的动态抗压强度与平均应变率具有较强的三阶多项式关系，且石墨矿石在冲击荷载作用下具有动态硬化作用，其动态抗压强度随着应变率的增大呈非线性增大，呈现明显的应变率效应；石墨矿石试样破碎耗能与入射能具有显著的对数关系，随着入射能增大，试样破碎耗能也随之增大，但其试样破碎耗能所占比例随应变率增大逐渐由0.38下降至0.11；随着平均应变率增大，石墨矿石试样破碎耗能密度呈非线性增长，具有较强的应变率效应；石墨矿石试样的破碎平均粒径与破碎耗能密度具有显著的三阶多项式相关关系，随着石墨矿石试样耗能密度增加，石墨矿石试样破碎程度加剧，可以采用石墨矿石试样破碎块度平均粒径实现对石墨矿石试样破碎程度进行定量描述。

了解和掌握岩体可爆性分级是确定合理爆破参数和提高工程效率的重要依据。结合魏家峁矿区台阶爆破开挖实际，在现场调查、取样基础上，根据矿区工程地质资料得到岩样的普氏系数和抗拉强度。采用蜡封法密度试验和岩石声波试验对已揭露台阶面岩样的岩石密度、声波波速进行了测试分析。依据获取的四个指标，基于加权聚类分析原理对矿区岩体可爆性进行了研究。研究表明：魏家峁矿区剥离层岩石有粗砂岩、中砂岩、细砂岩、砂砾岩和泥砂岩等。试验得到的五种岩石密度中，泥砂岩密度最大，为2.75 g/cm³；粗砂岩密度最小，为2.01 g/cm³，砂砾岩、细砂岩、中砂岩密度位于泥砂岩和粗砂岩之间。在声波试验得到的平盘所对应岩样的声波波速中1064平盘的岩石纵波波速最大，为2.615 km/s，1096平盘的岩石纵波波速最小，为2.029 km/s。根据所取岩样对应的平盘分布状况，魏家峁矿区剥离岩体的可爆性从1112平盘至1064平盘自上而下逐渐变差，其中1112平盘主要是砂砾岩，可爆性为中等难爆；1096平盘以粗砂岩为主，可爆性为易爆；1080平盘是中砂岩，可爆性为中等难爆；1064平盘主要岩性为细砂岩，可爆性为难爆。

考虑建筑物受爆破振动的安全控制标准不应忽略爆破振动循环往复的影响，基于结构爆破振动累积损伤理论，将结构受爆破振动时各部位都处于弹性变形阶段的临界峰值振速作为频繁爆破振动作用下建筑物的安全控制标准，采用数值模拟的分析方法，研究频繁爆破振动作用下砖混结构的受损规律和安全控制标准的取值范围。针对设定的特定材料参数及模型条件，计算得到完整砖混结构临界峰值振速为0.67 cm/s，应力集中的部位出现了拉伸损伤，因此建议对于砖混结构这类抗震能力较弱的建筑物来说，其频繁爆破振动作用下的安全控制标准的取值范围可按现行爆破安全规程中对一般民用建筑物爆破振动安全允许标准按最不利频率设定的下限值再乘以一个折减系数来取值，折减系数可根据情况取0.45~0.55。考虑受损结构在频繁爆破振动作用下的安全控制标准时，应综合考虑建筑物的实际受损情况，采用不导致裂缝扩展的临界峰值振速和确保结构各部位都处于弹性变形阶段的临界峰值振速中的较小值作为振动安全控制标准。

