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软土是沿海地带的一种特殊岩土介质,由于成因和结构上的特点导致其物理力学性质与常规的土体有所不同。随着城市发展的需求,在软土地区城市兴建了大量的基础设施、地下结构等。在这些工程建设中不仅要解决地基沉降和稳定性问题,还要考虑到人防安全等技术性难题,因此,有必要开展软土在爆炸荷载作用下动力响应试验研究,分析爆炸应力波在软土中的传播和衰减规律,探索爆炸作用下软土的动力特性及软基的爆炸密实机理,最终为沿海软土地区地下人防工程设计及地基压密处理提供基础性科学参考。本文以宁波淤泥质软土为对象,采用现场模爆试验、理论分析和数值模拟等方法,分析出淤泥质软土在爆炸荷载作用下动力响应特性以及爆炸应力波在软土中的传播和衰减规律,最后将试验所测爆炸冲击波做为爆源,建立以宁波地区工程特性为工况的三维隧道土模型,初步探讨了爆炸冲击波对隧道衬砌的动力响应分析,主要内容有三点: (1)针对宁波海相淤泥质软土开展现场模爆试验,获得了不同装药量和埋深条件下软土的孔隙水压力、冲击压力及温度的时程分布和演化规律及超孔隙水压力随径向和深度方向的分布机理,明确了宁波地区淤泥质软土中冲击波向弹性波转化的分界压力。总结了软土中爆炸应力波的传播规律以及动力响应特性。 (2)基于爆炸波的基本理论,运用相关经验公式及简化理论估算出爆炸冲击波压力和爆炸瞬间能量,引用铁道科学院的三维孔隙水压力求解模型,结合本次试验相关参数估算出爆炸瞬间超孔隙水压力值增长值,并且与试验结论进行对比及机理分析。 (3)基于隧道-土动力计算基本理论以及 ABAQUS软件,建立了三维隧道-土的模型,采用Drucker-Prager弹塑性本构模型,研究了爆炸冲击作用下隧道衬砌的动力响应问题,探讨了应力、加速度、位移等时程分布规律。