随着我国经济发展和城市化进程的加快,盾构施工技术作为城市地铁隧道建设的一种主要施工方法,面临复杂地质情况的挑战越来越多。在沿海地区,以开挖断面内局部存在的孤石难以破除为主,如何有效解决这一难题已成为工程界所关心的焦点。本文以厦门地区地铁盾构掘进施工孤石爆破预处理为工程背景,通过应用理论计算、数值模拟以及现场试验等方法,系统的研究了沿海地区盾构隧道孤石预爆破破碎范围以及其装药结构的设计方法,针对常规工况下的装药爆破情况进行了分析和优化,建立了特殊工况下的新型装药结构技术设计方法,为相关工程的顺利施做提供了借鉴和参考。研究成果及相关内容分为以下几方面:1、依据工程实际和爆炸动力学理论,对沿海地区普遍的孤石爆破装药结构的爆破分区范围进行了理论计算。2、借助有限元软件ANSYS/DYNA建立了三维数值计算模型,研究不同装药结构下单孔柱形乳化炸药爆破裂纹扩展过程及爆破效果,并由对比的合理结果推广至群孔情况下,得出合理的爆破参数范围。3、针对施工过程中可能遇到的特殊情况,利用聚能效应提出了新型的异形装药结构,并对其基本爆破参数做了理论计算。4、根据异形装药结构的主要参数指标,设计了能满足要求的正交试验,由此得出了不同参数的爆破效果影响灵敏度,并得到了此装药结构的最优参数组合。5、形成了盾构隧道孤石预爆破破碎在不同工况下的设计方法,可以较为有效的满足沿海地区盾构隧道孤石的爆破预处理的施工指导,提高施工效率并有效保障既有建构筑物的安全。