<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="brief-report" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Phys.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Physics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Phys.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-424X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">774621</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2021.774621</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Physics</subject>
<subj-group>
<subject>Brief Research Report</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Vibration Isolation of a Rubber-Concrete Alternating Superposition In-Filled Trench for Train-Induced Environmental Vibration Based on 2.5D Indirect Boundary Element Method</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Jin et&#x20;al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Rubber-Concrete Alternating Superposition In-Filled Trench</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Jin</surname>
<given-names>Liguo</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1471233/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Jingya</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1475727/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>Xujin</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1478260/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>Qiangqiang</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Zhou</surname>
<given-names>Zhenghua</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff4">
<sup>4</sup>
</xref>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<label>
<sup>1</sup>
</label>Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, <addr-line>Beijing</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<label>
<sup>2</sup>
</label>Department of Civil Engineering, Shanxi Agricultural University, <addr-line>Jinzhong</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff3">
<label>
<sup>3</sup>
</label>School of Transportation Engineering, Nanjing Tech University, <addr-line>Nanjing</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<aff id="aff4">
<label>
<sup>4</sup>
</label>Institute of Engineering Mechanics, Nanjing Tech University, <addr-line>Nanjing</addr-line>, <country>China</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1378234/overview">Qingxiang Meng</ext-link>, Hohai University, China</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1484808/overview">Chen Su</ext-link>, Beijing University of Technology, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1483530/overview">Zhang Ji</ext-link>, East China Jiaotong University, China</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Jingya Wang, <email>jingyawang1220@163.com</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to Interdisciplinary Physics, a section of the journal Frontiers in Physics</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>26</day>
<month>11</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2021</year>
</pub-date>
<volume>9</volume>
<elocation-id>774621</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>12</day>
<month>09</month>
<year>2021</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>11</day>
<month>10</month>
<year>2021</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2021 Jin, Wang, Liu, Li and Zhou.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Jin, Wang, Liu, Li and Zhou</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these&#x20;terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>A new train-induced vibration isolation measure of rubber-concrete alternating superposition in-filled trench is presented in this paper. For analyzing the vibration isolation effect of the new measure, this paper establishes a 2.5D train-track-layered foundation-filled trench model to analyze the dynamics of track and layered foundation with the in-filled trench. The correctness of the model is verified by using the measured data of the Sweden X-2000 high-speed train. The vibration isolation effect of the rubber-concrete alternating superposition in-filled trench is calculated by using the actual soft soil foundation parameters of the X-2000 high-speed train, and the vibration isolation effect is also compared with that of the empty trench, rubber in-filled trench, and concrete in-filled trench. The results show that the vibration isolation effect of the rubber-concrete alternating superposition in-filled trench proposed in this paper is better than that of the C30 concrete in-filled trench, especially the impact on displacement. Compared with low-frequency vibrations generated by the lower train speed, the rubber-concrete alternating superposition in-filled trench has a better vibration isolation effect on high-frequency vibrations caused by higher-speed trains. The rubber-concrete alternately superposition in-filled trench has the frequency band characteristics of elastic waves. Elastic waves in the passband frequency range can propagate without attenuation, while the elastic waves in the forbidden frequency range will be filtered&#x20;out.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>rubber-concrete alternating superposition in-filled trench</kwd>
<kwd>isolation trench</kwd>
<kwd>trains moving loads</kwd>
<kwd>2.5D indirect boundary element method (IBEM)</kwd>
<kwd>layered foundation</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>Introduction</title>
<p>With the large-scale construction of rail transit, the environmental vibration induced by train operation has attracted more and more attention. Research on vibration isolation of environmental vibration induced by train operation plays a guiding role in the design and construction of rail transit, and can effectively improve the quality of life of residents near the railway.</p>
<p>In the past, train vibration isolation was mainly by excavating a vibration isolation trench, and the trench was usually empty or in-filled with concrete. In 1968, Woods [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] was the first to summarize the basic criteria for barrier vibration isolation trench design through many experiments. Yang and Hung [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] conducted a parameter analysis on vibration isolation effects of empty trench and concrete in-filled trench. With [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] studied the isolation effect of vibration isolation measures on far-field vibration caused by trains. Since then, scholars have analyzed the vibration isolation efficiency of empty trench and concrete in-filled trench in the uniform half-space foundation [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>], the layered half-space foundation [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>], the homogeneous saturated foundation [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], and the layered saturated soil foundation under moving&#x20;loads.</p>