黑沟矿区露天台阶爆破采用连续装药结构，爆破后大块率高，二次破碎工作量大，严重影响矿山后续铲装作业效率。基于爆破模拟软件JKSimBlast中露天开采2DBench模块，开展露天爆破装药结构优化研究。选择常用空气间隔器作为间隔材料，保持炮孔深度17.5 m和装药长度10 m不变，以空气间隔器长度、中间间隔位置为研究对象，以大块率为评价指标，设计两因素五水平共计25组全因素组合实验。模拟结果表明空气间隔长度相同时随着间隔位置下移，爆破大块率先减小后又增大，存在一个最佳间隔位置。间隔位置相同时随间隔长度增大大块率先减小后增大，进而确定最佳间隔长度2 m与最佳间隔位置距离孔口11.5 m。最后，基于优化结构在5个不同爆破区域开展现场工业试验，选取区域3优化前后爆堆照片作为参考组，利用Split-Desktop爆破分析软件进行数据处理，得到5个区域优化前后大块率并进行比对，结果显示优化后的装药结构爆破后大块率平均降低9.24%，优化后的间隔装药结构有效改善爆破效果，为露天矿装药结构选择和优化提供有益借鉴。

针对高寒高纬度地区不同冻土厚度下爆破块度大块率高的难题，在乌努格吐山铜钼矿冬季低温下进行爆破漏斗试验。根据试验结果利用利文斯顿爆破漏斗理论确定了冻土装药参数与爆破漏斗参数之间的关系，计算出冻土层的变形能系数，分析了不同冻土层厚度的爆破漏斗特性曲线。在装药量为4 kg时，冻土临界深度为1.3 m，最佳埋置深度为0.84 m，变形能系数为1.06；在装药量为8 kg时，冻土临界深度为1.7 m，最佳埋置深度为1.2 m，变形能系数为1.05；在装药量为12 kg时，冻土临界深度为2.2 m，最佳埋置深度为1.34 m，变形能系数为0.95。根据爆破立方根定律，推导出适用于现场冻土区的最佳装药参数，经过对不同冻土层厚度多种爆破参数下爆破效果对比分析，采取“分区域，分阶段”原则优化爆破效果，对于弱冻层区域采用减小堵塞长度并增加装药高度的方法提高爆破质量；对于强冻土区主爆孔周围增加辅助孔来降低冻土层大块率。总结出适用于高寒地区随冻土层厚度变化的爆破参数优化方案，爆破效果改善明显，在很大程度上降低了冻土层爆破后的大块率产出，提高供矿率。

以清远市某矿山台阶爆破工程为研究背景，工程施工中410平台有一超高台阶大抵抗线的特殊工作面需一次性爆破。该工作面台阶高30 m，长80 m，宽20 m，台阶坡面角45°~80°。由于台阶高度大、坡面角小，且坡面坡比上下不一，造成了爆破施工技术难度大。爆破设计前首先使用RTK测量仪和全站仪对工作面和掌子面地形进行测量，然后根据地形图对掌子面各位置的坡面角进行计算，依据岩石性质、施工经验和钻机类型，确定爆破单耗和钻孔直径，综合上述结果再对前排炮孔的底盘抵抗线、钻孔倾角、孔深、孔距进行设计，同理依次对后排炮孔的抵抗线、钻孔倾角、孔深、孔距、排距进行设计。孔网参数确定后，根据各排炮孔抵抗线变化规律、各排孔单孔负担体积、爆破单耗和爆破作用均匀原则依次设计各排炮孔的装药结构，最后根据岩石走向和被保护对象的抗震要求，使用矿山软件3Dmine对起爆网路进行设计。施工过程中对布孔、孔深测量、钻孔、装药、网路连接等重点施工环节进行严格控制，爆破后取得了良好效果。

钻爆法开挖岩体同时，势必会对围岩造成一定程度的损伤，明确隧道爆破开挖围岩损伤特征，对隧道支护设计和长期稳定性有着重要的指导作用。以赣深高铁龙南隧道Ⅲ级围岩台阶法爆破开挖为例，采用跨孔声波法对隧道断面不同部位的围岩声波波速进行了测试，分析了爆破前后隧道围岩声波降低率分布特征，确定了隧道不同部位围岩的损伤深度，揭示了围岩损伤程度和损伤深度的关系。基于LS-DYNA数值模拟软件，模拟了相同工况下8个循环台阶爆破开挖作用下隧道围岩的损伤演化和分布特征，与通过声波测试率判断的围岩损伤分布特征基本一致。现场声波测试和数值模拟结果表明：台阶法隧道上台阶拱脚处围岩损伤程度最大，但损伤深度最小；隧道围岩损伤最深处位于仰拱底部。基于隧道围岩损伤分布特征，根据工程类比法和相关规范规定，确定龙南隧道Ⅲ级围岩的初期支护锚杆长度应为3.5~4 m。

