我国公路多为强基薄面的半刚性路面，路基的强度决定了路面的承载能力和使用寿命，基层压实度不足则容易导致路面沉陷等致命损伤，无法彻底修复，因此基层土壤的压实度是高承载力和长使用寿命的关键。单钢轮振动压路机作为基层土壤压实的主导设备，主要靠钢轮的自重和振动对土壤进行压实。本文以全液压双驱单钢轮振动压路机为试验样机，根据样机性能参数测试结果建立“振动轮—土壤”的Abaqus有限元模型，并采用试验研究与仿真分析相结合的方法对振动轮作用下土壤中的竖向应力分布进行研究。本文首先分析了土壤的组成和压实机理，介绍了不同的压实方法及各自的理论依据，并对土壤的弹性、粘性及塑性本构关系进行了分析。然后通过试验得出了试验土壤的最佳含水量及土壤干密度与土壤的弹性模量、内摩擦角、黏聚力之间的联系，分析了振动压路机以低频高幅、高频低幅两种振动工况压实土壤时的起步起振特性，并根据振动轮作用下土壤中竖向应力的测试结果，分析得出竖向应力由动态应力和静态应力两部分组成，其中静态应力大于动态应力，动态应力频率与钢轮振动频率相同，并且分析了土壤中竖向应力幅值随土壤深度的变化规律。最后根据Abaqus模型的仿真结果，分析了钢轮静压以及振动压实时土壤中竖向应力在钢轮宽度方向上的分布，发现同深度时钢轮边缘下方土壤中的竖向应力值最大；分析了土壤表层应力达到最大值时土壤中竖向应力分布规律，发现了土壤阻尼导致的应力传播滞后效应；分析了钢轮振动频率对土壤中竖向应力幅值及竖向应力幅值随深度衰减率的影响，对土壤不同深度的频率响应进行了阐述，然后分析了名义振幅对土壤不同深度处竖向应力幅值的影响规律，为实际选择振动参数提供了数据依据。