冲击碾压技术在软弱地基、特殊土地基以及填土路基等工程实践中都得到了广泛的应用。但是冲击碾压技术作为一种经济环保可持续的地基处理技术,其加固地基的机理、加固效果影响因素以及评价方法等方面的研究尚不充分。本文基于自主研制的冲击碾压模拟试验设备,研究了冲击碾压过程中的土中动应力响应规律与土中位移响应特征。本文所进行的研究工作及所得结论如下:(1)课题组自主研制了冲击碾压模拟试验设备。该试验设备主要由模型箱、模型冲击轮、简易缓冲装置、牵引系统四部分构成,试验设备可以较好模拟冲击压路机的冲击碾压过程,能够用于冲击碾压加固机理、冲击碾压加固效果影响因素等方面的研究。(2)利用冲击碾压模拟试验设备进行冲击碾压加固砂土地基的全模模型试验研究,获得了冲击碾压过程中冲击荷载的形式以及冲击能量在土体中沿竖直方向和水平方向的传播形式以及在不同形状冲击轮与不同牵引速度下土中动应力响应特征。研究表明非圆形冲击轮冲击过程产生的冲击荷载为单脉冲形式,冲击能量在土体中主要沿竖直方向传递,沿冲击作用中心两侧迅速衰减,此外三边形冲击轮在冲碾过程中产生的冲击能量高于四边形与五边形。(3)利用冲击碾压模拟试验设备进行冲击碾压加固砂土地基的半模模型试验研究,获得了冲击碾压作用下土中颗粒位移的响应特征。研究表明土中冲击区域和碾压区域内冲碾产生的位移量随着深度与水平距离的增加,在竖直方向与水平方向均呈现递减趋势;整个冲碾区域内冲碾产生的位移水平方向分量和竖直方向分量在不同冲碾遍数下沿深度方向迅速减小;此外在三边形与五边形冲击轮作用下土体所产生位移明显大于四边形冲击轮,而在0.4m/s、0.7m/s以及1.0m/s三种牵引速度下土体产生位移基本相似。