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。

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。

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。

爆破作用下硐室围岩的损伤扩展过程对硐室抗爆设计具有重要意义。为探究不同位置爆源作用下硐室围岩的损伤扩展规律, 利用有限元模拟软件ANSYS/LS-DYNA建立了顶爆、拱顶侧爆、侧爆、底部侧爆及底爆5个等爆源距数值计算模型, 对模型中的岩体采用RHT模型分析了不同位置爆源作用下硐室围岩的损伤扩展过程。在此基础上, 在模型中沿爆源至硐室边界处等距离地设置了10个振速监测点, 研究了爆源中心至硐室边界处的振动速度衰减规律。结果表明：相同爆源距不同爆源位置下硐室围岩的损伤扩展规律为首先在距爆源最近距离处出现“损伤点”, 在“损伤点”形成后, 损伤区沿着硐室边界逐步扩展, 最终形成沿硐室边界处的损伤区。相较于爆破振动速度衰减规律, 爆破振动波在硐室围岩处发生全反射, 使硐室围岩处爆破振动速度出现放大效应。同时, 爆源至硐室围岩处的损伤演化与峰值振速变化规律相互对应, 将硐室围岩处峰值振速放大效应与硐室围岩的损伤结合, 认为硐室围岩是否产生损伤可通过监测其振动速度进行确定。

利用密闭爆发器实验系统, 对一种新型裂岩器材的装填药剂燃烧性能进行了研究, 以此对后续产品中的药剂组分、比例进行指导性调控。设计了9∶1~4∶6不同梯度组分的混合药剂进行密闭爆发器实验, 对所有药剂的p-t曲线及dp/dt-t曲线分析后确定火药力实验中所用药剂配比为7∶3与5.5∶4.5。使用0.12 g/cm3、0.2 g/cm3两种装填密度对混合药剂进行火药力实验, 参照火药燃速处理方法, 假设混合药剂为单一整体, 密度为1.5 g/cm3, 在此假设基础上得到药剂燃烧的Γ-ψ曲线及相应的火药力、燃速系数等参数, 其中单+添(7∶3)配方的火药力最高, 为564.87 kJ/kg, 双+添(7∶3)配方的火药力比之略低, 但仍高于5.5∶4.5配方的火药力。通过对药剂的Γ-ψ曲线分析解释了双+添(5.5∶4.5)配方在实验中出现明显燃烧未完全现象的原因; 对混合药剂对应火药力、燃速系数的分析发现, 火药对整体药剂的做功能力占主导性因素, 火药占比的上升会显著提高药剂的燃烧效能, 但装填密度的改变对两种火药燃烧效果的影响却不一致。装填密度的上升会导致单基药配方燃烧效能的下降, 而双基药配方会出现燃烧效能的上升。

五强溪水电站扩机工程进水口围堰采用预留岩坎+混凝土围堰+土石子围堰的组合结构形式, 堰内岩坎为顺层坡, 软弱夹层较发育, 围堰爆破拆除环境和地质条件复杂。顺层岩坎拆除时无法按常规围堰的经济断面进行大范围削方和一次拆除, 深水水下爆破开挖工程量大、块度要求高、施工时间长、安全风险高。爆破拆除过程中在保证围堰稳定的条件下, 采取垂向分层、水平向分区、台阶松动爆破的施工方法, 尽可能多地实施陆上开挖。水下爆破根据岩坎地质条件、岩体力学特性及覆盖水深(20~37 m), 结合水下爆破清渣块度要求, 采用0.9~1.1 kg/m3的炸药单耗。通过数码电子雷管高精度延时起爆技术, 严格控制单段最大药量(60 kg以内), 并设置气泡帷幕和柔性防护网等一系列安全防护措施。经现场爆破监测结果表明：爆破振动及水击波对进水口闸门等建构筑物的影响得到了有效控制, 提高了水下清渣、转运效率得到了提高。

为了提高坚硬岩石定向涨裂破岩效率, 从坚硬岩石涨裂定向破岩机理出发, 基于空孔效应理论对200 mm、250 mm、300 mm、400 mm空孔间距以及20 mm、40 mm、90 mm、120 mm空孔半径下空孔孔壁的应力变化规律展开研究, 将理论计算与数值模拟进行对比分析验证。研究结果显示：空孔的存在使得空孔靠近涨裂孔一侧产生应力集中, 随着空孔间距增大、空孔半径减小, 空孔效应应力集中现象越弱; 空孔圆周上受拉区为±40°以内, 最大拉应力出现在空孔与涨裂孔圆心连接线上, 最大压应力出现在空孔圆周±70°附近。孔间连线上I型岩石应力强度因子与应力变化规律相对应, 在孔间距达到400 mm时, 应力强度因子KI小于岩石的断裂韧度KIC, 无法达到形成贯通裂纹的条件。依据研究成果设置空孔参数, 并在深圳市铁岗-石岩水库石岩北清水引水隧洞进行涨裂破岩试验。试验结果显示：空孔对于裂纹扩展方向具有引导作用, 能够促使空孔与涨裂孔连线方向产生贯通的主裂纹, 有利于提高坚硬岩石的涨裂破岩效率, 能够为相似工程提供借鉴和参考。