饱和土中弹性波的传播

饱和土中波传播问题是岩土工程、地震工程及地球物理等学科领域的重要课题。由于饱和土是一种流固两相多孔介质，故与一般均质弹性介质相比,其中的波传播问题要复杂得多，有关的研究尚待进一步深入。

弹性波传播特性：

(l)饱和土中P1波和S波的频散性很小，而P2波的频散性较大，特别是当频率很低时，P2波退化为扩散过程。三种波的衰减均随频率的增大而增大，其中P2波的衰减较P2波和S波的衰减要大得多。

(2)饱和土存在一个特征频率关，据此可将波频划分为高、中、低频段。工程测试及室内试验频率一般均在低频段。在特征频率附近,三种体波的速度和衰减的变化相对显著。

(3)饱和土中三种体波的速度与孔隙率近似成线性关系，随孔隙率增大，P1波的速度减小，P2波和S波的速度增大。可以利用这种关系测试饱和土孔隙率。

(4)饱和土中P2波和S波的速度受渗透性和流体粘滞性的影响不大，而P2波速度及三种波的衰减通常受这两种参数的影响相对较大，因此可望利用波衰减信息来测试饱和土渗透性和流体粘滞性。

(5)P2波传播速度低而衰减又快，因此在工程测试中较难探测，其作用也一般被忽略。但是P2波的存在必将携带、消耗部分能量，而且在某些特定条件下(如在透水边界)其作用将被激发。

饱和土中端承桩纵向振动特性

一、桩顶复刚度特性

1.振幅随桩长逐渐衰减。

2.随模量比的增加，振荡的幅度和波长也逐渐增大，表明土越软，桩土体系的相对刚度和阻尼的振幅越大。

3.渗透力对桩的动刚度因子和等效阻尼的影响较小，随渗透力的增大，动刚度因子和动阻尼的振幅略有减小。当渗透力很大或渗透系数很小时，饱和土体近似一个封闭系统，这时水相与固相的相对运动减弱，因而阻尼减小。

二、桩顶速度幅频响应及时域特性分析

1.随着长径比的增加，幅频曲线的振幅及时域曲线的底部反射减小。当长径比达80时，两种曲线的振幅己很小，趋于直线。因此在桩基实测中存在临界长度。

2.随着模量比的增长，幅频曲线及反射波曲线的幅值增长，而幅频的初始刚度值降低。

3.渗透力的影响较小，表明了在很短的时间内孔隙水的影响难以体现。

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