岩体作为一种不连续的、各向异性的非均质结构体，随机分布有节理、裂隙和断层等结构面，各类结构面的存在对爆破效果具有重要的影响。为探究岩体结构面对台阶爆破效果的影响，以别斯库都克露天煤矿为研究对象，分别采用LS-Dyna数值模拟与现场实验研究结构面角度和位置对台阶爆破效果的影响。数值模拟结果表明：当结构面倾角小于30°时，应力峰值受结构面倾角影响程度较低；当结构面夹角大于30°时，爆炸应力波的初始峰值随夹角的增大而增大。在台阶不同位置存在软弱夹层时，台阶爆破泄能结果差异较大。当软弱夹层位于台阶上部区域，爆破效果较好。当软弱夹层位于台阶中部和下部区域时，台阶爆破泄能较为明显，导致爆破效果较差，需要制定专门的爆破方案进行处置。现场实践表明：随结构面倾角的增加，爆破后爆堆的大块率呈减小趋势。针对现场存在的软弱夹层位于中下部情况，通过采用加大炮孔超深0.5 m，并在软弱夹层下部岩体增加3~5 m深斜孔的方法，能有效降低大块率，改善爆破效果，提高铲装效率。

为研究断层破碎带光面爆破合理的光爆层厚度、孔距、线装药密度等爆破参数以及装药结构，应用工程爆破经验公式计算出光面爆破参数，通过现场施工爆破，采用对比分析方法，对比爆破后的爆破效果，分析影响断层破碎带光面爆破效果的因素，通过对比分析对爆破参数进行优化，改善装药结构，确定断层破碎带光面爆破合理的爆破参数以及装药结构。通过研究分析与现场应用表明，当药卷规格选用ϕ 60 mm×400 mm，孔距为1.2~1.5 m，光爆层厚度为2.5~3.0 m，线装药密度为1.2~1.4 kg/m，装药结构采用间隔装药长度为0.6~0.8 m不耦合装药结构时，断层破碎带光面爆破效果较为理想，爆破后坡面平整、边坡稳定性较好；当药卷规格选用ϕ 60 mm×600 mm，孔距为1.2~1.5 m，光爆层厚度为2.5~3.0 m，线装药密度为0.7~1.0 kg/m，装药结构采用孔口充填1 m后留3.0~4.0 m不装药空气柱，间隔装药长度为1.5~2.0 m不耦合装药结构时，断层破碎带光面爆破效果最为理想，爆破后坡面平整、边坡稳定性好，而且后者比前者工程经济效果明显。

某矿山控制爆破工程要求爆破后粒径小于0.4 m，但该区域为“硬软夹层”地质构造，采用传统爆破方法在孔口堵塞段极易产生大块，爆破质量难以满足要求。为改善爆破质量节约施工成本，借鉴深浅结合方形布孔技术，分别在现场工况的基础上以中间浅孔深度为0 m、4 m、5 m、6 m、7 m开展爆破试验研究。首先采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件开展数值模拟试验，建立了上半部采用RHT本构关系的石灰岩模型，下半部采用HJC本构关系的泥灰岩模型，形成“硬软夹层”构造。随后在多组数值试验中初步获取相对较优的中间浅孔深度，分析不同试验条件下岩体损伤分布特征与爆炸有效应力分布规律。由于ANSYS/LS-DYNA并未将爆生气体的作用考虑在内，因此为了得到更准确的实验结论，同时考虑到不宜过度增加爆破炸药消耗，结合项目实际情况，选用4 m、5 m中间浅孔深度进行现场爆破试验。研究结果表明：采用深浅结合方形布孔的措施降低爆破大块率是有效的。采用中间浅孔深度为5 m时，可以降低曲率系数Cc与爆破大块率。技改前平均大块率约为64.4%，技改后0.4 m以上的大块率可降低至38.1%左右，使得爆堆级配达到良好水平。其降低大块率效果优于原爆破方案及4 m中间浅孔方案。

