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本文基于国内外专家学者对多相介质弹性特征的研究，运用理论分析、信号处理技术、统计分析和试验测试等手段对多相土石复合介质等效弹性特征及其波动传播特性进行了系统分析和研究，得到了多相土石复合介质弹性波波速同土石介质干密度、孔隙度、泊松比、等效模量等参数的关系。
本文的主要研究工作如下：1、对各向同性介质和横观各向同性介质中弹性波的波动特性作了回顾，并对平面体波在半无限弹性空间的传播特性和面波在成层介质中的弥散特性作了阐述，从而为多相土石复合介质波动特性的研究奠定基础。
2、利用等效介质理论、Biot孔隙弹性理论、等效流体模型、Hertz-Mindlin颗粒接触模型和Hashin-Shtrikman上下限法对多相土石复合介质的等效弹性特征进行了研究，得到了弹性波波速与土石介质的等效模量的关系。
3、基于多相土石复合介质等效弹性特征的研究，利用计算机编程、数理统计和曲线拟合等手段研究干密度、孔隙度、泊松比、土石比、水饱和度和深度等参数对多相土石复合介质等效弹性特征及其弹性波波速的影响，在此基础上分析多相土石复合介质的波动特性。
4、在对波动测试数据常规分析方法研究的基础上，引入小波理论，通过对波动测试数据进行小波分析，滤除高频干扰，然后进行瑞利波波谱分析，使横波速度的测试结果更趋于合理、准确、可靠。
5、通过试验分析土石复合介质的波动特性，得到其横波速度测试值与干密度、含水量以及土石比等参数的关系，并和理论计算做了对比分析，从而验证了理论分析的可靠性。