随着高速公路、铁路、桥梁及港口码头等基础设施建设的发展，地基处理技术得到了广泛应用和快速发展，气压劈裂真空预压法作为加固深厚软土地基的新技术，不仅克服了地表荷载随深度衰减的局限性，同时气压劈裂产生的裂隙可以增强土体渗透性，加速超静孔压的消散，缩短排水固结时间。尽管气压劈裂技术在很多工程中得以了成功应用，但依然存在很多基础理论问题亟待深入研究，如土体中气体的渗流规律、喷气孔间距确定的理论依据、两相流的耦合作用对土体物理力学性质和水气运移状况的影响等。本文结合国内外各个领域中有关气体运移规律的研究成果，以气压劈裂真空预压法为依托背景，采用理论分析、室内试验和数值模拟相结合的方法，研究土体中气体渗透率大小测定、气体在土体中的渗透规律、气体的有效影响范围及其影响因素等。主要研究内容和成果如下:　　 (1)针对现有气体渗透测定仪器测定中气压梯度难以控制的不足，对柔性壁渗透仪进行了改造，并结合课题组提出的气体收集装置完成了对土体中渗气率的改进量测。改进后的渗气装置具有量测气压力梯度范围较大、量测精度较高等优点，并解决了量测气体体积困难、气体易从刚性壁和试样边缘泄露等问题。研究了不同进气压力、围压、干密度、孔隙比和饱和度条件下粘性土和粉土中气体渗透规律;分析了气体渗透率同孔隙比和饱和度的密切关系;建立了渗气率与孔隙比和饱和度之间的函数关系。　　 (2)为弥补室内渗气率测定时试样尺寸较小、代表性较差的局限性，同时为验证气体运移数值模拟方法提供实测数据，采用室内模型试验对气体运移规律进行了初步研究。通过单点喷气试验确定了气体影响范围，分析了喷气压力和喷气深度等对表层土体气体作用范围的影响规律。气体影响范围会随着喷气深度或者喷气压力的增大而增大，但喷气压力中存在一个压力临界值，在喷气压力小于此值时，喷气压力对气体影响范围的影响较大，反之不然。　　 (3)利用基于两相流模型的商业软件TOUGH2对气体在饱和土体中的渗流过程进行数值模拟。研究了喷气过程中气体饱和度的变化情况、气体影响范围和气流形态，分析了土层条件和喷气条件等参数对气体运移的影响规律。喷气时气体沿喷气点向四周扩散，随着喷气时间的增长，气体影响范围趋于一个对称的圆锥形（V型或U型）。气体影响范围随着密度、含水量、渗透率的增大而减小，随着喷气压力的增大而增大，渗透率的大小并不会改变影响范围的分布形式。参数敏感性分析表明，喷气压力的对气体影响范围最为敏感，土层密度、含水量和喷气深度的影响较为敏感，固有渗透率的影响敏感性最低。