1.      背景

近年來，隨著城市化進程的加快，隔離重型車輛、建筑施工和鐵路運輸引起的地面振動變得越來越重要。開放式或填充式溝槽通常被用作波屏障，以減少不必要的振動。關于激振頻率、土壤分層、材料類型和波障尺寸對振動控制和隔離的影響，目前文獻中只有很少的實驗數據。在本研究中，進行了一系列全尺寸現場試驗，以研究開放式、充水式和土工泡沫填充溝槽的效率。研究了地面振動的衰減，以確定頻率、距離、分層的復雜行為和土壤剖面的不規則幾何結構的影響。此外，將本文實驗測試結果與文獻中的數值和實驗結果進行了比較。最終，現場試驗證實，土工泡沫填充溝槽可以用作有效的隔離系統，以減少地面振動的傳播。

2.      試驗概況

圖-1 隔振溝（a）空溝（b）充水溝（c）土工泡沫填充溝。

圖-2 現場試驗模型的示意圖（a）平面圖（b）橫截面圖。

3.   結果

（a）空溝

(b) 土工泡沫填充溝

圖-3 效果比較

從圖3可以觀察到瑞利波長對振動頻率的影響。衰減隨振動頻率或瑞利波長的減小而增大。這一觀察結果可歸因于土壤阻尼隨振動頻率的增加。

 如圖3所示，在第3點出現了意想不到的放大。這種特殊現象可歸因于非均勻半空間的幾何不規則性。文章引述Al Hussaini的研究強調，由于波在層界面的反射，在分層介質中可以觀察到明顯的峰值；此外，Massarsch的報告中提到，由于反射波和表面波的疊加，可能會發生振動放大。因此本文判斷界面處的折射波和反射波可能是點3處加速度放大的原因。

4.      結論

（1）實測結果表明，在平板壓實機振動載荷作用下，其衰減曲線出現明顯的峰值。 這一現象與層狀和非均勻土壤中反射波和透射波的疊加有關。 因此，在這種類型的土介質中設置屏障時，應考慮其放大效應。  

（2）結果表明，明溝和土工泡沫波屏障的屏蔽效果非常接近。在兩種情況下，當標準化深度D為1或1.5時，振幅降低67%或更高。由于明溝的穩定性問題，可以建議使用土工泡沫填充溝渠作為隔離地面振動的有效軟波屏障。

5.       原文來源

6.     延伸閱讀

[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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