[科普中国]-孔隙流体波

饱和土介质中波的传播问题是岩土工程、地震工程及地球物理学的重要研究课。Biot首先建立了流体饱和弹性多孔介质中波传播的理论框。在饱和土中存在两种压缩波。孔隙流体波是指其传播特性主要受土中孔隙流体控制的压缩波。在水饱和土中，其传播速度与水的体变弹性模量、土骨架的刚度及孔隙率有关，可接近或高于水中波速 (常温下约为1450m/s)。

简介饱和土中有两种压缩波，一个仅在流体中传播，称为流体波，即孔隙流体波，是指压缩波在土中传播特性受孔隙中液体影响，同时也与孔隙率和体变弹性模量有关。一个仅在土骨架中传播，称为骨架波，且均为弥散和耗散波。频率和流、固相之间的粘性耦合对波的传播特性有很重要的影响：在高频（低粘性耦合）时，流、固相之间将会产生相对运动，同相运动时传播快纵波异相运动时传播慢纵波。低频(高粘性耦合) 时，由于流、固相之间的粘性耦合阻碍了相对运动，此时只存在一种压缩波，波的传播性质与在单相介质中相同。水饱和至准饱和土中，两种压缩波的速度和弥散性均随含气量的增加而降低，衰减则随含气量的增加而增加1。

有关术语压缩波

压缩波，又称压力波或纵波。一种质点振动方向与波传播方向一致的弹性波。这种波可以在固体、液体或气体中传播，波速随介质弹性参数和密度而改变。地震勘探中，压缩波是首先到达的波。压缩波也可以指在岩土材料等介质中传播并使介质受到压缩作用的纵波。源自空气冲击波，与防护工程结构遭遇时形成动荷载。

孔隙比

孔隙比是土体中的孔隙体积与其固体颗粒体积之比，是说明土体结构特征的指标。在工程地质中，通常用孔隙比评价土的密度、计算土的压缩系数及评价土的允许承载力。在同样条件下，土的孔隙比越大，其地基基础的允许承载力越小。对砂土来说，往往用砂的孔隙比（e）来决定砂的密实度；例如砾砂、粗砂、中砂，其孔隙比密实的e