砂土地基作为一种普遍存在的地基类型,在世界各地广泛分布。由于砂土存在无粘聚力的特点,容易发生失稳、液化等破坏现象,如何处理砂土地基也是岩土工程中较为棘手的问题。德国莱比锡地区存在广泛分布的砂土地基,其南部为东德最大的露天褐煤矿,由于连年开采,废弃褐煤矿区存在大量砂土边坡、松砂地基等不稳定的地质情况,需要进行针对性的加固处理。本文总结了砂土加固变形特性的研究成果,针对莱比锡地区的砂土边坡与地基开展了室内模型试验,研究了砂土边坡的变形特性与砂土地基的强夯加固特性。主要工作与研究成果如下:在砂土边坡变形特性方面,采用实验室自行设计的多功能室内模型试验箱,并结合粒子图像测试(PIV)技术,模拟并分析了砂土边坡在荷载作用下土体的变形过程。设置了不同荷载宽度与荷载距坡肩距离的对照试验,并结合数值模拟,研究了不同工况下砂土边坡的变形特性。试验结果表明:随着荷载宽度与荷载距坡肩距离的减少,坡顶沉降不断增加;随着荷载宽度与荷载距坡肩距离的减少,砂土边坡颗粒位移矢量逐渐增大,其颗粒位移分布呈现出中心加深,两边拓展的趋势;随着荷载宽度的减少,外加荷载影响深度增加,水平宽度减少,位移矢量图由椭圆形向纺锥形发展。利用有限元分析软件ABAQUS建立砂土边坡有限元模型,模拟了逐级加载试验过程。根据有限元计算结果,砂土边坡模型厚度对本试验未有明显影响,坡顶沉降分布误差小于2%,表明室内模型实验能够有效模拟砂土边坡变形特性。在砂土地基强夯加固特性方面,采用自行设计的模型试验装置模拟砂土地基,利用PIV量测系统,通过室内试验,研究了不同初始相对密实度下的德国莱比锡砂土地基强夯加固特性。结果表明:不同击数的实验组的速度时程曲线在快速下降阶段基本重合;在回弹阶段,击数越高回弹速度越大、持续时间越短,说明击数越高,能量释放越快。随着实验组初始相对密实度增大,各击次间能量释放时间降幅减小,夯锤冲击力增大,各击数之间冲击力的差别减小。随着夯击次数的增加,夯锤动态力峰值逐渐提高,上行曲线斜率变小,冲击行程逐渐缩短。ID0.4、ID0.5、ID0.7试验组分别在第20、18、15击后,水平方向有效加固范围增长大于深度方向。