我國南方廣泛分布的巖石風(fēng)化地層夾雜孤石及軟弱結構面發(fā)育，形成的殘積土具有易擾動(dòng)性、遇水軟化、崩解等不良地質(zhì)特性。隨機分布的球狀全風(fēng)化花崗巖孤石與孤石群，在盾構法隧道施工中，常引起卡刀、刀具偏磨、偏離軸線(xiàn)等現象，嚴重時(shí)還會(huì )發(fā)生地表沉降等事故。目前工程中常采用爆破的方式處理孤石，爆破產(chǎn)生的應力波與沖擊荷載會(huì )對周?chē)鷼埛e土產(chǎn)生強烈擾動(dòng)，設計中如果仍沿用勘察得到的力學(xué)性質(zhì)指標而未考慮沖擊荷載引起的土體強度衰減，就會(huì )對隧道的安全與穩定性存在較大隱患。因此，開(kāi)展地鐵線(xiàn)路中爆破沖擊荷載對土體擾動(dòng)及其力學(xué)響應研究是非常必要的。

　　針對這一工程問(wèn)題，武漢巖土所特殊土土力學(xué)組研究團隊開(kāi)展了不同沖擊速率、頻率、振動(dòng)峰值應力及有效圍壓作用下花崗巖殘積土的沖擊動(dòng)力試驗，分析沖擊荷載引起的超靜孔隙水壓力和變形的發(fā)展規律，提出了三種沖擊破壞模式。研究可為花崗巖風(fēng)化層中爆破法處理孤石提供施工參數，也可為考慮爆破振動(dòng)影響的土層的力學(xué)參數確定與評價(jià)提供技術(shù)支持。 

　　相關(guān)研究成果在International Journal of Geomechanics ASCE，《中國科學(xué)：技術(shù)科學(xué)》，《巖土工程學(xué)報》等期刊發(fā)表SCI與EI論文5篇，申請國際PCT發(fā)明專(zhuān)利、中國發(fā)明專(zhuān)利2項，獲得軟件著(zhù)作權2項。 

　　研究成果得到國家自然科學(xué)基金（41972285；41672293），中科院青促會(huì )項目（2018363）、湖北省杰出青年基金（2020CFA103），地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放基金（SKLGP2020K024）等項目資助。 

　　論文鏈接1:https://ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29GM.1943-5622.0002055  

　　論文鏈接2: https://www.sciengine.com/publisher/scp/journal/SST/49/6/10.1360/N092018-00319?slug=fulltext  

圖1 孤石爆破過(guò)程及其對土層影響示意圖

圖2 沖擊荷載作用下花崗巖殘積土力學(xué)行為 

　?。ㄎ?圖 特殊土力學(xué)組）