我國南方廣泛分布的巖石風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性、遇水軟化、崩解等不良地質特性。隨機分布的球狀全風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、偏離軸線等現(xiàn)象，嚴重時還會發(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，爆破產生的應力波與沖擊荷載會對周圍殘積土產生強烈擾動，設計中如果仍沿用勘察得到的力學性質指標而未考慮沖擊荷載引起的土體強度衰減，就會對隧道的安全與穩(wěn)定性存在較大隱患。因此，開展地鐵線路中爆破沖擊荷載對土體擾動及其力學響應研究是非常必要的。

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

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

　　研究成果得到國家自然科學基金（41972285；41672293），中科院青促會項目（2018363）、湖北省杰出青年基金（2020CFA103），地質災害防治與地質環(huán)境保護國家重點實驗室開放基金（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行為 

　　（文/圖 特殊土力學組）