为研究爆炸冲击波作用下扫雷防护装具对胸腹部的防护性能，探索高效试验方法及测试手段，健全单兵防护装备试验研究指标体系，提升单兵防护装备整体性能。以两套扫雷防护装具为试验研究对象，在不同密封处理条件下基于Hybird Ⅲ假人模型模拟设计了扫雷排爆作业手在典型跪姿作业姿态下的实爆试验。爆炸冲击波通过50 g TNT药柱爆炸产生，在假人模型胸腹部处安装两个壁面超压传感器对4次实爆试验产生的冲击波超压进行实测，并以爆源为基准在相对同一距离设置了自由场压力传感器用于测试数据对比。利用假人数据采集系统获取了冲击波侵彻扫雷防护装具经衰减后，超压作用到胸腹部的全过程数据。通过数据处理得到了胸腹部遭受爆炸冲击时的压力-时间曲线，并对超压峰值衰减率进行了对比分析。试验结果初步验证了接缝处密封性能越好，防护性能越高，从而表明高密封性能的防护装具对爆炸冲击波的绕射有一定的阻碍衰减效果，可一定程度降低叠加超压对胸腹部造成的损伤。本文试验设计与数据分析可用于后续装备性能改进和试验方法研究。

连续梁桥部分桥跨爆破拆除时极易对邻近桥跨产生较大的损害，为同时保证桥梁倒塌破碎效果和相邻桥跨的安全，以安康市某连续梁桥病害部分桥跨拆除爆破工程为例，利用ANSYS/LS-DYNA软件分别对上部箱梁水压爆破和下部桥墩逐排倾斜倒塌、逐跨倾斜倒塌、从中间向两边倾斜倒塌进行了模拟分析，根据桥体破碎效果、桥梁倒塌姿态以及塌落振动速度确定了最佳爆破方案，依据模拟结果进行了爆破设计并对振动速度进行了安全校核。结果表明：上部箱梁水压爆破梁体较为破碎，且爆破飞石较少防止其对邻近桥跨产生较大的冲击；在爆破前变连续梁为简支梁，并在爆破时先起爆邻近桥跨主梁处药包，随后下部桥墩采用逐排倾斜的倒塌方案可以在保证桥梁倒塌破碎效果的同时减小振动速度确保邻近桥跨的安全；现场实际桥梁爆破效果较好，且倒塌过程与数值模拟结果大体一致，邻近桥墩处无明显损伤，数值模拟监测点处最大振速峰值为3.58 cm/s，现场监测为3.96 cm/s，数值模拟结果较为准确。

大皇山露天矿原采场台阶混乱，台阶之间浮石堆积，边坡陡峭，且在距离陡峭边坡山脚约48 m处建有破碎系统，山体爆破开采随时威胁坡脚破碎系统的安全。为保障露天矿山爆破施工过程中高陡边坡周围构筑物的安全，深入开展了紧邻高陡边坡安全爆破施工技术研究，提出了控制单响装药量在200 kg以内、调整爆破方向为平行边坡走向方向以及在边坡边沿预留约5 m岩墙等主动防护方法，在边坡中部清扫平台设置两道防护网、在坡脚开挖深7 m、宽20 m防石沟、在防石沟外侧用碎石修筑高2 m防石墙和在防石墙外侧安装高2 m隔离网等被动防护措施以及辅助监测手段等一系列安全可靠的施工方法和措施，很好地保障了爆破作业时山下破碎系统的安全，可为同类高陡边坡爆破作业提供借鉴。

为了实现在不许可使用炸药爆破条件下的隧洞快速开挖施工，应用新型氧气膨胀破岩技术，成功探索、研究、总结出一套适用于一般隧洞开挖的掏槽、扩槽、辅助、周边孔气体膨胀破岩施工方法，详细给出了适用于隧道开挖的优化钻爆参数。隧洞穿越的山体为花岗岩，试验研究段属于Ⅳ~Ⅲ围岩，岩石的抗压强度为90~100 MPa，非常坚硬，解理裂隙比较发育，可爆性一般。采用现场试验研究方法，经过不断总结、改进、优化，对于面积约65 m²的隧洞，实现了2 d一个循环，平均循环进尺约2.5 m，基本满足在不能使用炸药爆破情况下一般隧洞快速开挖施工的要求。研究表明：新型气体膨胀破岩技术可以在坚硬岩体中进行隧洞开挖，具有操作安全、破岩效率高、不涉及民爆物品和易制爆危险化学品、不产生爆炸冲击波、振动幅值较低等优点，可有效地解决复杂环境下不许可使用民爆物品及使用机械法开挖进度慢的问题。

爆破施工中大块率过高会导致爆破、破碎和运输的综合成本急剧增加，对爆破大块进行控制意义重大。平坦原抽水蓄能电站完整硬质岩爆破时爆破区域出现了“盖板”现象，爆破区域表层大块尺寸达到6 m×5 m×2.5 m。通过理论分析爆破大块形成机制，表明炮孔堵塞质量是爆破超大块形成的关键原因。原爆破方案中炮孔堵塞长度过长导致了装药重心太低，爆破孔上部爆破能量分布过少，从而形成“盖板”现象。提出了基于堵塞质量优化的超大块控制措施：采用“分时分段”解算模型和允许堵塞结构部分冲出炮孔的“运移式”堵塞长度设计原则，将炮孔堵塞长度从3~4 m优化至2.1~2.4 m；采用去除杂质的岩屑作为堵塞材料。将优化的方案应用到后续爆破施工过程中后未再出现“盖板”现象、大幅度降低了爆破大块率和节约了破碎成本。研究成果可为爆破施工中爆破块度控制提供参考依据。

