随着高层建筑、地下空间和高速交通的快速发展,常用的地基处理方法在一定程度上其应用受到限制,而爆炸压密法处理地基以其工期短、造价低、设备简单等优点日益受到岩土工程界的重视,并在深层地基处理以及远离城市的海底地基处理中有着广泛的应用前景。然而,由于其压密原理研究不够深入,确定爆炸参数主要依据工程经验,使得理论滞后于工程实践。因此,目前在实际工程中未得到广泛应用。本文通过理论分析-数值模拟-室外试验相结合的方法,探讨爆炸压密原理以及压密效果。首先运用爆炸动力学和土塑性力学等相关知识,建立爆炸压密模型,从理论上推导爆炸压密范围、压密程度以及爆炸后不同爆心距处密度值公式。其次通过ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,对土体爆炸压密过程进行数值模拟研究,计算并分析爆炸作用对爆腔尺寸、爆炸应力、振动速度以及压密效果的影响规律。最后在孔径48mm的炮孔中进行不耦合系数分别为2.000、1.741、1.500、1.333、1.200、1.091和1.000的七组室外试验,每组试验进行两次以对比分析,爆炸后沿炮孔中心呈90°开挖两个断面,每个断面布置三层对称取样点并测试密度值。对每次试验中呈90°的对称两组数据算术平均后,共获得42条密度曲线。同时绘制强度参数曲线,综合得到压密范围和压密程度的试验数值,同时应用室外试验验证理论公式的正确性以及验证数值模拟分析的可行性。可得到如下主要结论：(1)本文给出的土体爆炸压密计算公式的准确性较高,其理论值与试验值很接近,且计算误差小于6.03%,因此,理论公式可应用于实际,从而沟通压密效果与爆炸参数之间的联系,确定爆炸参数以指导工程实践。同时也验证了爆炸压密模型的正确性,即爆炸后土体被分为三个区域：爆腔区、压密区和原状土区,以及运用Mohr-Coulomb屈服准则优于以往使用的Mises屈服准则。(2)数值模拟获得的爆炸现象及变化规律与室外试验结果基本相同,从而验证数值模拟应用于实际的可行性。数值模拟在一定程度上可以较好地指导工程实践,更重要的是以其成本较低、可反复调整参数进行模拟的特点以获得现场难以观察到的现象及其变化规律。(3)土体密度值、强度参数值随爆心距增大呈现先增大后减小的趋势,直至递减为土体的初始参数值,同时曲线上升段的数值均大于土体初始值。(4)相同试验条件下,炮孔尺寸一定时,试验中压密范围和压密程度均随着不耦合系数减小呈现先增大后减小的趋势,同时不耦合系数在1.200左右,压密效果较好,此时最大压密范围达到73cm,压密程度达到1.06。(5)相同试验条件下,炮孔尺寸一定时,爆腔半径主要取决于峰值压力,而压密效果是峰值压密和作用时间综合作用的结果。(6)密度曲线与强度参数曲线中各个曲线的变化规律基本相同,因此,粘质粉土中压密效果稳定,试验重复性较好。