<p>The above studies are all aimed at empty trenches and concrete in-filled trench, which sometimes fail to achieve a good vibration isolation effect [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>]. For this reason, this paper puts forward the vibration isolation measures of rubber-concrete alternating superposition in-filled trench. In this paper, a 2.5D train-track-layered foundation-filled trench model is established to analyze the dynamics of track and layered foundation with the in-filled trench, and the correctness of the model is verified by using the measured data of Sweden X2000&#x20;high-speed train. Finally, the vibration isolation efficiency of rubber-concrete alternating superposition in-filled trench is calculated using the actual soft soil foundation parameters of Sweden X2000&#x20;high-speed train, and the vibration isolation efficiency is compared with that of the empty trench, rubber in-filled trench, and concrete in-filled trench.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>Model and Methodology</title>
<p>As shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure&#x20;1A</xref>, the train tracks are laid on a layered foundation including a rubber-concrete alternating superposition in-filled trench. The in-filled trench is <italic>W</italic> in width and <italic>H</italic> in depth and is parallel to the train track with the distance <italic>D</italic>. The train track is simulated as a Euler beam with bending stiffness <italic>EI</italic>, mass <italic>m</italic>
<sub>
<italic>b</italic>
</sub> per unit length, and width <italic>B</italic> (<italic>B</italic>&#x20;&#x3d; 2&#x394;). The layered ground is formed by <italic>N</italic> horizontal layers and the underlying half-space. Each of the <italic>N</italic> soil layers is assumed to be slightly dissipative and is characterized by the shear wave velocity <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the mass density <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, Poisson&#x2019;s ratio <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the hysteretic damping ratio <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<italic>i</italic>&#x20;&#x3d; 1,2,3 &#x2026; <italic>N</italic>). The underlying half-space is characterized by the complex S-wave velocity <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the mass density <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, Poisson&#x2019;s ratio <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the hysteretic damping ratio <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The rubber-concrete alternating superposition in-filled trench is composed of <italic>M</italic> rubber-concrete superposition layers. Each of the <italic>M</italic> rubber-concrete superposition layers is characterized by the shear wave velocity <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the mass density <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, Poisson&#x2019;s ratio <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the hysteretic damping ratio <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<italic>j</italic>&#x20;&#x3d; 1,2,3 &#x2026; <italic>M</italic>). Point P<sub>1</sub> (<italic>x</italic>&#x20;&#x3d; 10&#xa0;<italic>m</italic>, <italic>y</italic>&#x20;&#x3d; 0&#xa0;<italic>m</italic>, <italic>z</italic>&#x20;&#x3d; 0&#xa0;<italic>m</italic>) is the observation&#x20;point.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Model information.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-09-774621-g001.tif"/>
</fig>
<p>When solving the flexibility of the layered elastic foundation with an in-filled trench under the moving load, one section of the vertical track can be used for the solution, and the dynamic response caused by the moving load at the section can be calculated. Then, according to the speed of the train, the remaining cross-sections are shifted to the corresponding phase, and the dynamic response generated at the other cross-sections is obtained. For solving the flexibility of the layered half-space with in-filled trench under moving load, this paper divides the layered half-space with in-filled trench into two parts: the layered half-space outside the in-filled trench and the soil layer inside the in-filled trench. The total wave field of the layered elastic half-space outside the in-filled trench includes the free field and the scattered wavefield, and the wavefield of the soil layer inside the in-filled trench only includes the scattered wave field. The free wave field is defined as the dynamic response (displacement and stress) of a layered half-space without an in-filled trench under a moving load, which is solved by the direct stiffness method. The scattered wavefield is defined as the additional wavefield generated by the scattering due to the existence of the in-filled trench, which is simulated by applying two sets of virtual moving uniformly distributed line loads on the boundary of the in-filled trench. This method is called the moving Green&#x2019;s function method. The density of the virtual moving uniformly distributed line loads can be determined by the corresponding boundary conditions. Finally, the total wave field of the layered elastic half-space outside the in-filled trench is the superposition of the free wave field and the scattered wavefield, that is, the flexibility of the layered elastic half-space containing the in-filled trench under the action of moving uniformly distributed vertical load is obtained.</p>
<sec id="s2-1">
<title>The Flexibility of the Layered Half-Space with In-Filled Trench</title>
<p>The stiffness matrix given in [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] can be adopted for the dynamic stiffness matrix of the 3D layered foundation <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. If the uniform distributed vertical load moving along the <italic>y</italic>-axis direction has a distribution length of 2&#x394; along the <italic>x</italic>-axis direction, the density is <italic>q</italic>
