我国非饱和黄土分布区域广大,在工程建设中占据着重要的地位。黄土作为典型的非饱和土,具有显著的非饱和特性,其固、液、气三相之间的相互作用规律尤为复杂,这就导致了非饱和黄土工程性质特殊,在实际工程建设中出现了多种棘手的病害,主要集中在非饱和黄土地基的工程问题上。强夯法作为处理非饱和黄土地基的重要手段之一,在提高地基承载力和经济实用方面与其他地基处理方法相比具有显著的优点,因此得到广泛关注和应用。但是,由于黄土的非饱和性质导致强夯法在实际工程应用中很难达到理想的加固效果,所以还需要对此展开进一步研究。本文以兰州地区非饱和黄土为研究对象,基于非饱和土水气迁移和强夯动力固结理论,通过理论分析、室内试验和数值模拟的方法,主要开展了以下工作:（1）通过对基质吸力、Darcy定律和Fick定律的研究,分析了土体在受到荷载作用下的应力分布及变化规律,以及土颗粒间孔隙流体的流动和扩散规律。土体受到外界荷载时,孔隙中的空气在被压缩后引起孔隙压力的变化和重新分布,水相的不易压缩性使得空气的体积压缩量成为非饱和土固结压缩量的决定性因素。（2）从气体的角度分析非饱和土强夯动力固结的过程,分析土体孔隙中的气体在受到冲击荷载时与土颗粒的相互作用以及变形规律。然后从冲击荷载的角度分析,基于夯锤和土体的非完全碰撞理论,构造冲击荷载与地基的振动模型,建立动量守恒方程和动力平衡方程,最终得到冲击应力方程。（3）为研究非饱和黄土在冲击荷载作用下孔隙气压和动应力的变化规律,本文根据相似理论,结合实际试验条件,设计了以测量孔隙气压力为主导的室内模型试验,并自主适配了一套精度较好的测量装置,试验中设计了六种工况,对每个工况下的孔隙气压力和三个能级土体中的动应力以及夯沉量进行了测量。试验结果表明:每次夯击下的孔隙气压力随时间先增大后减小,并具有较为明显的峰值;在不同工况下单次夯击的孔隙气压力峰值随着夯击次数的增加呈现先增大后减小的规律,并随着埋置深度的增大而减小,随着落距高度增大而增大。其中,在锤重为10kg、落距为0.83m时,可以得到最大的孔隙气压力峰值16.02kPa。（4）根据测量得到的孔隙气压力的动态数据,分析其压力时程曲线的变化规律和内在机理。对于不同工况下的各组孔隙气压力时程曲线的孔压峰值,探讨其在夯击次数、埋置深度和夯锤落距等因素影响下的变化规律和机理,最后通过控制变量分析孔隙气压力的具体数值在不同情况之间存在的联系。试验结果表明:在锤重-落距相同时,埋置深度30cm与50cm、70cm的孔隙气压力夯击峰值之间分别存在1.5～2.5和3.5～4.5的倍数关系。深度-落距相同时,锤重10kg和5kg的孔隙气压力夯击峰值之间存在1～1.6的倍数关系。（5）对于测量所得到的动应力时程曲线,分析曲线变化规律和原因。对于各组应力时程曲线动应力峰值,研究其在夯击次数、埋置深度和半径以及夯锤落距等因素影响下的变化规律。然后,对不同能级下的单次夯沉量和累计夯沉量随夯击次数变化的规律进行了探讨。试验结果表明:动应力峰值在三种能级下随夯击次数的增加而增大。在能级67N·m的第九次夯击时动应力峰值达到最大值45.31kPa;不同能级的动应力峰值在不同夯击次数下随着深度或半径的增大而减小。累计夯沉量随着夯击次数的增加而增加,最终累计夯沉量分别为27.3cm和31.2cm;单次夯沉量随夯击次数增加而减小。（6）利用ABAQUS数值计算软件,对冲击荷载夯击黄土地基模型的过程进行了模拟。在不同能级下,竖向应力迅速增大后衰减,并随深度增大而减小;竖向位移达到最大后回弹一部分得到最终塑性变形量,且随着深度增加,竖向位移逐渐趋近于零;塑性变形区随能级增大而扩大,横向与竖向变形扩大;垂直速度随时间增长不断衰减,其大小在0附近持续波动,并且峰值速度不断减小。