水下双面真空预压离心模型试验及数值模拟分析

水下双面真空预压既有低位真空比顶部真空更大降低土体内孔隙水压力的特点，又有水下真空预压可以更好利用上覆水荷载的优点。然而双面真空预压目前仅在处理疏浚土时应用，在固结机制和固结行为方面研究尚不深入。为探讨水下双面真空预压的加固特征和加固效果，采用离心模型试验模拟软土在顶部与底部同时受真空联合砂井预压，并利用有限元分析离心模型试验结果，对孔隙水压力和变形进行了比较分析，探讨了水下双面真空预压总水头分布的变化、应力路径的发展，并评价了固结速率。通过试验和分析发现，水下双面真空预压比陆上真空预压有更大的有效预压荷载，砂井能加速土体固结并减少土体最终沉降，加固区中部应力路径基本按K₀发展；同时在重力与真空双重作用下，底部孔隙水压力下降值远大于顶部孔隙水压力下降值，加固后期底部为低水头区。上述发现增强了对水下双面真空预压的认识和开发利用。