随着围海造陆工程在我国沿海区域大规模的开展,高含水率吹填土地基承载力低、压缩性高等特性成为影响工程建设的关键问题,因此对软弱吹填土地基的处理显得尤为重要。注气扰动排水法是一种兼具堆载预压法和注气扰动技术特点的新型软土地基处理方法。本文采用室内模型试验、理论分析、现场试验及数值模拟相结合的方法,对注气扰动排水法的气动劈裂机理进行了系统分析,并基于气动劈裂机理建立了数学模型和三维有限元模型。主要研究内容和结论如下:(1)本文通过室内模型试验验证了注气扰动排水法的可行性和有效性,并分析了注气参数对加固效果的影响。研究发现注气扰动排水法能显著加快地基固结,提高土体强度。此外,增加注气切割面数量和注气压力,均能改善对土体的加固效果。(2)本文利用MATLAB建立了气动裂隙扩散数学模型,研究了注气参数对气动裂隙特性的影响。结果表明裂隙半径与注气流量、注气部位深度正相关,而与注气压力负相关;裂隙最大宽度与注气流量、注气压力正相关,而与注气部位深度负相关。(3)本文利用PLAXIS建立了注气扰动排水法处理软土的数值模型,通过分析软土在固结过程中超静孔压、土体应力应变和沉降量的变化,研究注气扰动排水法加固软土地基微观机理。研究表明塑料排水板与注气扰动层构成了排水系统,能增多超静孔压消散通道,加快软土排水固结,提高土体强度。