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土壤在其地質歷史上可以通過多種機制進行固結，包括機械作用、侵蝕、冰川作用引起的卸載、地下水高程的變化或其他機制。對于巖土工程師來說，土壤的主要應力狀態對于預測預期的底土沉降非常重要。根據土壤歷史，這些條件持續存在并影響地震波的傳播，特別是兩種不同類型的剪切波SV和SH（垂直和水平極化剪切波）。剪切波對動態土壤參數（如土壤剛度）的變化很敏感。剪切波的方向特征有助于根據超固結比OCR (Ku and Mayne, 2014): OCR = σ' / σ' 或 超固結差(OCD= σ' - σ' ).OCR 被定義為土壤曾經經歷過的最大覆蓋層應力（如在覆冰的情況下）與當前覆蓋層應力（沒有覆蓋冰層）之比，如果當前有效垂直應力大于其過去經歷的最大應力，導致剪切強度和剛度高于基于其當前反射應力狀態的預期，則認為土壤過度固結（OCR>1）。

應力引起的各向異性S波速度(Roesler,1979)  波傳播方向上的主有效應力

                                                                                                          波極化方向上的主有效應力

                                                                                                          材料常數

OCR測量土壤的抗剪強度、壓縮性和滲透性，因此是巖土工程中的一個重要參數。OCD與地球物理測量的成對剛度比密切相關(G0,HH/G0, VH.) 。Mackens等人（2017）使用Ku和Mayne（2014）之后的關系來計算過固結差異，假設沿垂直軸的橫向各向同性(v =v ). s, VH s, HV