1.      背景

近年来，随着城市化进程的加快，隔离重型车辆、建筑施工和铁路运输引起的地面振动变得越来越重要。开放式或填充式沟槽通常被用作波屏障，以减少不必要的振动。关于激振频率、土壤分层、材料类型和波障尺寸对振动控制和隔离的影响，目前文献中只有很少的实验数据。在本研究中，进行了一系列全尺寸现场试验，以研究开放式、充水式和土工泡沫填充沟槽的效率。研究了地面振动的衰减，以确定频率、距离、分层的复杂行为和土壤剖面的不规则几何结构的影响。此外，将本文实验测试结果与文献中的数值和实验结果进行了比较。最终，现场试验证实，土工泡沫填充沟槽可以用作有效的隔离系统，以减少地面振动的传播。

2.      试验概况

图-1 隔振沟（a）空沟（b）充水沟（c）土工泡沫填充沟。

图-2 现场试验模型的示意图（a）平面图（b）横截面图。

3.   结果

（a）空沟

(b) 土工泡沫填充沟

图-3 效果比较

从图3可以观察到瑞利波长对振动频率的影响。衰减随振动频率或瑞利波长的减小而增大。这一观察结果可归因于土壤阻尼随振动频率的增加。

 如图3所示，在第3点出现了意想不到的放大。这种特殊现象可归因于非均匀半空间的几何不规则性。文章引述Al Hussaini的研究强调，由于波在层界面的反射，在分层介质中可以观察到明显的峰值；此外，Massarsch的报告中提到，由于反射波和表面波的叠加，可能会发生振动放大。因此本文判断界面处的折射波和反射波可能是点3处加速度放大的原因。

4.      结论

（1）实测结果表明，在平板压实机振动载荷作用下，其衰减曲线出现明显的峰值。 这一现象与层状和非均匀土壤中反射波和透射波的叠加有关。 因此，在这种类型的土介质中设置屏障时，应考虑其放大效应。  

（2）结果表明，明沟和土工泡沫波屏障的屏蔽效果非常接近。在两种情况下，当标准化深度D为1或1.5时，振幅降低67%或更高。由于明沟的稳定性问题，可以建议使用土工泡沫填充沟渠作为隔离地面振动的有效软波屏障。

5.       原文来源

6.     延伸阅读

[1] Toygar O ,  Ulgen D . A full-scale field study onmitigation of environmental ground vibrations by using open trenches[J].Building and Environment, 2021(4):108070.

[2] Mahdavisefat E ,  Salehzadeh H ,  Heshmati A A . Full-scale experimental studyon screening effectiveness of SRM-filled trench barriers[J]. Geotechnique,2018, 68(10):869-882.

[3]Ulgen, D, Ertugrul, et al. Measurementof ground borne vibrations for foundation design and vibration isolation of ahigh-precision instrument.[J]. Measurement (02632241), 2016, 93:385-396.

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