白鹤滩水电站尾水出口围堰拆除爆破具有工期紧、任务重、岩石条件复杂、近距离靠近保护物、水流冲渣要求高等突出特点。针对施工中的重难点，采取“分期分区分层”爆破拆除方案，将单个围堰分为“两期三层八区”，通过预留经济围堰，提前拆除水上部分等措施，克服了工程量大、工期紧的难题；采用“大直径钻机造孔、孔内套管护孔”的方式，有效减少了复杂地质条件下塌孔的产生，提高了施工工效也确保了爆破效果；“高单耗、低单响”的药量设计、“孔间分段、孔内延时”的爆破网路设计，即能满足近距离爆破条件下质点振速安全控制要求，又确保了爆后渣料块度满足水流冲渣条件。工程应用结果表明，最不利工况下爆破诱发质点峰值振速为11.85 cm/s，小于结构混凝土允许的安全控制标准12 cm/s；实测水击波峰值压力为0.12 MPa，小于水工钢闸门的安全允许控制值0.4 MPa；爆后绝大部分渣料块度粒径控制在40 cm以内，大块率控制在5%以内，爆破效果良好，满足水流冲渣条件。

为揭示钢筋混凝土支撑梁爆破拆除时爆破振动在深基坑支护体系中的传播特性，依托某深基坑钢筋混凝土支撑梁爆破拆除工程，分别在待爆支撑梁的相同层及其上一层布设振动测线，分析振动速度和主振频率在支护体系水平方向和竖直方向的传播规律，以及基坑围护结构的反应谱特征。测试分析结果表明：振动速度随距离增加而快速衰减，爆区50 m范围内，爆破层的振动速度是其上层的5~7倍，50 m范围外，爆破层的振动速度逐渐衰减为上层的1~2倍；爆破层振动速度的三向分量有明显差异，其径向分量最大，是竖向分量的2~5倍，非爆破层振动速度的三向分量较为接近；支撑梁爆破拆除振动频率为高频振动，爆破层振动频率略小于非爆层，二者在基坑支护结构处均存在陡增现象；支撑梁爆破拆除时，基坑围护结构的短周期反应谱明显超出设计谱，爆破振动会对围护结构产生一定影响。相关成果可为支撑梁爆破拆除设计、振动控制和深基坑围护结构动力响应分析提供参考，同时为进一步的研究提供测试基础。

为实现复杂环境下62.8 m高砖结构烟囱的爆破拆除，充分考虑了烟囱的结构和周围环境，在东西北三面倒塌空间不足的情况下比较各种拆除方案。经分析初选单向折叠爆破和双向折叠爆破两种方案对烟囱进行爆破拆除，设计上下切口圆心角为220°，下切口设置在烟囱0.5 m高处，切口高度为2 m，上切口设置在烟囱30 m高处，对上切口参数进行模拟优化。利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对初选方案进行倒塌效果对比，计算得出单向折叠爆破不满足拆除要求，遂选定双向折叠爆破。通过对1 m、1.5 m、2 m上切口高度和0.5 s、1 s、1.5 s、2 s、2.5 s上下切口爆破延期时差时间下的烟囱倒塌过程进行模拟，得到了不同工况条件下烟囱的倒塌过程和爆堆分布范围，分析比较后确定了上切口高度为1 m，上下切口爆破延期时差为1 s时，烟囱折叠效果最好，倒塌空间小。进行爆破振动和飞石防护相关安全防护措施设计后，爆破效果表明：在爆破过程中，烟囱按照设计方向顺利倒塌，周围建（构）筑物未出现损害，整体效果良好，到达预期目标。

