随着国家基础设施建设的迅猛发展，地下空间的开发利用进程飞速加快，越来越多的大型水利工程、隧道工程、地下工程等爆破开挖施工形成的地下洞室面临着埋深巨大、跨度宽大、边墙高大、规模广大、结构复杂、围岩条件差等诸多难题。爆破施工过程中引起的振动，对施工安全性、构筑物及围岩稳定性有着重大影响，并且随着爆破开挖的进行，地下洞室暴露面积的不断增加，此类振动影响尤为突出。
　　通过对露天边坡爆破振动的高程效应以及高层建筑对振动的动力响应研究成果进行总结分析发现，爆破振动在高程方向上的传播规律与水平方向传播的递减、消散规律有所不同，出现了局部的放大效应。同时，各类地下工程的地下洞室现场原位试验的结果，也在一定程度上出现了爆破振动在高程方向上传播的特殊性规律——高程放大效应。因此，系统性地开展地下洞室爆破振动高程效应的研究，掌握地下高边墙爆破响应的力学模型特征，同时以此为基础，研究与分析爆破振动条件下沿高程方向的质点振动速度预测公式，并对其不断地调整与修正，从而满足不断发展的围岩损伤控制精度要求，对于地下洞室爆破安全施工和关键部位保护有着十分重要的现实意义。
　　本文以不同类型的深埋地下洞室高边墙为研究对象，以爆破振动高程方向传播规律和分布特性为研究主题，综合应用理论分析、公式推导、数值分析等多种研究方法，获取了爆破振动在深埋地下洞室高边墙沿高程方向传播的规律，通过多角度对比分析，揭示了地下洞室爆破振动高程效应产生的内在机理，并结合围岩损伤与爆破振动的关系，提出了高程效应下爆破振动及损伤的分布特性。主要完成了以下几个方面的研究工作：
　　(1)针对地下洞室高边墙爆破振动响应与露天边坡、高层建筑在端部约束条件方面的显著区别，以简支梁简化模型分析了爆破振动作用下的边墙速度分布特性，从而建立了爆破振动高程方向分布特性的力学计算模型；通过机理分析，得出地下洞室高边墙爆破振动高程效应产生的机理主要由结构内在振型所决定，而对于拥有岩锚梁特殊结构的地下厂房高边墙，其爆破振动高程效应产生的机理除了与自身结构振型有关，还受岩锚梁台阶形态二次放大效应的影响。
　　(2)通过地下洞室爆破振动大比例现场原位相似性试验结果分析，发现爆破振动在高程方向传播规律与水平方向的衰减规律不同，在边墙中部位置出现了一个缓衰减、近水平的“台阶式”曲线特征，通过定义表征高程效应的变量——高程放大系数，发现了在此高程区间内爆破振动的衰减系数发生了明显的变化，衰减得非常缓慢，证明了爆破振动在高程方向传播过程中出现了局部放大效应。而在爆心水平距变化的情况下，爆破振动在高程方向仍旧有局部放大效应存在。
　　(3)通过考虑高程因素量纲分析，并对地下洞室现场实测数据进行二元一次回归，拟合出了考虑高程效应下修正的萨道夫斯基公式，表明了高程方向爆破质点振动速度在考虑高程因素修正项的情况下，将不再单调地与水平距离成反比、与药量成正比，其大小还由高程与水平距离的比值来影响和决定。通过多种对边坡爆破振动高程效应研究的修正公式进行误差分析对比，最终验证了拟合的修正公式更加适用于地下洞室爆破振动高程方向传播的预测计算。
　　(4)通过对地下洞室高边墙爆破振动高程效应数值计算结果的分析研究，验证了现场试验高程效应的相似规律，同时获得了高度因素、水平距离因素、空间分布形态、地应力以及侧压力系数对高程效应的作用影响；在地下厂房高边墙爆破振动高程效应数值计算结果中，获得了高度因素、水平距离因素对高程效应作用影响，其中，在补充岩锚梁浇筑前后两种不同工况的数值模型计算后，发现岩锚梁凸型形态特性对地下厂房高边墙爆破振动产生了二次放大效应，使地下厂房爆破振动高程效应区别于一般地下洞室。
　　(5)在考虑高程效应影响下，对地下厂房高边墙爆破质点振动速度计算进行量纲分析，由于岩锚梁这种特殊结构的存在，故在量纲分析的过程中引入岩锚梁高度这一新变量，在原来考虑高程效应的爆破振动预测公式的基础上，得到了考虑岩锚梁二次放大作用的修正公式，提高了对于拥有岩锚梁这一特殊结构的地下厂房爆破振动在高程方向传播预测计算的准确性。
　　(6)通过在白鹤滩水电站地下厂房现场进行声波测试，结合振动实测结果，得到了质点振动速度与围岩损伤深度之间的函数关系，将平面区域内所有关键节点的质点振动速度值计算出来，在区域内绘制出爆破振动空间分布特性云图，体现了控制爆破振动对控制围岩损伤的现实意义，同时得到了围岩损伤在高程效应下的分布特性云图，说明在高程效应影响下，应在爆破开挖过程对地下厂房岩锚梁关键部位的振动和损伤影响给予重点关注。