掏槽在隧道掘进爆破中有很重要的作用,其中又以楔形掏槽运用最为广泛。但目前在工程爆破中,对于楔形掏槽参数、何种情况下应增加掏槽孔大多基于经验和工程类比确定,具有较大的随意性,不利于隧道掘进中爆破效率的提高,更甚还可能导致掏槽失败。本文以“水平层状Ⅲ级围岩隧道控制爆破技术研究”项目为基础,针对成昆铁路永广段班界隧道现有爆破效果差的现状,从以下几个方面对准直眼掏槽开展了研究工作,以期找到较为合适的准直眼掏槽爆破参数,从而改善隧道开挖施工爆破效果。(1)在考虑柱状药包爆破特性和应力波叠加效应的基础上,基于爆炸应力波理论,研究了两个楔形孔间应力场分布规律,推导出了柱状药包爆破作用下自由面上应力分布的解析解,得出两楔形孔连心线上中间位置应力最小。(2)在楔形掏槽爆破破岩机理假说和柱状装药下粉碎区、裂隙区半径计算公式的基础上,充分考虑槽腔不同面的破坏模式,系统地推导、整理出了各爆破参数的理论公式,并给出了需增加掏槽孔时装药长度le计算值的范围:0.75H/sinθ<le<0.75H/sinθ+(2～4)×0.3×1/3时,增加中心孔;0.75H/sinθ+(2～4)×1/3<le<H/sinθ>+Hi/sinθi时,增加深度较浅的楔形孔;le>0.75(H/sinθ+Hi/sinθi)时,中心孔和深度较浅的楔形孔都需增加。(3)在满足爆炸相似率的基础上,进行多组混凝土爆破模型试验,并统计爆后槽腔深度及爆破块度,得出有中心孔爆破时爆破效果更优,利用多路动态应力测试系统对模型中炸药爆炸应力进行量测,得到了爆炸应力波峰值随传播距离的关系,其同理论分析结果基本相符。(4)为验证本文理论计算结果的合理性,建立数值计算模型,对槽腔内最大有效应力值和自由面上有效拉应力进行比较,得出两楔形孔连心线上中间点位置应力最小,深孔爆破时槽区内有中心孔爆破可明显提高槽区孔底动应力强度,说明了本文理论分析的合理性。(5)利用上文得到的掏槽参数理论计算公式,结合爆破现场实际情况进行了准直眼掏槽爆破参数设计和现场工业试验,并取得了较好的爆破效果。