（通讯员 吕国鹏 周传波）近日，小蓝视频 周传波教授团队在国际岩土工程领域TOP期刊Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering（《岩石力学与岩土工程学报》）上发表了题为“Propagation characteristics of stress waves induced by underground blasting under the influence of rock-soil interfaces”的研究论文，揭示了爆破应力波入射岩-土界面的动力作用机制。小蓝视频 （武汉）为论文第一单位，周传波教授为通讯作者，博士研究生蒙贤忠为第一作者。

岩-土界面是最常见的地质界面，由于土体与岩体物理力学性质差别较大，地下爆破引起的应力波穿过岩-土界面时会发生剧烈的偏振，使得岩体与土体中爆破应力波衰减规律产生较大差异。岩-土界面两侧差异动力特性会对地下爆破工程施工产生影响，同时对既有地下结构的稳定性构成威胁。然而，岩-土界面对爆破应力波的影响特征尚不明确，严重制约地下工程与结构安全。

图1 地下爆破应力波穿越岩-土界面示意图

针对上述问题，周传波教授团队首次构建了岩-土界面爆破振动效应研究理论框架，提出了一种考虑介质阻尼与应力波几何扩散效应的爆破振动场正演算法。研究发现，爆破应力波在穿过岩-土界面后存在色散特性，是导致质点峰值振速（PPV）呈现离散分布的根本原因。同时，岩-土界面能够诱发多波耦合效应，剧烈的爆破应力波透反射过程引起界面两侧存在PPV增强区与削弱区，其中PPV增强区与爆心距呈负相关，与爆破荷载衰减系数、爆源埋深呈正相关，PPV削弱区则在竖直方向形成分层特征。此外，岩-土界面PPV衰减率沿远离界面方向逐渐增大，在距离界面0.1m位置存在明显的振动放大效应，这种效应受岩土体性质与爆源特性调控，要求地下爆破工程施工与岩-土界面保持足够的安全距离。

图2 地下爆破应力波穿越岩-土界面波场快照

图3 岩-土界面爆破振动效应 (a) 多波耦合作用分布特征 (b) 放大效应分布特征

研究结果为含复杂界面场地爆破振动效应理论研究提供了新手段，为地下爆破工程与地下结构设计提供了理论依据，对控制岩-土场地爆破振动效应、保障岩-土场地稳定性具有重要意义。

上述研究得到了国家自然科学基金（No. 41972286、42102329）的资助。

论文信息：

标题：Propagation characteristics of stress waves induced by underground blasting under the influence of rock-soil interfaces.

原文链接：//doi.org/10.1016/j.jrmge.2025.01.023