为了研究冷却塔原地倒塌爆破工艺，采用有限元软件进行切口模拟分析，用高清摄像头对筒体及人字形立柱变形进行数据采集，针对筒体变形时间、塌落速度、切口闭合变化、筒体扭曲变形后塌落范围情况进行了详细的分析。实践结果表明：冷却塔原地塌落切口设计并不能按常规4等分平均分配，四个区域对等分配易造成整体下座不倒，第四个区域周长（最后引爆）略大第一区域四分之一，四个区域孔内延期时间分别为MS4/MS8/MS8/HS3孔外为MS2；通过有限元软件模拟筒体产生塌落趋势需要1 s，筒体的开槽口产生闭合需要3 s，筒体空中挤压扭曲触地需要6.8 s，各区域孔内延期时必须在合理时间内完成变形工作，经爆后影像分析测算与模拟时间相同，原地塌落筒体90%在池内，上部圈梁外抛出水池约6 m，对周边制氢站、循环水泵房、钢闸门等设施未造成影响；未对23 m外天然气埋管造成影响，经测量天然气管网塌落振动值仅2.095 cm/s说明原地塌落爆破技术对于触地减震起到较大作用，能有效控制筒体塌落外抛距离。

纳雍维马石拱桥与简支梁新桥水平方向呈41°斜交，全长为68 m，从新桥第5跨下28.5 m穿过，距新桥4#立柱仅0.8 m。为确保紧邻既有桥梁顺利的爆破拆除，采用原地缓冲塌落控制爆破技术来确保紧邻既有桥梁安全。根据石拱桥自身结构特点，爆破拆除石拱桥对周围环境的破坏，尤其是对4#立柱和墩基础的危害，我们进行了爆破和塌落振动分析，工程中采取了喇叭型爆破切口、上移东西拱脚爆破切口至第二腹拱、增加靠近4#立柱破碎切口、采用起爆网路时差“由西向东、由南向北”顺序，调整靠近4#立柱炮孔抵抗线、各个爆破切口采用不同的炸药单耗等方法，来实现石拱桥爆破拆除有向南倾倒的趋势的同时，满足塌落体最小化以及减小爆破对周围环境的影响，并利用渣石和软土堆码缓冲减振堤、搭设防护排架等安全防护措施，确保了石拱桥爆破拆除的可靠性和安全性。利用塌落振动公式计算新桥4#立柱对应桥面振动速度为3.9~5.2 cm/s，与测振仪测得该点最大振动速度3.879 cm/s相近，验证了爆破拆除石拱桥设计思路及相关参数的选取是科学、合理的。爆破拆除取得理想的效果。

水工建构筑物岩石基础开挖在整个工程项目中有着重要的作用，如何在保证结构基础开挖至指定标高的前提下减小对建基面岩体的破坏和损伤是爆破开挖的关键和难点所在。本文使用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真模拟软件对水下40 m岩体在爆破开挖下的损伤状况进行了数值模拟.对复合消能结构、加入柔性垫层以及传统装药结构三种爆破技术分别在24.5 cm×24.5 cm×30 cm的岩体模型中进行爆破开挖模拟，模拟过程采用流固耦合算法，并对岩体模型添加0.4 MPa水压模拟40 m水深环境，结果发现在相同条件下，采用复合消能爆破技术可以使基底损伤深度减小38.89%，降低保留岩体能量传递30.52%，削弱保留岩体损伤程度30.90%。结果表明：复合消能结构可以有效控制建基面保留岩体损伤形态和范围，保护效果明显，可应用于水下岩体开挖的建基面保护工作。

