强夯法是利用夯锤自由下落产生巨大的夯击能量,使土体中出现冲击波和很大的冲击应力,能显著降低土的压缩性、提高地基土的强度和均匀程度、改善砂土的抗液化条件以及消除湿陷性黄土的湿陷性等作用,它是目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。本文以滇中引水工程黄草坝引水隧洞段上方拟建一大型公共基础设施,并采用强夯法进行地基加固处理为背景,由于强夯作用下较大的冲击动应力可能导致引水隧洞结构出现裂缝而影响正常运行。通过运用有限元基本分析方法,建立场地与隧洞的二维、三维数值模型,详细讨论了多种情况下强夯施工对黄草坝引水隧洞结构振动速度、最大主应力和最小主应力时程曲线以及应力云图,由计算结果判断强夯处理是否可行,为场地强夯施工提供一定的参考依据。本文主要工作内容和结论如下:(1)模拟分析时,首先分析土体中地下水的稳态作用及其对土体的影响,将自重应力场与地下水的稳态流场进行耦合,分析土体的塑形区域,将所得塑形区域的物理力学参数进行强度折减,然后进行夯击作用的影响分析。(2)在单击夯击能为3000kN·m,填方土层按照4米每层的前提下,分析了三条典型剖面在强夯作用下的竖向影响深度范围,并结合地质勘查报告得出3-3剖面地质状况相对较差,需进行深层次的研究和探讨。(3)针对3-3剖面分析不同填土高程处,在强夯作用下得出夯击点与隧洞轴线水平方向上的安全距离:随着高程的增加安全距离逐渐减小,强夯适用范围越来越大。在上述分析的基础上,研究了双夯击作用下的振动效应,得出当填土高程超过1870米且满足安全距离时,建议两夯点的距离不小于20米,此时双夯击作用下的应力影响区域不存在叠加效应,两夯击点的冲击应力作用相互无影响。此外又补算了单击夯击能为4000kN·m的夯击作用下,填土高程1862米以上布置夯击点时,夯点与隧洞轴线水平方向距离应不小于100米。(4)三维数值模拟分析中对地层的划分与二维模型略有不同,结合建模的复杂性和计算过程的难易程度,拟建场区地基土的分层比较简单,因此两者的分析计算结果稍有差异,但总体趋势是一致的:当填土高程为1878米,强夯作用下引水隧洞三条典型剖面处的最大拉应力和振动速度最大值均小于规范要求标准,强夯施工不会导致隧洞衬砌结构产生破坏。(5)在用机械碾压法对填方土层进行压实的过程中,土体的应力变化非常小,因此建议在不适宜进行强夯施工的区域采取机械碾压法进行施工。