<sub>0</sub>, which can be expressed as<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m15">
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is the Dirac function; <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the distribution function, when <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, otherwise <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; <italic>c</italic> is the speed of the moving load. The Fourier transform of <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Eq. 1</xref> can be obtained as<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the wavenumbers in the <italic>x</italic> and <italic>y</italic> directions, and <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m23">
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is the circular frequency. In the layered elastic foundation, the external force and displacement on the interface of each soil layer satisfy the equilibrium equation [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>] as<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0,0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>0,0,0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Among them, <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the displacement amplitude vector at the interface of the soil layer, and <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0,0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>0,0,0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the external force vector at the interface of the soil layer. Considering that there is only the vertical load on the surface, only the third element has a value, and the other elements are zero. <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>H</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the 3D stiffness matrix of the layered half-space. Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e2">Eq. 2</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e3">Eq. 3</xref>, the displacement on the interface of each soil layer can be obtained. Subsequently, the amplitude of the upward and downward waves in each soil layer can be obtained from the relationship between the amplitude of the upward and downward waves in each soil layer and the displacement at the interface of each soil layer. Finally, the displacement <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and stress <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of any point in the frequency-wavenumber domain can be obtained from the relationship between the displacement and stress and the amplitude of the up and down&#x20;waves.</p>
<p>For the scattered wavefield caused by the in-filled trench, let <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> be the displacement and stress Green&#x2019;s function matrixes in the outer half-space of the in-filled trench and <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> be the displacement and stress Green&#x2019;s function matrixes in the inner half-space of the in-filled trench, respectively [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>]; then, the displacement and stress of any point outside and inside the in-filled trench can be expressed as<disp-formula id="e4a">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4a)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4b">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4b)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4c">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4c)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e4d">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4d)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, the subscripts &#x201c;<italic>u</italic>&#x201d; and &#x201c;<italic>t</italic>&#x201d;, respectively, represent the displacement and stress Green&#x2019;s function; the subscript &#x201c;<italic>G</italic>&#x201d; represents the dynamic response caused by the moving uniform distributed line load; the superscripts &#x201c;<italic>D</italic>&#x201d; and &#x201c;<italic>S</italic>&#x201d;, respectively, represent the layered elastic half-space outside the in-filled trench and the elastic soil layer inside the in-filled trench. <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are virtual distributed line&#x20;load.</p>
<p>The continuous conditions of stress and displacement on the interface <italic>s</italic> of the in-filled trench can be expressed as<disp-formula id="e5a">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5a)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e5b">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5b)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the stress and displacement along the <italic>x</italic>-, <italic>y</italic>-, and <italic>z</italic>-coordinate directions generated by the layered elastic half-space out of the in-filled trench acting on each element of the in-filled trench boundary. <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the stress and displacement along the <italic>x</italic>-, <italic>y</italic>-, and <italic>z</italic>-coordinate directions generated by the layered elastic half-space inner of the in-filled trench acting on each element of the in-filled trench boundary. <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the stress and displacement along the <italic>x</italic>-, <italic>y</italic>-, and <italic>z</italic>-coordinate directions generated by the free field on each element at the boundary of the in-filled trench. <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the weight function matrix, which can be taken as the unit matrix, so that the integral can be performed independently on each element. Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e4a">Eq. 4</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e5a">Eq. 5</xref> can be obtained<disp-formula id="e6a">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6a)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e6b">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6b)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="e6a">Eq. 6</xref>, the virtual moving uniform distributed line loads <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> applied on the boundary of the filling trench can be obtained, and substituting them into <xref ref-type="disp-formula" rid="e4a">Eq. 4</xref> can obtain the scattered wave field. Finally, by combining the free wave field and the scattered wavefield, the total displacement of any point in the layered elastic half-space can be obtained<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Among them, <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively, represent the dynamic flexibility coefficient of the layered elastic foundation with in-filled trench under the unit moving uniform distributed line load with a width in the <italic>x</italic>, <italic>y</italic>, and <italic>z</italic> directions; <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the vertical uniformly distributed line load; and <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the displacement vector generated by the elastic foundation under moving load. The displacement, velocity, and acceleration of any point in the time domain can be obtained by the inverse Fourier transform as shown in the following:<disp-formula id="e14a">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14a)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e14b">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2d9;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14b)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e14c">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#xa8;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14c)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s2-2">
<title>Coupling of the Layered Foundation and the Track</title>
<p>Assuming that the interaction pressure density between the track and the foundation is <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the vibration equation of the track&#x2019;s vertical displacement <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m81">
<mml:mi>&#x3a9;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> can be described as [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>]:<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">EI</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3a9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<italic>y-ct &#x2b; L</italic>
<sub>
<italic>n</italic>
</sub>) is the wheel load of the train, and its specific parameters can be found in [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>]. <xref ref-type="disp-formula" rid="e15">Equation 15</xref> is converted into the frequency-wavenumber domain to obtain<disp-formula id="e16">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">EI</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3a9;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(16)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Considering that the displacement of each point of the track in the transverse direction is <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m85">
<mml:mi>&#x3a9;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, the continuous condition of the track center displacement and the corresponding foundation point is<disp-formula id="e17">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>w</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0,0,0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3a9;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(17)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>w</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0,0,0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the dynamic flexibility of the layered foundation with an in-filled trench under the action of the moving load in the <italic>z</italic>-direction. It expresses the vertical displacement of the midpoint of the element due to the uniform distributed vertical load acting on the element, which can be obtained by <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Eq. 13</xref>. Combining <xref ref-type="disp-formula" rid="e16">Eqs 16</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="e17">17</xref> can obtain the interaction force between the track and the layered foundation and the track displacement in the frequency-wavenumber domain. Then, the inverse Fourier transform is used to transform the result into the frequency-space domain, and then the displacement response of any position of the elastic foundation in the frequency-space domain can be obtained by <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Eq. 13</xref>. Finally, the displacement, velocity, and acceleration responses of any position of the elastic foundation in the time-space domain are obtained from <xref ref-type="disp-formula" rid="e14a">Eq.&#x20;14</xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>Method Verification</title>
<p>This paper verifies the correctness of the numerical analysis of this paper by comparing the calculated results with the actual measured data of the Swedish X-2000 train [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>]. In this section, the material parameters in the in-filled trench are taken as the same as the parameters of the soil layer, that is, the half-space with the in-filled trench degenerates into the half-space without an in-filled trench. <xref ref-type="table" rid="T1">Table&#x20;1</xref> and <xref ref-type="table" rid="T2">Table&#x20;2</xref>, respectively, give the foundation soil parameters and the track system parameters of the Swedish X2000 train at different speeds. The Swedish X2000 train consists of five carriages, and the load distribution of the train wheels is shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure&#x20;1B</xref>. <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure&#x20;1C</xref> shows the comparison between the calculated results in this paper and the measured data when the train speeds are 70&#xa0;km/h and 200&#xa0;km/h, respectively. The results in this paper are in good agreement with the measured data, which confirms the reliability of the method in this&#x20;paper.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Soil parameters under train speeds of 70 and 200&#xa0;km/h</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th rowspan="2" align="left">Soil layer</th>
<th rowspan="2" align="center">Depth (<italic>m</italic>)</th>
<th rowspan="2" align="center">Mass density <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">3</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">Shear wave speed <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">m</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th rowspan="2" align="center">Poisson&#x2019;s ratio <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m90">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">Damping ratio <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m91">