为选定混凝土基座爆破后残高低、块度小的聚能装药结构形式，采用数值模拟方法对比研究了装药量、外径和药型罩壁厚相同条件下60°、120°锥形罩和曲率半径为10.8 cm曲面罩形成的射流或爆炸成型弹丸（EFP）运动特性，及其对混凝土基座垂直侵彻过程和毁伤效应。结果表明：不同聚能装药侵彻体对混凝土基座的侵彻方式不同。60°药型罩的头部射流先侵彻混凝土基座，随后杵体对孔洞进行扩大，120°药型罩的杵体与射流合并侵彻混凝土基座，而曲面药型罩主要依靠成型弹丸对混凝土基座进行冲击侵彻；混凝土基座的破碎能力与侵彻孔直径相关；孔径越大、能力越强。60°、120°和EFP药型罩侵彻孔直径分别为4.3 cm、5.2 cm和7.0 cm，在侵彻深度范围内形成的裂缝数量、宽度呈现增大趋势；混凝土基座爆破后的残留高度与横向贯通裂缝至底面之间的距离相关，而横向裂缝形成与侵彻体参数、装药量等多个因素相关。对有限尺寸的混凝土基座，大锥角药型罩的聚能装药破碎范围和程度的综合效果较佳，EFP药型罩虽然侵彻能力最弱，爆破作用后混凝土残留高度较大，但在侵彻深度范围内的破碎能力最强。研究不同聚能装药侵彻体对混凝土基座的爆破效应为毁伤机理探究和破除方式选择提供参考。

危岩体稳定性计算是危岩体崩塌地质灾害防治的关键，提出科学准确的危岩体稳定性计算方法对预测危岩体崩塌具有重要的现实意义。拟静力法进行危岩体爆破动力稳定分析，不能真实反映危岩体形状、尺寸及爆破地震频率、初相位等因素对动力荷载实际作用情况的影响。针对倾倒式危岩体，在传统极限平衡和条分法的基础上，考虑了危岩体形状、几何尺寸、爆破地震波频率和入射初相位等因素，建立了考虑尺寸效应的爆破动力稳定分析方法，利用MATLAB软件编制了相应计算程序。算例验证结果表明：计算出的稳定性系数随爆破地震入射初相位的变化呈现一定周期性规律变化，在参数一定的情况下，运用本文方法和程序计算出的危岩体最小稳定性系数与传统拟静力法计算结果比较接近，但均略大于传统拟静力法计算结果，相对差值在5.1%~8.2%之间，符合尺寸效应的讨论结果，计算方法和程序是合理有效的。在条分数取值为1时，所编制的程序计算结果等同于按照传统拟静力方法分析危岩体爆破振动动力稳定性。研究成果可为危岩体爆破动力稳定分析评价、工程建设中危岩体灾害防治以及控制爆破提供一定的参考和依据。

为了简便而准确地获取爆破荷载下硬岩地下洞室围岩损伤范围，以某待建重要地下洞室工程为研究背景，采用理论分析和数值模拟的方法，根据爆破设计方案，建立不同药量条件下多段延时爆破累积损伤计算模型，利用等效爆破荷载的方法和LS-DYNA完全重启动技术，得到多段延时爆破荷载作用下的爆破振动数据和围岩累积损伤范围。分析地下洞室围岩累积损伤效应，研究爆破振动与围岩累积损伤范围之间的相关性。研究结果表明：诱导地下洞室周边围岩损伤的荷载主要来自于二圈孔和周边孔爆破，其中洞室拱顶围岩损伤范围（2.21 m）明显大于拱腰围岩损伤范围（2.05 m）；爆破全时程振动曲线的峰值处于掏槽孔延期时间范围内，与造成洞室周边围岩损伤的爆破段位不一致，应以对围岩损伤影响较大爆破段位的质点峰值振动速度研究与围岩损伤范围的相关性；建立了围岩累积损伤范围与爆破药量、爆心距和质点峰值振动速度之间的量化关系，得到了可通过任意爆心距处质点峰值振动速度推断围岩累积损伤范围的函数关系式，为控制围岩爆破损伤提供依据。

