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。
以哈尔滨某高铁路基勘探为例,采用空间自相关方法提取微动信号频散特征,获取地下150 m介质的横波速度结构及分层特征。结果表明,微动方法可穿透冻土区较厚的覆盖层探测基岩面,且分层界面与钻孔资料一致。该方法施工便利、适用性强,结合钻探资料可精确刻画地下地质层位分布,减少钻探工作量,节约经济成本,具有较高的应用价值和科学意义。
基于饱和多孔介质波动理论平面波解,分析了频率对纵、横波速度和衰减的影响以及孔隙率、体积模量、渗透系数等参数对纵、横波速度的影响,得出了波速、衰减具有频散的特性及孔隙率是影响冻土波速的主要因素等结论,据此分析了冻土超声波测试中存在的动力学特性规律不明显的原因,并提出了改进建议.在饱和土波动理论分析的基础上,对高饱和土的纵、横波特性进行了分析,得出了完全饱和土和未完全饱和土之间的波速性态有很明显的差别,并据此解释了冻土超声波测试中的波速比和泊松比偏低问题.