光面爆破是硬岩隧道控制开挖的主要方法，由于爆破破岩机理与过程复杂，炮孔与装药参数设计粗放，因此实现隧道全断面光滑轮廓开挖较为困难。以寨山隧道Ⅲ级硬岩段工程为研究背景，首先采用大量的爆破试验和调查研究的方法，发现原爆破方案下，爆后隧道洞周轮廓拱部至边墙存在超挖、欠挖分布，以及存在盲炮、二次爆破施工等问题；其次，依据相关规范和工程经验，提出了光面爆破炮孔与装药参数的优化措施，包括减小周边眼间距、增加内圈眼数量、水袋间隔装药、炮泥堵塞和减小单孔装药量。结果表明：合理设计光爆层炮眼数量、单孔装药量，采用水袋间隔装药与炮泥堵塞，可提高装药爆炸能量的利用率，实现光爆层岩体的均匀破碎，有利于控制洞周岩体超欠挖。采用优化的光面爆破参数，爆后隧道全断面轮廓成形光滑、圆顺，炮孔残痕清晰，有利于提高隧道开挖质量和加快隧道整体施工进度。研究成果可为类似硬岩隧道全断面光面爆破开挖参数设计与优化提供一定的技术与方法借鉴。

爆破炸药单耗及岩体爆破碎片块度预测方法均起源于露天矿爆破，台阶法隧道上下台阶岩体应力状态与露天矿大不相同，以上预测方法是否适用于台阶法隧道爆破尚未可知。根据天江里隧道台阶法爆破统计数据，采用几种露天矿常用计算方法预测了上下台阶炸药单耗及碎片分布，并与实测结果进行了对比，得出如下结论：Kuznetsov模型和Kansake模型仍然适用于台阶法隧道工程炸药单耗的预测，且Kuznetsov模型考虑了岩体特性的影响，比Kansake模型更加实用；此外，Kuznetsov模型可以预测爆破碎片平均值，作为爆破碎片分布模型的基础。上台阶爆破单耗高，岩体爆破后细颗粒含量高、整体块体小；下台阶爆破单耗低，岩体爆破后细颗粒含量低、整体块度大。对于块度在平均值以下的小块体爆破碎片，采用Kuz-Ram模型预测效果较好；对于块度在平均值以上的大块体爆破碎片，采用KCO模型预测效果较好，且KCO模型对最大爆破块体的预测较准确。分析了预测模型的适用条件及范围，为隧道爆破炸药单耗和块度分布提供了依据。

在露天台阶爆破中，根底是衡量爆破效果的一个重要指标，其中爆破参数钻孔超深对根底的形成有着最为直接的影响。为探究深孔台阶爆破中钻孔超深对爆后台阶面平整度的影响，基于岩石损伤力学等基本理论，通过对工程中岩体损伤变量与波速间关系的统计分析，定义岩体发生损伤的临界损伤变量阈值D_d为0.2，临界破碎状态岩体的损伤阈值D_t为0.8。在综合考虑拉压损伤效应的岩石动力学损伤模型的基础上，利用LS-DYNA动力有限元软件，模拟不同钻孔超深条件下的台阶爆破损伤范围；基于岩体临界破碎状态的损伤变量阈值，绘制爆后台阶面的起伏分布图像，并利用图像进行量化分析，通过比较确定最优的钻孔超深，保证上台阶岩体充分破坏的同时，不影响下台阶面的施工。最后，结合鄂州机场土石方深孔台阶爆破的实际情况，验证了钻孔超深对爆破根底的影响机制，总结得到一种确定深孔台阶爆破最佳超深取值的优选方法，通过优化超深取值改善爆后新台阶面的平整度。

针对某地180 m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除工况，详细分析了烟囱爆破倒塌过程的重难点并制定了相应解决措施。设计中通过开设高度对称的定向窗、定位窗控制筒体倒塌方向并依据相关工程经验公式进行推算，最终确定爆破切口圆心角为216°，爆破切口高度3.5 m时，筒体沿设计方向倒塌且不发生明显后座。为验证设计方案的可行性，采用界面应力元法建立等比例烟囱模型，对倒塌过程进行了预分析，仿真结果表明：烟囱历时14.0 s完成倒塌，基本无偏移，下座和前冲都得到有效控制。对比烟囱爆破拆除界面元模型与分离式共节点模型在切口闭合、筒体后座程度和顶部破碎形态发现，界面元模型可有效模拟切口形成时，切口闭合处钢筋与混凝土脱离效果。钢筋、混凝土组分异节点分别承担荷载，避免了材料单元过度失效，筒体后座减小1 m左右。烟囱顶部筒体触地破碎时，由于弹簧单元的粘结力，界面元模型中未出现钢筋飞散现象，综合对比发现界面元模型仿真精度更高，能有效模拟烟囱倾倒状态。现场爆破效果与仿真计算结果基本一致，烟囱顺利倒塌，无明显偏移，触地解体完全。