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流体/准饱和多孔介质中伪Scholte波的传播特性

仇浩淼 夏唐代 何绍衡 陈炜昀

流体/准饱和多孔介质中伪Scholte波的传播特性

仇浩淼, 夏唐代, 何绍衡, 陈炜昀
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  • 研究流体/多孔介质界面Scholte波的传播特性对于水下勘探、地震工程等领域具有重要意义.本文基于Biot理论和等效流体模型,采用势函数方法,推导了描述有限厚度流体/准饱和多孔半空间远场界面波的特征方程和位移、孔压计算公式.在此基础上,分别以砂岩和松散沉积土为例,研究了流体/硬多孔介质和流体/软多孔介质两种情况下,可压缩流体层厚度和多孔介质饱和度对伪Scholte波传播特性的影响.结果表明:多孔介质软硬程度显著影响界面波的种类、相速度、位移和水压力分布;有限厚度流体/饱和多孔半空间界面处伪Scholte波相速度与界面波波长和流体厚度的比值有关;孔隙水中溶解的少量气体对剪切波的相速度的影响不大,对压缩波相速度、伪Scholte波相速度和孔隙水压力分布影响显著.
      通信作者: 夏唐代, xtd@zju.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:41502285)和江苏省自然科学基金(批准号:BK20150952)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-29
  • 修回日期:  2018-07-19
  • 刊出日期:  2018-10-20

流体/准饱和多孔介质中伪Scholte波的传播特性

  • 1. 浙江大学, 滨海和城市岩土工程研究中心, 杭州 310058;
  • 2. 浙江大学, 软弱土与环境土工教育部重点实验室, 杭州 310058;
  • 3. 南京工业大学, 岩土工程研究所, 南京 210009
  • 通信作者: 夏唐代, xtd@zju.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:41502285)和江苏省自然科学基金(批准号:BK20150952)资助的课题.

摘要: 研究流体/多孔介质界面Scholte波的传播特性对于水下勘探、地震工程等领域具有重要意义.本文基于Biot理论和等效流体模型,采用势函数方法,推导了描述有限厚度流体/准饱和多孔半空间远场界面波的特征方程和位移、孔压计算公式.在此基础上,分别以砂岩和松散沉积土为例,研究了流体/硬多孔介质和流体/软多孔介质两种情况下,可压缩流体层厚度和多孔介质饱和度对伪Scholte波传播特性的影响.结果表明:多孔介质软硬程度显著影响界面波的种类、相速度、位移和水压力分布;有限厚度流体/饱和多孔半空间界面处伪Scholte波相速度与界面波波长和流体厚度的比值有关;孔隙水中溶解的少量气体对剪切波的相速度的影响不大,对压缩波相速度、伪Scholte波相速度和孔隙水压力分布影响显著.

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