为研究爆破振动对露天矿山永久边坡稳定性的影响，以卡莫亚-卡兹比兹矿群中的3个矿坑作为研究对象，对比爆破振动对于不同岩性边坡稳定性的影响。通过选择爆破测振仪并设置测振仪参数，通过振动监测得到测点的爆破振动速度，对爆破振动速度、最大一段起爆药量以及测点到爆源中心距离等数据进行整理，并按照乘幂函数进行回归分析，得出各矿爆破振动速度v与的趋势线，进而得到对应矿坑的爆破振动公式，根据振动公式来预测爆破振动。为得出测点到爆源中心距离和最大一段起爆药量对边坡振动速度的影响大小，把距离与药量作为影响因子，把爆破振动速度作为因变量，并根据各矿拟合得出的爆破振动公式分别计算振动速度，制定九组实验方案；采用SPSS软件进行方差分析，得出测点到爆源中心距离这一因素对于爆破振动速度敏感性较高，对于矿坑边坡振动的影响较大；因此对于卡兹、东二软岩边坡，采取预留2~3排孔作为非爆破区域，采用机械挖掘修坡；对于南二中硬岩石边坡，采用提前进行预裂爆破来减弱爆破振动对边坡稳定性的影响。该研究成果对于刚果（金）其他相同地质条件的露天铜钴矿爆破施工有借鉴及应用的价值。

装配式桥墩在桥梁施工领域得到广泛的应用，常受偶然爆炸或恐怖袭击的打击影响。为研究爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素的影响规律，采用ANSYS/Workbench建立了近场爆炸荷载作用下的装配式桥墩数值模型，基于桥墩剩余承载力，提出以破坏参数D作为抗爆性指标，以炸药当量、爆心距离、初始预应力大小、节段数和剪力键的设置为损伤因素，分析了5种因素对桥墩损伤程度影响。在此基础上，利用灰色关联分析法衡量爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素之间关联度的指标与贡献度。结果表明：增大初始预应力、节段间设置剪力键其破坏参数D的综合降低率为32.1%、29.6%，均能有效降低墩柱的损伤，与装配式桥墩抗爆受损有良好的关联性；而增加剪力键高度和节段数为12%、7.2%，对墩柱损伤影响较小；5种因素对爆炸荷载下装配式桥墩损伤影响的关联度从大到小为：TNT当量、爆心距离、初张拉预应力、剪力键的设置、节段数量。装配式桥墩抗爆设计中，可优先考虑提高初张拉预应力大小、设置剪力键等关联度较大的因素，灰色关联分析法对爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素分析具有一定的参考性。

以赣深高铁一级风险隧道——伯公坳1号隧道为背景，研究新建隧道爆破施工时，近接既有隧道衬砌结构的动力响应。采用Ansys/Ls-dyna有限元软件建立试验段数值模型，将现场实测振速与模型计算振速作对比，反演围岩介质参数，验证了数值模拟的可靠性。以试验段参数为基础，进一步构建了两隧道交叉段的数值模型，由此分析交叉段既有隧道衬砌结构的振动衰减规律，提出交叉点处最不利工况的减振措施。研究结果表明：既有隧道拱顶振速最大，底板振速最小；交叉点前后方30 m范围内，拱顶振速约为迎爆侧边墙振速的2.0~2.3倍，1.6 cm/s的控制振速是针对既有隧道全断面而言的，因此其边墙部位的监测预警值应取为0.8 cm/s；掏槽孔反向起爆时，大部分的爆炸能量向未开挖区域传递，所以既有隧道对应于新建隧道已开挖区域的振速衰减速率比未开挖区域的要大；试验段的爆破方案不再适用于交叉影响段，在将进尺缩短至1.0 m，掏槽孔药量减小至9.86 kg后，能够在兼顾工效和爆破影响的前提下，将既有隧道二衬振速控制在安全标准以内。

为分析联络通道爆破开挖时盾构管片的动力响应，基于青岛地铁8号线盾构区间工程，进行了现场振动监测，得出掏槽爆破对管片的振动影响最为强烈的结果。进而基于现场掏槽孔装药量利用MIDAS-GTS NX模拟软件建立三维模型，对联络通道出洞、进洞8种不同间距爆破作用下盾构管片的振动、应力的响应规律进行分析，得出：在相同的爆破间距下，相比于进洞爆破，出洞爆破对临近盾构隧道管片的振动影响更为强烈，最大振动速度是进洞爆破的2.9~3.4倍，且随间距的减小振速递增幅度增大；在安全允许振速20 cm·s^-1下，出洞爆破时爆破间距应大于5.0 m，进洞爆破时爆破间距应大于1.25 m，未开挖部分岩石采用非爆破法进行开挖；开口管片应力集中明显，最大主应力的位置随间距的减小，表现为矩形开口底部，到矩形开口侧边的横纵缝相交处，最后到矩形开口上部的两侧顶角；对联络通道与盾构隧道近接交叉部位管片的进行切割，形成的开口不完整结构会减弱自身内侧在爆破荷载下的最大主应力，但会造成自身外侧产生小范围的应力集中，使其成为盾构隧道衬砌结构最为薄弱的位置。

