考虑了高温、高含冰量冻土在弹性波激励下表现出的冰晶黏滞性与未冻水流动性，并融入温度对介质物理性质的2种影响机制，通过结合Burgers黏弹性本构关系、BISQ模型和热力学理论推导了冻土中快P波、慢P波和S波传播的相速度及衰减因子的解析表达式，形成了针对该类冻土温度依赖的双相黏弹性孔隙介质理论。在此基础上开展了数值算例分析，明确了3种体波相速度和衰减因子的典型响应模式，并依次讨论了土孔隙度、冰晶黏滞性和地温等因素对它们传播特性的影响方式及敏感程度。证实了温度对快P波的相波速、衰减频带及峰值均有显著影响；对慢P波传播影响较小；对S波仅影响其相速度及低频衰减峰值。通过对比理论模型预测与实验室测试数据，证明了与传统基于弹性介质假设的冻土模型相比，基于黏弹性介质理论提出的新模型可以更好地描述高温、高含量冻土中弹性波的速度和衰减响应特征。
应用混合物连续介质理论,考虑了土颗粒骨架、冰、水三相介质,选取土颗粒位移、孔隙水位移、孔隙水压和孔隙冰压为基本变量,采用Bishop有效应力原理,建立了饱和冻土多孔介质的弹性波弥散方程。经理论推导,给出了饱和冻土中弹性波的传播速度及衰减的解析表达式。通过数值算例,探讨了饱和冻土中两种压缩波(Pl波和P2波)及剪切波(S波)的波速和衰减与频率和孔隙率、含冰量等土参数的关系。通过参数分析研究了饱和冻土中3种体波的传播特性。
利用UVM 2型声速仪和自行研制的超声换能器对冻结兰州黄土进行了测定 ,在不同温度 (- 1℃、- 2℃、- 4℃、- 6℃、- 8℃、- 10℃、- 12℃、- 14℃、- 16℃、- 18℃和 - 2 0℃ )下测定了冻土的纵波速度和横波速度 .测定结果显示 ,UVM 2仪具有较高的测量精度 ,延时精度 10ns.而且具有自动化程度高、人为测量延时误差小和测量结果重复性好的特点