岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (4): 1135-1146.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1029

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非饱和土地基中P1波通过波阻板的传播特性研究

舒进辉1，马强1, 2，周凤玺3，李强4   

  1. 1. 青海大学 土木工程学院，青海 西宁 810016；2. 青海大学 青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室，青海 西宁 810016； 3. 兰州理工大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730050；4. 甘肃新发展城市开发建设运营集团有限公司，甘肃 兰州 730010
  • 收稿日期:2021-07-08 修回日期:2021-08-23 出版日期:2022-04-15 发布日期:2022-04-18
  • 通讯作者: 马强，男，1990年生，博士，副教授，主要从事土动力学与岩土工程抗震方面的研究。E-mail: maqiang0104@163.com E-mail:shujinhui0318@163.com
  • 作者简介:舒进辉，男，1994年生，硕士研究生，主要从事土动力学方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金（No. 52168053，No. 51978320）；青海省自然科学基金青年基金（No. 2021-ZJ-943Q）；甘肃省基础研究创新群体（No. 20JR5RA478）

Propagation characteristics of P1 wave passing through wave impeding block in unsaturated soil

SHU Jin-hui 1, MA Qiang1, 2, ZHOU Feng-xi3, LI Qiang4   

  1. 1. School of Civil Engineering, Qinghai University, Xining, Qinghai 810016, China; 2. Qinghai Provincial Key Laboratory of Energy-saving Building Materials and Engineering Safety, Qinghai University, Xining, Qinghai 810016, China; 3. School of Civil Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, Gansu 730050, China; 4. Gansu New Development City Development Construction Operation Group Co., Ltd., Lanzhou, Gansu 730010, China
  • Received:2021-07-08 Revised:2021-08-23 Online:2022-04-15 Published:2022-04-18
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (52168053, 51978320), the Youth Foundation of Qinghai Province Science and Technology Department Project (2021-ZJ-943Q) and the Funds for Creative Research Groups of Gansu Province (20JR5RA478).

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摘要： 基于单相弹性介质与非饱和多孔介质中波的传播理论和Snell定律，研究了P1波从非饱和土介质中入射到波阻板（wave impeding block，WIB）时的传播特性。推导了P1波在非饱和土地基中通过波阻板后反射波和透射波振幅比的解析解，分析了反射波振幅比和透射波振幅比与波阻板的剪切模量、密度以及入射角、入射频率、饱和度等各种参数的关系曲线，从而得到这些参数对非饱和土地基中波阻板隔振效果的影响规律。数值结果表明：波阻板隔振屏障的剪切模量和密度对其隔振性能影响较为显著，当波阻板剪切模量和密度在一定范围内时波阻板隔振屏障可获得较好的隔振性能；入射角对波阻板隔振性能影响较大，而入射频率对其隔振效果影响很小。

关键词: 非饱和土, 波阻板, 波的传播, 反射振幅比, 透射振幅比

Abstract: Based on the theory of wave propagation in single-phase elastic medium and unsaturated porous medium and Snell's law, the propagation characteristics of P1 wave incidence on wave impeding block (WIB) from unsaturated soil are studied. The analytical solution of the amplitude ratio of reflected wave and transmitted wave of P1 wave passing through the wave impeding block in unsaturated soil is derived. The relation curves of amplitude ratios of reflected wave and transmitted wave with the shear modulus and density of the wave impeding block, angle of incident wave, frequency of incident wave, saturation and other parameters are analyzed, thus the influence laws of these parameters on the vibration isolation effect of the wave impeding block in unsaturated soil are obtained. The numerical results show that the shear modulus and density of the wave impeding block significant affect its vibration isolation effect, and the wave impeding block can achieve better vibration isolation performance when the shear modulus and density of the wave impeding block are within a certain range. The incident angle has a great influence on the vibration isolation performance of the wave impeding block, while the incident frequency has little influence on the vibration isolation performance.

Key words: unsaturated soil, wave impeding block, wave propagation, reflection amplitude ratio, transmission amplitude ratio

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[1] 仉文岗, 顾鑫, 刘汉龙, 张青, 王林, 王鲁琦, . 基于贝叶斯更新的非饱和土坡参数概率 反演及变形预测[J]. 岩土力学, 2022, 43(4): 1112-1122.
[2] 朱悦璐, 陈磊, . 基于最小作用原理的Richards方程变分解[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 119-126.
[3] 刘丽, 吴羊, 李旭, 赵煜鑫, . 压实度对宽级配土水力特性的影响研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2545-2555.
[4] 刘樟荣, 叶为民, 崔玉军, 朱合华, 王琼, 陈永贵, . 基于微孔填充和毛细管凝聚理论的持水曲线模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(6): 1549-1556.
[5] 秦爱芳, 江良华, 许薇芳, 梅国雄, . 连续渗透边界下非饱和土竖井地基固结解析解[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1345-1354.
[6] 凌道盛, 赵天浩, 钮家军, 朱松, 单振东, . 混合非齐次边界下非饱和土一维固结解析解[J]. 岩土力学, 2021, 42(4): 883-891.
[7] 王立安, 张家玮, 李奎奎, 刘生纬, . 饱和-非饱和土双层地基在振动压路机 作用下的振动响应[J]. 岩土力学, 2021, 42(11): 3182-3190.
[8] 宋朝阳, 赵成刚, 韦昌富, 马田田, . 非饱和土平均粒间应力的计算及应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2665-2674.
[9] 杨志浩, 岳祖润, 冯怀平, . 非饱和粉土路基内水分迁移规律试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2241-2251.
[10] 陈昊, 胡小荣. 非饱和土三剪强度准则及验证[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2380-2388.
[11] 文伟, 赖远明, 尤哲敏, 李积锋, . 基于Pitzer离子模型的盐渍非饱和土孔隙 相对湿度计算[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1944-1952.
[12] 陶帅, 董毅, 韦昌富, . 环境湿度可控的土体小应变刚度试验系统[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2132-2142.
[13] 柳鸿博, 周凤玺, 岳国栋, 郝磊超. 非饱和土中热弹性波的传播特性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1613-1624.
[14] 孙银磊, 汤连生, 刘洁, . 非饱和土微观结构与粒间吸力的研究进展[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1095-1122.
[15] 李潇旋, 李涛, 李舰, 张涛. 循环荷载下非饱和结构性黏土的弹塑性双面模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1153-1160.
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[1] 姚仰平，侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[3] 向天兵，冯夏庭，陈炳瑞，江 权，张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[4] 石玉玲，门玉明，彭建兵，黄强兵，刘洪佳. 地裂缝对不同结构形式桥梁桥面的破坏试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2917 -2922 .
[5] 夏栋舟，何益斌，刘建华. 土-结构动力相互作用体系阻尼及地震反应分析[J]. , 2009, 30(10): 2923 -2928 .
[6] 徐速超，冯夏庭，陈炳瑞. 矽卡岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. , 2009, 30(10): 2929 -2934 .
[7] 张力霆，齐清兰，魏静，霍倩，周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[8] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[9] 易 俊，姜永东，鲜学福，罗 云，张 瑜. 声场促进煤层气渗流的应力-温度-渗流压力场的流固动态耦合模型[J]. , 2009, 30(10): 2945 -2949 .
[10] 陶干强，杨仕教，任凤玉. 崩落矿岩散粒体流动性能试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2950 -2954 .
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