表面振动压实是粗粒土室内标准最大干密度的重要试验方法,公路、铁路试验规程均将其作为室内最大干密度试验的方法之一。表面振动压实来源于“更接近于现场振动压路机振动碾压的实际状况”这一思想,对于室内试验,主要是对影响试验结果的参数进行研究。采用粗粒土进行室内表面振动压实试验并测试振动参数,探讨了表面振动压实参数控制。结合试验结果及压实效能,与重型击实试验进行了对比；基于粗粒料体积填充理论,结合表面振动压实试验,对某高寒地区两种典型天然粗粒土填料的土体结构类型进行试验研究。论文主要工作和结果如下：(1)采用某高铁路基试验段碎石土填料进行表面振动压实试验,同时安装振动传感器测试振动参数,结合各行业规范要求及已有研究成果,对表面振动压实试验参数控制问题进行了探讨。振动压实效果受激振力、振动频率、振幅、振动时间等参数的影响,试验最大干密度值是这些影响参数联合作用的结果；激振力是由仪器构造决定,属于压实机械固有属性。动作用力与仪器设计参数及土体特性均有关,实测动作用力大于仪器激振力,铁路、公路规程规定“激振力”10～80kN的取值范围为钢制夯与土体表面接触时的峰值动作用力更为合理；振动压实显著作用效果时间为1min左右,合理压实振动时间可取3min；同种碎石土样,表面振动压实试验测试最大干密度值小于Z3重型击实试验,约为击实的96%左右；有效做功分析表明,相对于振动压实,击实冲击荷载作用使粗粒土挤压密实效果更好。对于室内振动压实试验的参数控制,可有两种参考思路。一是经过试验验证后,确定适用于大多数粗粒土的最优参数组合,仪器设定固定参数,形成统一参数标准;二是确定合理范围,设置为参数可调,可针对不同情况选择对应合理参数。(2)以某高寒地区两种类型天然粗粒土填料为试验土样,基于体积填充理论,从小到大逐级剔除土样上一级粒径组颗粒后进行表面振动压实试验。根据测试干密度值变化规律,分析土体结构类型,确定骨架颗粒与填充颗粒的分界粒径,为粗粒料的级配改良提供参考。逐级剔除后,悬浮密实结构土体干密度先增大后减小,且变化较大,有陡升或陡降的现象,存在明显分界粒径,土体二元结构特性显著；骨架孔隙结构土体干密度或增加或减小,变化幅度较小,分界粒径不明显；骨架密实结构土体干密度变化曲线相对平缓,剔除最小粒径后,剩余粒径颗粒也能表现出良好的互相填充关系,土体呈多元结构。粗粒含量控制在30%～70%是土体形成骨架结构必要条件,细粒(d<0.075mm)含量的界限值在5%～10%较为合理；对于粗粒土,可以分界粒径为界限,分段分析土体级配组成及土体结构类型；当粗粒土不均匀系数很大时,曲率系数不是级配是否优良的严格控制条件。