在城市地下空间建设过程中,爆破作为地下空间开挖的重要手段而被广泛应用。随着城市地下空间的大规模开发,现役埋地管道临近爆破工程的安全性问题愈发明显。爆破施工产生的振动效应超过管道自身的的安全承受范围时管道就会发生破坏。然而,埋地运营管道由于其埋于地表之下无法对其进行直接检测,城区土-岩地层下穿隧道爆破施工过程中如何确保上方埋地管道安全稳定成为工程建设中重点关注内容。开展爆破振动作用下埋地铸铁给水管道动力响应及失效机制研究,是城市岩土工程安全施工的工作基础,也是岩石力学、爆炸力学等多个学科交叉领域的研究热点课题,具有重要的科学研究价值和工程应用意义。本文将现场试验、数值模拟等多个研究方法作为主要研究手段,开展了全尺寸埋地铸铁管道爆破振动响应模型试验研究、埋地管道爆破动力响应数值计算方法及可靠性验证、考虑接口影响埋地管道爆破动力响应数值模拟研究、考虑运营环境埋地给水管道爆破动力响应影响因素研究、运营环境下埋地给水管道爆破振动安全判据研究等一系列研究工作,论文研究内容如下:（1）全尺寸埋地铸铁管道爆破振动响应模型试验研究。采用爆破振动测试系统对全尺寸埋地球墨铸铁管道爆破振动效应进行监测,得到管道以及地表振动规律。研究结果表明:管道以及地表振速y方向振动速度均大于x、z方向振动速度,以y方向振动速度为主,采用具有安全储备的峰值合速度来表征质点的振动特征;爆破振动主频与管道自振频率相差较远;地表振速、管道振速以及应变随爆源距离的减小逐渐增大;管道截面应变以轴向拉伸应变为主。爆源位于管道最下方时,管道的振速、拉应变以及地表振速达到最大。（2）埋地管道爆破动力响应数值计算方法及可靠性验证。结合现场全尺寸管道爆破试验,验证计算模型以及参数的可靠性。当爆源位于管道不同位置时,管道、地表峰值振动速度随爆源距离减小而不断增大,其中炸药位于管道正下方时为最危险工况;沿管道轴线方向,管道以及正上方地表峰值振动速度以管道中心截面为对称面沿两端不断减小。当爆源位于管道不同位置时,管道单元的峰值有效应力随爆源距离减小而增大;峰值有效应力以管道中心截面为对称面沿两端不断减小;故管道中心截面为最危险截面。随着爆源距离增加,管道最危险部位由管道的底部转移到管道的腰部。（3）考虑接口影响埋地管道爆破动力响应数值模拟研究。在验证现场各项参数选取的准确性以及模型的可靠性的基础上,建立埋地承插管道和螺栓法兰管道模型。将不同爆破工况影响下管道的动力响应特征进行对比分析,得出以下结论:不同爆破工况下,无接口管道和承插管道、法兰管道及其正上方地表峰值振动速度和管道单元的峰值有效应力随爆心距减小而增大;沿管道轴线方向,无接口管道、地表峰值振动速度以管道中心截面为对称面沿两端不断减小,承插、法兰管道峰值振速由两侧向中间逐渐增大,在管道承插口处突然减小,且承插管道振速略大于法兰管道振速。在非接口处,无接口管道和承插管道、法兰管道的峰值振速和有效应力差别不大。对承插管道而言,插口处单元的峰值振动速度和峰值有效应力均大于承口处,管道接口的偏转角随爆心距增大而减小,可将承插口的偏转角作为判别管道失效的一个重要标准;对法兰管道而言,管道法兰接口处是爆破地震作用下研究的关键点,螺栓的峰值有效应力、垫片轴向压力、法兰峰值有效应力、法兰偏转角随爆心距增大而减小,可将法兰接口偏转角作为判别螺栓法兰管道失效的重要标准。（4）考虑运营环境埋地给水管道爆破动力响应影响因素研究。对比了三种不同接口的满水管道和无水管道的爆破动力响应特征的不同,并以炸药量、管道埋深、管道直径、运营压力作为试验因素,进行正交试验,得到结论如下:三种管道在满水状态下的振动速度和有效应力均小于无水状态下的振动速度和有效应力。对于承插管道和法兰管道而言,管道连接处相比于管身更易失效。由正交试验可知,针对无接口管道,管道以及地表合振动速度敏感度顺序:炸药量＞埋深＞管径＞运营压力;管道有效应力敏感度顺序:运营压力＞炸药量＞管径＞埋深;针对承插管道,管道合振动速度敏感度顺序和无接口管道相同;地表合振动速度敏感度顺序:炸药量＞埋深＞运营压力＞管径;管道偏转角敏感度顺序:炸药量＞运营压力＞管径＞埋深;针对螺栓法兰管道,管道合振动速度以及地表和振速敏感度顺序和无接口管道相同;法兰接口偏转角敏感度和承插管道偏转角相同。（5）运营环境下埋地给水管道爆破振动安全判据研究。通过分析运营环境下多因素影响爆破振动作用下埋地给水运营管道动力响应分布规律,建立多因素影响下管道峰值有效应力失效公式以及管道连接偏转角预测公式。结合萨道夫斯基公式和管道与地表振速相关关系,依照相关规范,得到管道正上方地表安全控制振速阈值为14.16cm/s。并且,针对不同接口管道,结合实际情况,计算得到不同距离下进行爆破开挖的安全控制药量,为现场安全施工提供相关意见和建议。