以快速、安全破除爆破工程大块、边坡危石与地质灾害危（巨）石等各类大块岩石为研究背景，提出了非钻孔条件下，利用线性射流侵彻作用对大块岩石进行定向控制劈裂的方法。论文结合理论分析、模型试验、力学试验测试、数值模拟、工程实践研究等手段，对爆炸聚能作用下岩石劈裂机理进行研究，探索劈裂形态的控制原理及方法，主要研究内容和成果如下：（1）结合侵彻理论与断裂力学理论，研究了线性聚能射流侵彻作用下大块岩石的动力响应特性及劈裂形成机理，研究发现：动力响应裂纹区的形状决定了劈裂裂纹扩展路径及径向裂纹扩展模式。以裂口理论推导了劈裂裂纹起裂的临界应力条件及应力波作用下劈裂裂纹扩展的必要条件，并分析了侵彻裂口端点的拉应力集中效应对劈裂裂纹起裂部位与初始扩展方向的控制作用。（2）根据相似理论设计模型试验，使用SPH方法选取各组装药模型的有利炸高区间，在各自有利炸高下进行试验，试验结果表明：楔形顶角45o时，试件形成沿射流侵彻轴向的单个主平面劈裂；楔形顶角60o时，试件形成中心对称的径向断裂；楔形顶角90o时，试件产生破碎；当装药线性长度为底面直径1/10、侵彻深度小于高度1/4时，便可控制试件的劈裂形成以上三种形态。在同种线性聚能装药结构下，减小试件高径比，可控制锥形断裂的产生；增大试件横向尺寸，可减少材料的累积损伤，降低自由面碎裂及表面崩落程度。（3）结合高速摄影技术，搭建High-speed3D DIC（高速三维数字图像相关方法）测试平台，首次实现爆炸聚能作用下混凝土劈裂试验的非接触式全场应变测量，测试结果表明：侵彻轴向主平面始终处于主拉应变集中带，主应变集中带形状及分布位置决定了裂纹扩展路径及趋势，劈裂裂纹扩展速度峰值为221.81m/s，平均速度为84.47m/s；测试表面应变率均在102数量级之下，试件呈现准静态劈裂形态；随应力波传播距离增加，反向剪切作用强度有增长趋势，可造成裂纹尖端处材料的局部破碎；使用HHT方法计算获得质点瞬时输入能量谱，分析质点断裂与输入能量之间的关系。（4）基于模型试验结果，开展数值模拟研究，研究表明：装药结构楔形顶角的减小与装药结构线性长度的增加均可提高射流侵彻轴向主平面的应力集中强度，侵彻裂口长轴与短轴端点动应力之比决定了裂纹起裂方向及裂纹产生数目，轴向主平面与其正交径向主平面的动应力比决定了试件内裂纹扩展模式及最终劈裂形态。通过拟合1/2主劈裂面应力峰值衰减公式计算劈裂面极限尺寸，可对装药结构与试件尺寸的匹配关系进行优化。（5）分析动应力荷载频谱特征对劈裂裂纹扩展速度的影响，结果表明：在应力场强度衰减的条件下，应力波低频分量的增加仅能使裂纹在局部加速扩展。基于球形碎块膨胀破碎模型，提出可利用侵彻作用调整试件内应力波能量密度以及被激活缺陷的分布密度实现对破碎碎块尺寸的控制。（6）在矿山生产现场，利用线性聚能劈裂弹实现了非均质大块岩石劈裂形态的控制。分析爆炸冲击波超压分布规律，结果表明：在填装0.5Kg乳化炸药时，使用防爆毯对劈裂弹及大块岩石进行防护，冲击波峰值下降了90％左右，爆炸飞散物被完全覆盖，可确保较近距离内的机械设备不受损坏。