振动注浆是加固富水砂层的有效方法，通过对饱和砂土施加振动激励，从而增强浆液扩散性能，提升注浆加固效果。研究振动激励作用下饱和砂土的扰动特性，对于振动注浆施工中振动频率、注浆时刻以及位置具有指导意义。目前振动注浆试验的振动方式主要包括振动台振动和轴向振动，采取振动台振动不能反映实际工程中局部振动激励对周围土体扰动的空间效应;采取轴向振动时，其能量主要集中于钻杆端部土体，对径向土体影响范围有限。 针对上述问题，本文设计了一种频率可调且能够输出径向振动激励的试验装置，开展了不同频率下饱和砂土振动模型试验,建立了与模型试验相对应的仿真模型，并通过对比计算结果与模型试验结果验证了仿真模型的适用性，进一步构建了径向振动对饱和砂土场地扰动的半无限大饱和砂土场地的仿真模型，研究了不同因素对饱和砂土扰动特征的影响。主要研究内容及成果如下: （1）设计了振动频率可调且激振能量集中的径向振动试验装置。基于该试验装置开展了振动频率为10Hz、30Hz和50Hz条件下饱和砂土振动试验，分析了径向振动激励下饱和砂土孔隙水压力演变规律和时空分布特征。结果表明振动频率越高，饱和砂土受扰动的程度越剧烈，10Hz、30Hz、50Hz工况中5号测点孔压比峰值分别为1.15、1.08、0.94,孔压最大震荡幅度分别为1.7kPa,0.8kPa,0.2kPa;距振动器中心距离越远，其受扰动程度越低，30Hz工况5号测点孔压比峰值分别为0.02、1.08、1.46,孔压最大震荡幅度分别为0.09kPa,0.8kPa,3.1kPa;且与振动器中心点等高的位置受扰动程度高于竖直方向上其他点位。 （2）基于有限差分法建立了与模型试验相对应的仿真模型，开展了径向振动激励作用下饱和砂土扰动响应的仿真分析。计算结果与试验结果的对比表明，在相同条件下相同位置的孔隙水压力变化规律基本一致，10Hz、30Hz、50Hz工况中5号点孔压峰值和超静孔压比峰值仿真值与试验值之间的平均相对误差分别为2.0％和8.3％,验证了该仿真模型的适用性。 （3）进一步建立了半无限边界的饱和砂土场地模型，揭示了不同埋深和渗透系数的饱和砂土受径向振动的扰动特征规律，并分析了振动频率对土体的影响。结果表明:在振动条件相同时，饱和砂土受扰动程度随埋深的增大而减弱;渗透系数越小的砂土孔隙水压力积累越快，超静孔压比峰值越高，振动停止后孔压消散越慢;在本文设置的工况中，振动频率为100Hz时，超静孔压比峰值最大，且相比其他工况最快达到峰值。 （4）基于以上研究，得出了利用径向激振装置实施振动注浆时的启示:在设置单一注浆孔时，将出浆口位置设于振动器中部可实现最佳加固效果;对于注浆时刻的选择，应在孔隙水压力达到峰值附近时实施注浆;对于埋深较深或渗透系数较大的待加固位置，需选择功率较大的振动设备，反之则选择功率较小的振动设备。
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