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="center">
<italic>C</italic>&#x20;&#x3d; 70&#xa0;km/h</th>
<th align="center">
<italic>C</italic>&#x20;&#x3d; 200&#xa0;km/h</th>
<th align="center">
<italic>C</italic>&#x20;&#x3d; 70&#xa0;km/h</th>
<th align="center">
<italic>C</italic>&#x20;&#x3d; 200&#xa0;km/h</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">Backfill</td>
<td align="char" char=".">1.1</td>
<td align="center">1500</td>
<td align="center">72</td>
<td align="center">65</td>
<td align="char" char=".">0.49</td>
<td align="char" char=".">0.04</td>
<td align="char" char=".">0.063</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Silty clay</td>
<td align="char" char=".">3.0</td>
<td align="center">1620</td>
<td align="center">41</td>
<td align="center">33</td>
<td align="char" char=".">0.49</td>
<td align="char" char=".">0.02</td>
<td align="char" char=".">0.058</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Clay</td>
<td align="char" char=".">4.5</td>
<td align="center">1475</td>
<td align="center">65</td>
<td align="center">60</td>
<td align="char" char=".">0.49</td>
<td align="char" char=".">0.05</td>
<td align="char" char=".">0.098</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Clay</td>
<td align="char" char=".">6.0</td>
<td align="center">1475</td>
<td align="center">87</td>
<td align="center">85</td>
<td align="char" char=".">0.49</td>
<td align="char" char=".">0.05</td>
<td align="char" char=".">0.064</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Half-space</td>
<td align="center">&#x221e;</td>
<td align="center">1475</td>
<td align="center">100</td>
<td align="center">100</td>
<td align="char" char=".">0.49</td>
<td align="char" char=".">0.05</td>
<td align="char" char=".">0.060</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>Track properties</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Velocity</th>
<th align="center">Track width <italic>B</italic>/<italic>m</italic>
</th>
<th align="center">Mass density M/(kg/m<italic>
<sup>3</sup>
</italic>)</th>
<th align="center">B (E) ending stiffness <italic>EI</italic>/(<italic>MN</italic>/<italic>m</italic>
<sup>2</sup>)</th>
<th align="center">D (E) amping ratio <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m92">
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">70&#xa0;km/h</td>
<td align="char" char=".">3.0</td>
<td align="char" char=".">10.83</td>
<td align="center">2006</td>
<td align="char" char=".">0.1</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">200&#xa0;km/h</td>
<td align="char" char=".">3.0</td>
<td align="char" char=".">10.83</td>
<td align="center">806</td>
<td align="char" char=".">0.1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s4">
<title>Vibration Isolation of the Rubber-Concrete Alternating Superposition In-Filled Trench</title>
<p>To better demonstrate the superiority of the rubber-concrete alternating superposition in-filled trench for train-induced vibration isolation, this paper takes the vibration generated by the Sweden X2000&#x20;high-speed train on the actual soft soil foundation as an example, and compares the vibration isolation effect with that of the empty trench, rubber in-filled trench, and C30 concrete in-filled trench. In the calculation, the thickness of the rubber-C30 superposition unit is taken as 0.4&#xa0;m, and the trench with 3.0&#xa0;m depth and 0.5&#xa0;m width. The actual soft soil foundation parameters of the Sweden X-2000 high-speed train can be found in [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>]. The track parameters of the X-2000 train are shown in <xref ref-type="table" rid="T2">Table&#x20;2</xref>, and the wheel axle load distribution is shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure&#x20;1B</xref>. <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure&#x20;2A</xref> shows the results of the vertical displacement, velocity, and acceleration time histories of point P<sub>1</sub> in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure&#x20;1A</xref> when the speeds of the X2000 train are 70&#xa0;km/h and 200&#xa0;km/h, with different types of in-filled trench. <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure&#x20;2B</xref> shows the Fourier amplitude spectrum of the vertical displacement, velocity, and acceleration at point P<sub>1</sub> corresponding to <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure&#x20;2A</xref>.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Influence of trench type to isolation effect on soft&#x20;soil.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-09-774621-g002.tif"/>
</fig>
<p>It can be seen from <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure&#x20;2A</xref> that the rubber-filled trench has almost no vibration isolation effect. At the two speeds of the train, the vibration isolation effect of the rubber-concrete alternately superposition in-filled trench proposed in this paper is significantly better than that of the C30 concrete in-filled trench, which is especially reflected in the vibration isolation effect on displacement. Moreover, the vibration isolation effect of the rubber-concrete alternately superposition in-filled trench at the speed of 200&#xa0;km/h is better than that of the speed of 70&#xa0;km/h. <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure&#x20;2B</xref> shows that the frequency spectrum of ground vibration response behind the trench is significantly changed by the rubber-concrete alternately superposition in-filled trench. Compared with low-frequency vibrations generated by the lower train speed, the rubber-concrete alternately superposition in-filled trench has a better vibration isolation effect on high-frequency vibrations generated by a high-speed train. This shows that the rubber-concrete alternately superposition in-filled trench has the frequency band characteristics of elastic waves, that is, elastic waves in the passband frequency range can propagate without attenuation, while the elastic waves in the forbidden frequency range will be filtered&#x20;out.</p>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s5">
<title>Conclusion</title>
