本学位论文以山东省交通科技基金项目“饱和细粒土微振液化机理探讨与沉降变形预测及处置研究”为依托，旨在对山东省高等级公路地基由于车辆动荷载微振作用引起的饱和细粒土液化、不均匀变形沉降问题的研究，并进一步提出合理的地基液化处置措施。 随着现在高等级公路的大量投入使用，在黄河沉积区，由于地下水位的反复升降，加上交通量的微振作用，引起饱和细粒土地基的液化及不均匀沉降，导致路面开裂、破损，严重影响了路面的使用状况，大大增加了养护维修费用，现已成为一个亟待解决的问题。这是本文的立论依据之一。 通过对研究区饱和细粒土在车辆动荷载作用下，产生微振液化和变形破坏的综合分析和深入探讨，建立起一套适合本地区饱和细粒土的动应力应变关系特征以及发生变形破坏的模型，科学预测微振液化的区域和变形的发生、发展过程，给出适宜的地基处理方案，为路桥建设中的地基安全服务，降低养护维修费用。这是本文立论的另一个依据。 本论文的研究区主要选择在黄河三角洲地区的高速公路拟建地，能反映出高速公路经过地区的实际工程地质特征。根据现场钻探、取样和室内分析，得出黄河三角洲饱和细粒土特征，土体主要为亚砂土和亚粘土，还含有细砂、粉细砂。地下水位较浅，最浅的达到离地面约10cm，含水量普遍比较大。土体的微结构特征，总体基本一致，颗粒表层多有细小颗粒附着，且多数呈椭球状；粒间多为颗粒直接挤压接触，极少量有链状连接，绝大多数呈骨架状结构。矿物特征，主要是碎屑矿物占绝对优势，其中石英含量最大，其次为长石、方解石。粘土矿物主要为伊利石和绿泥石，其中纯伊利石占粘土矿物总量的一半以上；高岭石和蒙脱石占粘土矿物含量较少。 研究发现，黄河三角洲地区饱和细粒土的特征具有很强的特殊性，根据现场和室内试验以及数值分析的方法，对土体在振动过程中的液化机理进行了探讨，并对其在振动荷载下的变形进行了预测，提出了适合于黄河三角洲地区的地基土处置措施。研究的结论如下：(1)循环荷载导致的黄河口海床粉质土的液化主要发生在硬壳层，孔压迅速升高，土体强度降低，硬壳层上下的土体，强度均有所提高，振动结束后土体强度逐渐向天然状态时强度恢复；循环荷载导致的孔压上升呈突变特征，循环荷载停止后孔压的消散呈渐变趋势，随着荷载循环次数增加，液化发生层的深度向深部扩展；循环荷载作用使土体的含水率、密度、孔隙比、饱和度、粘聚力、内摩擦角、压缩性等指标变化趋势沿深度具显著的差异性。土体的粒度、矿物、微结构是导致不同层次强度变化的重要因素，不同层次的变化规律不完全相同，在液化区和振动密实区存在着相反的变化规律，液化区的粒度、矿物、微结构的变化，都是导致该区强度降低因素，对振密区则是导致其强度升高因素。 (2)黄河三角洲地基土渗透系数随振动能量的增大先变小然后持续变大，变化幅值最大可达4倍多；同步测量土体密度发现，其随振动能量呈先变大后变小的趋势，可见渗透系数与密度在振动能量不断增加的情况下呈负相关的关系，细粒物质的排出对渗透系数的增大起了促进作用。 (3)根据现场循环荷载变形破坏试验得出，液化变形破坏的影响因素包括：内因主要有，土体的密实度、含水量和土体中是否存在软弱区；外因主要有，车辆荷载的大小和车辆荷载频率。其中存在软弱区是对道路破坏最大的因素。在循环荷载作用后，天然土体的临塑荷载和极限荷载都有明显的降低，循环荷载作用，使土体的临塑荷载降低39％，极限荷载降低25％。 (4)利用室内动三轴和共振柱试验结果表明：常规的破坏标准均不适合对黄河三角洲地基土进行动强度的判别，而将亚砂土和亚粘土孔压比0.65、粉砂土孔压比0.87作为液化破坏开始的标志。 (5)在100kPa的循环荷载作用下，对10m深度范围内地基土的孔压和变形数值分析结果得出，表层土体不易产生液化，变形较大；下部土层容易产生液化，变形较小。在荷载作用初期，变形值和孔压值的变化速率比较大，在180天后，变化速率都变小，在作用360天后地基土已经稳定。 (6)在冲击荷载作用下，根据现场试验和室内的数值分析，得到地基土的变形预测结果，当外部能量为1270N/m2·次时，地基土在初始阶段产生明显瞬时沉降，达到10cm，随着荷载的持续作用，地基土趋于密实，变形量趋于匀速变化，约为2cm。 (7)根据现场的道路破坏现状和本文的室内外试验研究，对黄河三角洲地基土微振液化采用的预防与改良的主要措施是：对于已经修建的道路，要控制外因，主要是限制车速和超载；对于正在施工中的道路，要运用比较符合当地实际的地基处理方法，用于黄河三角洲地区的处理方法是，改进的强夯处理即强夯置换，灰土垫层法和粉喷桩法。 本论文从一个崭新的视角研究黄河三角洲地基土的液化机理、变形预测及处置措施。本论文的研究方法和技术路线都有创新：对于黄河三角洲地区饱和细粒土在特定车辆动荷载作用下的变形破坏研究，前人都没有进行过；利用现场循环荷载振动过程，来研究饱和细粒土振动液化、不均匀变形，而不是简单的钻孔分析，具有突破性；利用数值分析的方法，模拟车辆荷载导致饱和细粒土振动液化和变形的过程，提出合理的地基整治措施。本论文的研究成果对黄河三角洲地区的高速公路在车辆动荷载作用下的地基液化发展过程与变形的科学预测具有显著的指导意义，对道路的地基处理具有工程实践意义，对车辆动荷载作用下的地基土变化研究具有促进作用。