岩土工程领域有不少大变形问题伴随着土体与结构的接触,而土体与结构间的相互作用会显著影响结构周围土体的变形以及结构的安全性。土工接触问题的数值模拟已成为一个活跃的研究领域,也是各种数值方法中一个持久的挑战。对于土工动力接触问题,由于动荷载往往远大于静荷载,会引起结构或土体更加明显的破坏和变形。强夯是一个典型的土工动力接触问题,作为国内越来越重要的一种地基处理技术,系统研究其机理、揭示其规律并指导工程实践具有重要价值。本文采用适于模拟大变形的物质点法作为数值计算工具研究土工动力接触问题,并着重对碎石料的强夯进行了数值模拟和系统研究,主要研究成果如下:1)对物质点法程序进行了改进。双域物质点法除在材料边界处外整体的应力计算结果精度更高。引入了分布系数法处理物质点法的小质量背景网格结点,提出了空单元移除法处理双域物质点法的零质量有内力背景网格结点,并提出了使双域物质点法结点内外力计算一致的方法,提升了程序的计算精度和效率。2)对接触算法进行了改进。通过能量守恒条件对位移连续条件进行了修正,并引入克服虚假接触的处理技术以有效避免接触的提前发生,提升了位移计算的准确性和能量守恒性能。3)在物质点法中引入了粘性边界和锥形粘弹性边界,并针对密度相关本构模型提出了这两种传输边界的修正公式。分析比较了这两种传输边界在MC模型和密度相关本构模型中的适用性,发现不同冲击荷载量级下,粘性边界在前述两种弹塑性模型中的适用性更高。4)研究了碎石料强夯的加固机理。提出了衡量强夯过程中能量转换效率的概念——有效能比、总塑性能比、剪切塑性能比。系统分析了强夯的变形规律、能量转换规律、重锤低落和轻锤高落实施效果的具体差异、夯点间距和夯点布局的影响以及软弱下卧层的影响,并提出了加固范围的计算公式和强夯的施工建议,为工程实践提供了参考。