<p>This paper presented a new train-induced vibration isolation measure of rubber-concrete alternating superposition in-filled trench and built a 2.5D train-track-layered foundation-filled trench model to analyze the dynamics of track and layered foundation with the in-filled trench. The correctness of the model is verified by using the measured data of the Sweden X2000&#x20;high-speed train. Finally, the vibration isolation efficiency of rubber-concrete alternating superposition in-filled trench is calculated using the actual soft soil foundation parameters of the Sweden X2000&#x20;high-speed train, and the vibration isolation efficiency is compared with that of the empty trench rubber in-filled trench and concrete in-filled trench. The results show that the vibration isolation effect of the rubber-concrete alternating superposition in-filled trench proposed in this paper is better than that of the C30 concrete in-filled trench, especially the impact on displacement. Compared with low-frequency vibrations generated by the lower train speed, the rubber-concrete alternating superposition in-filled trench has a better vibration isolation effect on high-frequency vibrations caused by higher-speed trains.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s6">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/Supplementary Material. Further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<title>Author Contributions</title>
<p>Conceptualization: JW and QL; mathematical derivation: LJ&#x20;and JW; computer program: LJ&#x20;and JW; validation and data curation: XL and ZZ; writing: original draft preparation, review, and editing, LJ&#x20;and JW All authors have read and agreed to publish this manuscript.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<title>Funding</title>
<p>This study is supported by the Youth Technology Innovation Funds in Shanxi Agricultural University (No. 2018009), which is gratefully acknowledged.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s9">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x2019;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors, and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Woods</surname>
<given-names>RD</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Screening of Surface Waves in Soils</article-title>. <source>Am Soc Civil Engr J&#x20;Soil Mech</source> (<year>1968</year>) <volume>94</volume>:<fpage>951</fpage>&#x2013;<lpage>79</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Y-B</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hung</surname>
<given-names>H-H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A Parametric Study of Wave Barriers for Reduction of Train-Induced Vibrations</article-title>. <source>Int J&#x20;Numer Meth Engng</source> (<year>1997</year>) <volume>40</volume>:<fpage>3729</fpage>&#x2013;<lpage>47</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/(sici)1097-0207(19971030)40:20&#x3c;3729:aid-nme236&#x3e;3.0.co;2-8</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>With</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bahrekazemi</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bodare</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Wave Barrier of Lime-Cement Columns against Train-Induced Ground-Borne Vibrations</article-title>. <source>Soil Dyn Earthquake Eng</source> (<year>2009</year>) <volume>29</volume>:<fpage>1027</fpage>&#x2013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.soildyn.2008.12.005</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gao</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Peng</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analysis of Passive Vibration Isolation Using Open Trench in Layered Ground</article-title>. <source>Northwest Seismological J</source> (<year>2009</year>) <volume>31</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>115</fpage>&#x2013;<lpage>20</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hou</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Model Test Research on Vibration Isolation Effects of Filling Barriers for Railway Subgrade</article-title>. <source>Railway Eng</source> (<year>2017</year>) <volume>2</volume> (<issue>4</issue>) <fpage>146</fpage>&#x2013;<lpage>50</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-981-15-2349-6_3</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bi</surname>
<given-names>Q</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhao</surname>
<given-names>Q</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>The Research on the Model Test of the Effect of Vibration Isolation about Continuous Vibration Isolation Measures in High Speed Railway</article-title>. <source>J&#x20;Railway Sci Eng</source> (<year>2018</year>) <volume>15</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>829</fpage>&#x2013;<lpage>36</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Br&#xfb;l&#xe9;</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Javelaud</surname>
<given-names>EH</given-names>
</name>
<name>
<surname>Enoch</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Guenneau</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Experiments on Seismic Metamaterials: Molding Surface Waves</article-title>. <source>Phys Rev Lett</source> (<year>2014</year>) <volume>112</volume>(<issue>13</issue>):<fpage>133901</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/physrevlett.112.133901</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Beskos</surname>
<given-names>DE</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dasgupta</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vardoulakis</surname>
<given-names>IG</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Vibration Isolation Using Open or Filled Trenches</article-title>. <source>Comput Mech</source> (<year>1986</year>) <volume>1</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>43</fpage>&#x2013;<lpage>63</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00298637</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Adam</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Von Estorff</surname>
<given-names>O</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Reduction of Train-Induced Building Vibrations by Using Open and Filled Trenches</article-title>. <source>Comput Structures</source> (<year>2005</year>) <volume>83</volume>:<fpage>11</fpage>&#x2013;<lpage>24</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruc.2004.08.010</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hung</surname>
<given-names>HH</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>YB</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chang</surname>
