软弱层带爆炸注浆加固技术有着广泛的工程应用背景和很高的学术价值,该文主要针对影响软弱层带注浆加固范围和效果主要因素之一(裂隙)进行深入的研究,即采用特殊的控制爆破技术,使软弱层带内部产生一定数量、宽度、长度的裂隙,而对目前研究较为成熟的注浆理论研究较少.文中运用理论和现场试验相结合、本构模型与数值计算模拟相结合的方法,研究了爆炸荷载作用下软弱层带裂纹扩展规律,主要的研究成果包括:文中将影响爆破效果和力学性能的软弱层带分为软弱层面和软弱带,利用分形理论,研究了其工程特性和分形损伤参量的试验测定,并利用Monte Carlo法对现场软弱层带裂隙网络模型进行计算机模拟.利用爆轰动力学原理、岩石断裂力学和损伤力学理论,研究了爆生应力波作用下软弱层带内裂隙区半径的范围和对应力波损伤作用下的爆生裂纹扩展长度,利用ADINA计算程序及实验室模型实验对岩体内应力波能量的数值进行分析探讨.并利用实验室模型实验和现场试验研究了刻槽断裂定向爆破、聚能射孔定向爆破等实验,建立了刻槽爆破时的脆性断裂爆破模型,研究刻槽炮孔裂缝扩展规律.研究结果表明:刻槽爆破形成的裂纹定向准确,裂隙扩展后壁面光滑平整,裂纹扩展长度较长;聚能射孔爆破形成的裂纹宽度较大,裂纹数目较少,扩展长度最长;而当采用普通装药结构时,不耦合系数K<,d>=1.67时,岩体内形成的爆破裂纹数目较少,裂纹扩展长度较大.为了解和验证软弱层带内部爆炸后裂隙的发育情况,该文还采用地震波CT成像和电法CT成像技术,对现场石灰岩和泥岩进行深孔爆破后裂隙发育的观测,来查明不同装药结构和不同装药量时切量面的岩体裂隙发育形态和空间展布,结果发现,内部裂隙较为发育,能满足现场爆炸注浆的工程需要.为探讨软弱层带控制爆破破碎的效果,该文利用ANSYS/LS-DYNA应用程序,对不同力学性能、不同厚度的软弱层带进行爆破过程的计算机数值模拟,研究软弱层带不同时刻的应力场、应变场及位移场,为实现软弱层带爆炸注浆参数优化提供了理论依据.文中结合现场工程实例,探讨了数值模拟与现场爆炸注浆相结合的重要性.