浅层气广泛存在于我国东海和南海陆架片区。在波浪荷载作用下,含气沉积物海床土体的孔隙水压力产生振荡并增长,海床土体的有效应力降低,波浪荷载甚至会诱导海床发生液化、结构失稳等工程灾害。海洋建(构)筑物的设计和施工过程中不得不考虑海底浅层气的影响。以往对于海床孔压响应的研究主要集中于饱和海床,而对于含气海床在波浪荷载下的孔压响应研究则较少。本文针对波浪荷载下含气海床的土体响应问题,采用理论解析与水槽物理模型试验相结合的手段,旨在揭示波浪作用下砂质含气海床的动力响应特性与机理。基于Biot多孔弹性理论以及线性波理论,研究了在波浪荷载作用下含气量对砂质含气海床超孔隙水压力特性的影响,得出了不同含气量下超孔隙水压力沿深度发展趋势。基于大型流固土耦合水槽物理模型试验,研究了波浪作用下含气海床土体响应,揭示了砂质含气海床土体超静孔压动态演变过程。海床的动孔压响应是自海床表面逐渐向下发展的过程,浅层土体的超孔隙水压力首先发生周期性振荡,随后不断向下层扩展并达到稳态;探讨了波浪加载历史对砂质含气海床土体孔压响应的影响规律,砂质含气海床同深度土体的超孔压幅值在相同波浪荷载强度下随波浪加载次数的增加而增大;加波过程中,砂质含气海床土体内的气泡不断逃逸,床面形成火山锥状通道;停止加波后,海床土体超静孔压消散,排水固结自下向上发展,砂床床面发生沉降;海床土体超静孔压消散的过程伴随着土体的密实化,土体密实化导致海床床面的大变形沉降;先期波浪加载历史使土体密度变大,海床变得更加密实。利用试验数据与预测数值结果进行对比分析,研究了波浪参数对于砂质含气海床孔压响应的影响,验证了土体含气量对土体孔压响应的影响规律,检验了理论预测的合理性。分析发现:含气量越大,含气砂床超孔隙水压力消散速度越慢;土体含气量越大,超孔隙水压力幅值越小;随着土体含气量的增加,渗透系数减小,饱和度降低,相位滞后现象在海床表层表现更加明显。