传统的振动压路机将工作轮振动器所产生的高频率、小振幅振动传给土体，使土颗粒发生接近自身固有频率的振动，相互靠近密实度增加。而冲击压实机利用工作轮直接对土体旌加低频率、大振幅的冲击作用。这种冲击作用对土体结构产生何种影响，以及土颗粒如何发生位移等课题需要研究。而目前关于冲击碾压加固机理多建立在宏观假设的基础上，对于冲碾密实和颗粒细观组构变化之间的关系还不清楚，而且缺乏适宜的数值模拟技术。针对上述问题，本文采用现场原型试验和颗粒流模拟技术相结合的方式，从宏观和细观两方面对冲击碾压法加固粉细砂地基进行了研究。结合上海浦东国际机场扩建工程第三跑道系统冲击碾压地基处理试验展开，本文研究了冲击碾压法加固粉细砂地基的适宜性以及垫层厚度、降水方式、冲碾遍数等因素对冲击碾压加固效果的影响。并通过标准贯入试验、静力触探试验、面波测试等测试手段，对冲击碾压的加固深度、土体强度与地基反应模量的增长以及对周围环境的影响等进行评价。试验研究表明：降水的采用有利于冲碾过程中土体强度的提高；降水工艺不同，加固效果没有明显差异；换填粉细砂以及垫层厚度的增加对提高地基反应模量的作用很明显；冲击碾压法可以有效地改善了浅部土层6m范围内的强度和承载力特性，提高地基反应模量；冲击碾压振动的横向影响范围约为30m左右。颗粒流方法作为一种先进的数值模拟技术，可以合理模拟波的传播和能量消散过程，而现代计算机技术的不断提高也为解决砂土液化和密实等动力问题提供了一个强大而灵活的环境。本文利用颗粒流模型对砂土地基的冲击碾压加固过程进行模拟，用PFC^3D建立了模拟冲击碾压加固的砂粒模型、冲碾源模型和砂箱模型，并与现场试验结果进行比较分析，验证所建立模型的有效性，利用颗粒流模拟地基土细观特征与宏观力学响应之间的关系，对冲击碾压法地基加固机理进行研究。颗粒流模拟研究表明：在冲击力的作用下，颗粒间接触结构在1.0m范围内发生破坏；颗粒在6.0m范围内发生了明显位移，这与现场试验结果相符。