在路基回填压实施工作业中,压实质量的优劣影响着公路或铁路的使用寿命。我国大部分的路基回填工程中,对压实质量的检测依然停留在传统的结果抽样检测,与机械化施工的高效率特性不相匹配。为了实现路基压实与检测的同步,越来越多的学者对压实机械车载压实质量实时检测系统进行开发研究。本文以RHIC快速液压夯实机为研究对象,采用数学解析,数值仿真与现场试验相结合的方法,对压实质量实时检测系统开展基础理论研究,建立夯击过程中机械作用部件的动力响应(主要是加速度)与土体压实质量检测指标间的数学关系。研究的主要内容有:1.根据RHIC构造和工作原理,并结合弹性半空间理论建立了RHIC夯实过程动力学模型,创新性地将夯锤对夯板的作用简化激振力F(t),得出了夯锤、夯板动力响应与等效集总的土体系统力学参数间的关系式,证明了夯板与夯锤的动力响应可以反映夯击过程中土体的力学性能的变化。2.应用颗粒流离散元软件PFC2d模拟了RHIC夯实粘性回填土的过程,研究了夯击过程中夯板与夯锤的加速度变化,土体颗粒位移变化以及力链网络发展规律,发现土体密实的顺序是由上至下,有效压实深度为1.5m,夯板与夯锤的加速度峰值与土体的密实程度呈明显的正相关关系。3.从夯板加速度峰峰值与各压实指标的回归公式中得出:夯板加速度峰峰值与各压实指标间存在一一对应的关系,且在土体越松散时,这种关系越明显,随着夯击的进行,土体趋向密实状态,这种对应关系开始变得模糊。4.结合现场试验结果对仿真结果进行了验证,试验结果与数值仿真结果基本一致,说明仿真结果具有较好的可靠性。