光面爆破、预裂爆破在石质隧道、路基开挖工程中应用最多的控制爆破技术,通常采用径向不耦合装药结构来削弱炸药爆炸的强冲击作用对围岩造成的破裂和损伤。现有的不耦合装药爆破理论,大部分是基于药卷中心与炮孔中心重合的假设条件得出。但在实际的爆破工程中,由于重力作用,现场施工很难保证装药中心与炮孔轴线重合,普遍存在偏心不耦合装药的现象。偏心不耦合装药爆破会对炮孔壁不同方向上的被爆介质造成不同程度的损裂、破伤,从而产生超欠挖现象,或影响预留岩体的稳定性等问题。尽管对偏心不耦合装药爆破问题的研究已取得了很多成果,但装药的偏心程度对炮孔壁周围岩体造成的破裂与损伤究竟如何至今仍未完全明确,也缺乏定量表述的方法。故针对该问题的研究,对于正确认识偏心装药结构在光面爆破或预裂爆破等不耦合装药爆破实际工程中的作用效果,具有一定的理论研究价值和工程参考意义。本文在总结现有偏心不耦合装药爆破理论成果的基础上,定义偏心系数来描述药卷在炮孔内的不同偏心程度,并基于爆破应力波理论,建立混凝土的数值计算模型和控制试验模型,来研究药卷在不同偏心程度下,爆炸对炮孔壁混凝土造成的损伤范围;同时采用数值模拟的研究方法,建立不同孔间距的完全偏心不耦合装药结构爆破数值模型,研究被爆介质裂纹扩展规律。研究得到的结论如下:首先,在单孔数值模拟实验中,随药卷偏心系数的增加,爆炸应力波对偏心一侧被爆介质损伤破坏范围逐渐增大,粉碎区缓慢增大,裂隙区呈线性减小;非偏心侧介质破坏损伤区逐渐减小,裂隙区呈线性增大,粉碎区迅速减小,甚至消失;在完全偏心装药时,偏心一侧岩体粉碎区是中心装药结构时的2倍左右;其次,通过模型试验研究,得知损伤度随爆源距离增加呈“S”型减小,说明爆炸冲击波在炮孔壁附近压碎混凝土时消耗大量能量,在完全偏心不耦合装药条件下,偏心一侧的损伤范围是非偏心侧的1.25倍左右,与数值模拟研究结果大致相同;最后,在双孔偏心不耦合装药爆破数值模拟研究中,药卷与炮孔壁接触一侧爆破裂纹扩展平均半径大于不耦合一侧,说明偏心装药结构爆破在孔壁产生了明显的应力偏心效应,但改变两相邻炮孔间距大小,爆后两炮孔间和两炮孔侧范围,裂隙区平均半径相差无几,说明空孔对爆炸应力波并无导向作用。