我国正处在基础设施建设高速发展的阶段，交通行业大力发展，公路的岩质边坡很多，每年边坡岩体的开挖工程需求量非常大，在公路边坡的开挖过程中，爆破是使用得最频繁，也是最有效的破岩手段。传统爆破技术通过优化爆破参数，可以获得规整的开挖轮廓面，但如何精确控制周边成型，并降低爆破产生的振动、飞石、粉尘灾害，同时减少爆破对岩体的损伤，保护边坡的稳定性，一直是众多爆破专家和现场工程师们关注的焦点。为了提高爆破效率，定向断裂控制爆破技术有了长远的发展，但缺少异形孔爆破的相关研究，其中异形孔爆破是切槽孔定向断裂控制爆破的一种演变，异形孔爆破半圆切槽端有明显的应力集中，可以使岩石沿异形孔半圆切槽方向形成断裂，其定向性好，产生的爆破振动很小，将其应用到公路边坡开挖爆破工程中，有利于减少爆破振动、飞石及粉尘灾害，避免灾害事故的发生。因此，进行公路边坡异形炮孔爆破参数优化研究就具有显著的理论和现实意义。
　　本文研究的内容及主要成果包括以下几个方面：
　　（1）根据目前存在的几种爆破基本理论观点学说，基于岩石爆破作用机理和普通圆形炮孔光面爆破机理，分析异形炮孔爆破机理。异形孔爆破是在光面爆破的基础上发展起来的，为定向断裂控制爆破中切槽孔爆破的一种演变，其定向作用明显，可改变炮孔周边应力产生应力集中，由理论公式计算得出异形孔爆破裂隙区半径为1.52m，大约为圆形炮孔爆破裂隙区半径（0.78m）的2倍左右。
　　（2）通过采取单异形孔与单圆孔爆破对比分析的方法，进行了单个异形炮孔爆破机理的数值模拟研究，计算对比分析得出爆破中周边的应力分布与振动传播规律。结果表明：在异形孔的半圆切槽端出现了应力集中，证明异形孔半圆切槽端方向是首先产生裂缝的位置；同时，异形孔爆破比圆孔爆破的压应力峰值小，其裂纹起裂与拓展需要的能量较普通圆孔小，异形孔爆破比圆孔爆破的振动要小得多，有利于减少爆破振动及飞石危害；圆孔爆破裂隙区半径为0.80m，异形孔爆破裂隙区半径为1.59m，数值计算结果与理论解计算结果比较接近，单异形孔爆破裂隙区半径约为单圆孔爆破裂隙区半径的2倍左右；单圆孔爆破裂隙区半径大小误差约为2.5%，单异形孔爆破裂隙区半径大小误差约为4.6%，从而在数值解上证实异形孔爆破机理理论分析的合理性。
　　（3）通过采用双异形孔与双圆孔对比分析的形式，以及4个异形炮孔分别在60cm、70cm、90cm、120cm时不同孔间距参数条件下的爆破数值计算模型，进行了多个异形炮孔爆破机理及参数优化的数值模拟研究，计算对比分析得出爆破中周边的应力分布与振动传播规律，结果表明：双异形孔爆破更优于双圆孔爆破，沿半圆副孔切槽方向应力波得到了优先传播，其半圆切槽端水平方向的振动加速度是引起破坏的主要因素。采用异形炮孔的形式应用于公路边坡光面爆破，更优于相同条件下的圆孔爆破，为异形炮孔定向断裂控制爆破在公路边坡爆破中的应用提供了理论依据。通过采取4个异形炮孔分别在60cm、70cm、90cm、120cm时不同孔间距参数条件下的爆破数值模拟，结果表明：采用异形孔炮孔直径42mm、炸药直径42mm（耦合装药）、最小抵抗线60cm、孔间距90cm爆破时，其定向断裂效果最好，爆破效果最佳，为公路边坡异形炮孔爆破参数优化提供了理论依据。