<given-names>DW</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Wave Barriers for Reduction of Train-Induced Vibrations in Soils</article-title>. <source>J&#x20;Geotech Geoenviron Eng</source> (<year>2004</year>) <volume>130</volume>(<issue>12</issue>):<fpage>1283</fpage>&#x2013;<lpage>91</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1061/(asce)1090-0241(2004)130:12(1283)</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Andersen</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nielsen</surname>
<given-names>SRK</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Reduction of Ground Vibration by Means of Barriers or Soil Improvement along a Railway Track</article-title>. <source>Soil Dyn Earthquake Eng</source> (<year>2005</year>) <volume>25</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>701</fpage>&#x2013;<lpage>16</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.soildyn.2005.04.007</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Deng</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xia</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analysis of Efficiency of Vibration Isolating Groove Subjected to Vehicle Load</article-title>. <source>Rock Soil Mech</source> (<year>2007</year>) <volume>28</volume>(<issue>5</issue>):<fpage>883</fpage>&#x2013;<lpage>8</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hildebrand</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Asymptotic Analysis of Hard Wave Barriers in Soil</article-title>. <source>Soil Dyn Earthquake Eng</source> (<year>2003</year>) <volume>23</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>143</fpage>&#x2013;<lpage>58</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0267-7261(02)00154-9</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Jesmani</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shafie</surname>
<given-names>MR</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sadeghi Vileh</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Finite Element Analysis of Active Isolation of Deep Foundation in Clayey Soil by Rectangular Trenches</article-title>. <source>Electron J&#x20;Geotechnical Eng</source> (<year>2008</year>) <volume>13</volume>:<fpage>143</fpage>&#x2013;<lpage>52</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tsai</surname>
<given-names>PH</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Effects of Open Trench Dimension on Screening Effectiveness for High Speed Train Induced Vibration</article-title>. <source>Appl Mech Mater</source> (<year>2013</year>) <volume>256</volume>:<fpage>1187</fpage>&#x2013;<lpage>90</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4028/www.scientific.net/AMM.256-259.1187</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zakeri</surname>
<given-names>J-A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Esmaeili</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mosayebi</surname>
<given-names>S-A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Numerical Investigation of the Effectiveness of a Step-Shaped Trench in Reducing Train-Induced Vibrations</article-title>. <source>Proc Inst Mech Eng F: J&#x20;Rail Rapid Transit</source> (<year>2014</year>) <volume>228</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>298</fpage>&#x2013;<lpage>306</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0954409712473094</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kim</surname>
<given-names>HS</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A Study on the Characteristics and the Effective Reduction Methods for the Ground Vibration Due to the Travelling Tilting Train</article-title>. <source>Eng</source> (<year>2014</year>) <volume>06</volume>:<fpage>202</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/eng.2014.64024</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chiang</surname>
<given-names>C-h</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tsai</surname>
<given-names>P-h</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A Numerical Study of the Screening Effectiveness of Open Trenches for High-Speed Train-Induced Vibration</article-title>. <source>Shock and Vibration</source> (<year>2014</year>) <volume>2014</volume>:<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>11</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2014/489090</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Esmaeili</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zakeri</surname>
<given-names>JA</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mosayebi</surname>
<given-names>SA</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Investigating the Optimized Open V-Shaped Trench Performance in Reduction of Train-Induced Ground Vibrations</article-title>. <source>Int J&#x20;Geomechanics</source> (<year>2013</year>) <volume>14</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>04014004</fpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Linag</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ba</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Surface Motion of an Alluvial valley in Layered Half-Space for Incident Plane SH Waves</article-title>. <source>J&#x20;Earthquake Eng Eng Vibration</source> (<year>2007</year>) <volume>27</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Banerjee</surname>
<given-names>PK</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ahmad</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Advanced Application of BEM to Wave Barriers in Multi-Layered Three-Dimensional Soil media</article-title>. <source>Earthquake Engng Struct Dyn</source> (<year>1988</year>) <volume>16</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>1041</fpage>&#x2013;<lpage>60</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/eqe.4290160707</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Leung</surname>
<given-names>KL</given-names>
</name>
<name>
<surname>Beskos</surname>
<given-names>DE</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vardoulakis</surname>