为了降低爆破振动强度、控制爆破振动危害，根据爆破形成振动波的相互干扰叠加，在施工场地进行爆破振动试验。采用数码电子雷管，选用普通导爆管雷管作为对照组，在距掌子面15 m、30 m、45 m、60 m处布置监测点，进行了四组不同方案的振动速度变化规律的研究。利用数码电子雷管的精确延时特性，通过前三个组合的现场试验研究，取得泄洪排沙洞使用数码电子雷管洞挖爆破相对最佳的孔间、排间延时间隔时间组合为第二组合的成果：掏槽孔从上到下对称两孔同时起爆，上下孔孔间延时8 ms；其余主爆孔对称安排（从隧洞断面中间向外侧）逐孔从上到下（顶拱从左到右）起爆，孔间延时16 ms；所有排间延时间隔均为100 ms；边顶拱光爆孔和底板光爆孔间隔100 ms，并实现了波峰错相叠加的减振效果。试验结果表明：爆破参数是降低爆破振动强度的关键；在距爆源距离相同的情况下，采用数码电子雷管的质点振动速度峰值明显小于普通雷管，采用数码雷管的主频高于采用普通雷管；数码雷管可大幅度降低爆破振动强度、提高爆破振动的主频。该工程技术在河南洛宁抽水蓄能电站泄洪排沙洞爆破施工中取得了显著的减振效果。

针对现阶段营业性爆破作业单位民用爆炸物品专用仓库存在的安全管理措施落实不到位、监管部门负担大等问题，分析举例了已发生的民用爆炸物品专用仓库爆炸事故案例所带来的危害和给爆破作业单位造成的经济负担，结合《“十四五”民用爆炸物品行业安全发展规划》对民爆行业发展“从根本上消除事故隐患”的新要求，从民爆行业本质安全角度出发，认为取消营业性爆破作业单位有或租用经安全评价合格的民用爆炸物品专用仓库比较可行，因此建议公安部在修改《爆破作业单位资质条件和管理要求》（GA990—2012）标准时，能对6.2.2.1“a）有或租用经安全评价合格的民用爆炸物品专用仓库”这一项要求做出修改或者取消，以期完善民爆行业安全生产管理体系，减轻安全监管部门的负担和营业性爆破作业单位的经济负担，更加有利于民爆行业本质安全水平的提升。

以南通市废旧烟花爆竹销毁项目为研究背景，为确保销毁过程安全、高效，在充分了解待销毁烟花爆竹特性的基础上，明确了销毁的原则与目的，结合项目具体特征，对销毁方案进行了精心的设计：在空旷的近海区域预先设置了一块20 m×20 m、深2 m、维护坡体约5 m高的场地作为销毁地点，合理布置了进出场道路，提高了卸车的效率；结合仓库与销毁地点之间的交通条件，确定了运输路线及运输时间，同时为确保运输过程安全，对车辆行驶速度、装卸、摆放等技术要求进行了严格的规定；根据销毁场地的尺寸及待销毁烟花爆竹的摆放位置，计算得出最小燃放角12°，结合烟花升空燃放的最大高度，对销毁过程中进行了燃放区、逸散区、散落区的分区，基于此界定了销毁的安全警戒范围为120 m；采用了警戒人员、无人机联合管控措施对销毁过程实时监控，确保将火灾隐患控制在初期阶段。本次销毁彻底、安全无事故，效果良好，其采取的安全技术及管控措施在一定程度上可为类似项目提供参考。