土的动力特性是指土体在动力作用下所反应的工程性质，常用土动力特性参数来表征，且有较多的测试方法。土动力测试和土的其他工程性质测试一样，有现场原位测试和室内测试两类，原位测试能得到代表实际土层性质的试验资料［9］。本研究中加气硅化黄土的动力特性采用现场表面波速测试法。
面波法也称瑞利波法，是利用瑞利波的传播特性来探测地面以一个波长深度范围内土的平均剪切波或者瑞利波速度剖面的一种土动力性质测试技术。当在土体表面上作用竖向冲击力或竖向正弦激振时，不仅有剪切波（横波）和压缩波（纵波），而且还有二者相互干涉产生的瑞利波。它沿地表传播，质点运动呈椭圆形（长轴沿铅垂向）轨迹，与传播方向呈反向滚动。在震源激发的能量中，面波占有约三分之二的能量，且能量随深度而衰减，在深度约一个波长处为零。频率不同穿透的深度不同，频率越高的波穿透深度越小，可以利用高频波探测浅部地层，用低频波探测深部地层。面波在分层介质中，具有频散特性。利用这种性质，可以根据频散曲线划分层位，求出各层速度。
设ν为介质动泊松比，VR—面波速度（m/s），Vs—横波速度（m/s），Vp纵波速度（m/s），Ed—动弹性模量（kPa）、Gd—动剪切模量（kPa），ρ—地基土质量密度（t/m3），依据弹性波传播理论有下列关系：
使用SWS-1G型多功能面波仪对天然黄土及龄期13年、19年、24年硅化黄土的测试结果如图5-7～图5-9和表5-10、表5-11。
表5-10 天然黄土与加气硅化黄土剪切波速对比表
从表5-10、图5-8中可知，加气硅化黄土剪切波速值均高于天然黄土的相应值；随龄期的增加，加气硅化黄土的剪切波速值增加，24年龄期硅化黄土的剪切波速值最大。
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图5-7 天然黄土和13年、19年和24年硅化黄土频散曲线对比图
图5-8 天然黄土与硅化黄土不同深度剪切波速对比图
表5-11 天然黄土与硅化黄土动力特性对比表
天然黄土动泊松比ν为0.32；硅化黄土13年、19年、24年动泊松比ν分别为0.30、0.26、0.23。
表5-11、图5-9为灰土垫层下至-5m硅化注浆加固范围内不同龄期硅化黄土的土动力特性Vs、Vp、ν和Ed数值。加气硅化黄土的土动力特性强于天然黄土；随着龄期的增加，Vs、Vp、Ed在增加，ν在减小，即加硅化黄土的强度在增加，与其无侧限抗压强度、抗剪强度试验结果吻合。
图5-9 天然黄土与硅化黄土动力特性对比图
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