光面爆破技术在减小围岩损伤,保持围岩稳定性方面起到了极大的作用,然而随着光面爆破技术的发展,对光面爆破效果的要求越来越高,如何在减小围岩损伤,保持围岩和边坡稳定性的同时控制光面爆破后的块度,使其能够满足工程的要求是提高光面爆破质量的关键问题。隧道光面爆破中常出现较大范围内光爆层呈整体破碎塌落的现象,给后续工程的装载、运输带来困难,同时对大块的二次爆破又影响施工安全和增大循环作业时间,因此,探讨光面爆破爆生裂缝的分布特征及其块度的形成方式,对于减小光面爆破块度,丰富光面爆破理论有着积极的促进作用和实践意义。本论文采用理论分析、室内模型实验和数值计算等方法探讨了光面爆破参数对爆生裂纹及其块度的影响,其主要研究结果表明:不耦合系数能显著减小对围岩的损伤,当径向不耦合系数为2时,围岩处的孔壁基本上无宏观损伤;炮孔间距、最小抵抗线与堵塞段长度能影响爆破块度的最大尺寸,当抵抗线较小时,横断面上爆破块度最大尺寸主要由炮孔间距确定,纵断面上爆破最大尺寸主要由堵塞段长度确定;在一定范围内增大炮孔间距,减小抵抗线,能使块度分布更均匀,减小最大块度尺寸;影响爆破块度的最主要因素是线装药密度,最小抵抗线次之,其次是炮孔间距,不耦合系数的影响最小,装药量和炮孔密集系数并不能完全决定爆破块度,爆破块度还受其他重要因素的影响;在炮孔连心线方向应力波会产生叠加,形成较高的有效应力,该有效应力会随炮孔间距增大而减小,裂缝首先从孔壁而不是从炮孔连心线中点出现,当孔距a=70cm时,其应力波作用下的炮孔连心线中点附近单元等效应力仅1.42MPa,已经小于岩石的抗拉强度将不能形成贯通裂缝。应力波会在自由面方向产生叠加,该有效应力峰值会随最小抵抗线的增大而减小,其最大值为2.92MPa,仅在抵抗线为40cm时可能形成层裂,因此在自由面附近叠加的应力峰值小于岩石的抗拉强度将不会形成片落。研究表明炮孔间距与最小抵抗线能影响爆生裂纹扩展及其块度,因此本文的研究对光爆参数的设计有一定参考价值。