<given-names>IG</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Vibration Isolation Using Open or Filled Trenches</article-title>. <source>Comput Mech</source> (<year>1990</year>) <volume>7</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>137</fpage>&#x2013;<lpage>48</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00375927</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Karlstr&#xf6;m</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bostr&#xf6;m</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Efficiency of Trenches along Railways for Trains Moving at Sub- or Supersonic Speeds</article-title>. <source>Soil Dyn Earthquake Eng</source> (<year>2007</year>) <volume>27</volume>:<fpage>625</fpage>&#x2013;<lpage>41</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.soildyn.2006.12.005</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Di Mino</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Giunta</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Di Liberto</surname>
<given-names>CM</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Assessing the Open Trenches in Screening Railway Ground-Borne Vibrations by Means of Artificial Neural Network</article-title>. <source>Adv Acoust Vibration</source> (<year>2009</year>) <volume>2009</volume>:<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2009/942787</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Sivakumar Babu</surname>
<given-names>GL</given-names>
</name>
<name>
<surname>Srivastava</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nanjunda Rao</surname>
<given-names>KS</given-names>
</name>
<name>
<surname>Venkatesha</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analysis and Design of Vibration Isolation System Using Open Trenches</article-title>. <source>Int J&#x20;Geomechanics</source> (<year>2010</year>) <volume>11</volume>(<issue>5</issue>):<fpage>364</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1061/(asce)gm.1943-5622.0000103</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Connolly</surname>
<given-names>D</given-names>
</name>
<name>
<surname>Giannopoulos</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Fan</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
<name>
<surname>Woodward</surname>
<given-names>PK</given-names>
</name>
<name>
<surname>Forde</surname>
<given-names>MC</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Optimising Low Acoustic Impedance Back-Fill Material Wave Barrier Dimensions to Shield Structures from Ground Borne High Speed Rail Vibrations</article-title>. <source>Construction Building Mater</source> (<year>2013</year>) <volume>44</volume>:<fpage>557</fpage>&#x2013;<lpage>64</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.conbuildmat.2013.03.034</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="confproc">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Jiang</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Toward</surname>
<given-names>MGR</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dijckmans</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Thompson</surname>
<given-names>DJ</given-names>
</name>
<name>
<surname>Degrande</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lombaert</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ryue</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Reducing Railway Induced Ground-Borne Vibration by Using Trenches and Buried Soft Barriers</article-title>. In: <conf-name>Noise and Vibration Mitigation for Rail Transportation Systems</conf-name>; <conf-loc>Berlin, Heidelberg</conf-loc>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2015</year>). p. <fpage>555</fpage>&#x2013;<lpage>62</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-3-662-44832-8_65</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Yuan</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cai</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shi</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Study of Vibration-Isolation Efficiency of Open Trench in Saturated Ground by 2.5D Finite Element Method</article-title>. <source>Rock Soil Mech</source> (<year>2013</year>) <volume>34</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>2111</fpage>&#x2013;<lpage>8</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Liang</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ba</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Exact Dynamic Stiffness Matrices of 3-D Layered Site and its Green&#x27;s Functions</article-title>. <source>J&#x20;Earthquake Eng Eng Vibration</source> (<year>2007</year>) <volume>27</volume>(<issue>5</issue>):<fpage>7</fpage>&#x2013;<lpage>17</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ba</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liang</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jin</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
</person-group>, <article-title>Dynamic Responses of Layered Ground-Track Coupled System under the Moving Loads from High-Speed Train</article-title>. <source>China Civil Eng J</source> (<year>2014</year>) <volume>47</volume>(<issue>11</issue>):<fpage>108</fpage>&#x2013;<lpage>19</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ba</surname>
<given-names>Z</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liang</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>, <article-title>Reduction of Train-Induced Vibrations by Using a Trench in a Layered Half-Space</article-title>. <source>J&#x20;Vibroeng</source> (<year>2016</year>) <volume>18</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>1742</fpage>&#x2013;<lpage>64</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.21595/jve.2016.16566</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Takemiya</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Simulation of Track-Ground Vibrations Due to a High-Speed Train: the Case of X-2000 at Ledsgard</article-title>. <source>J&#x20;Sound Vibration</source> (<year>2003</year>) <volume>261</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>503</fpage>&#x2013;<lpage>26</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0022-460x(02)01007-6</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bian</surname>
<given-names>X</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hu</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
</person-group>, <article-title>Numerical Simulation of High-Speed Train Induced Ground Vibrations Using 2.5D Finite Element Approach</article-title>. <source>Sci China (Physics, Mech Astronomy)</source> (<year>2008</year>) <volume>38</volume>(<issue>5</issue>):<fpage>600</fpage>&#x2013;<lpage>17</lpage>. <comment>(in Chinese)</comment>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11433-008-0060-3</pub-id> </citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>