南方山区某机场强夯地基处理工程中,存在大量含砾粘土,其颗粒级配、物理力学性质、渗透特性等具有不匀性,局部存在较大粒径块石,孔隙水含量较丰富,埋藏较浅,易对强夯加固效果造成较大影响,目前针对这种地基处理工程的研究较少。因此,开展含砾粘土地基的试验研究,模拟强夯加固效果,并提出适用性的强夯加固工艺和试验方法,具有一定理论和实际意义。本文依托南方山区某机场强夯地基处理工程,开展含砾粘土地基试验研究及数值模拟。首先,基于饱和土和非饱和土理论,研究含砾粘土的加固机理;同时,从土体物理性质和强夯施工参数两方面,分析含砾粘土强夯加固的影响因素。接着,进行含砾粘土地基的强夯试验研究。通过地质勘查,设计了1200kN.m、1600kN.m、2200kN.m、3000kN.m四个不同能级的强夯加固方案及试验方案。在地基强夯处理前后,运用浅层平板荷载试验、标准贯入试验、瑞雷法面波试验、超孔隙水压力监测、室内土工试验、沉降观测等方法,研究含砾粘土地基强夯加固效果,发现含砾粘土地基强夯加固能级并非越高越好,存在最适宜强夯能级,并确定了适宜强夯工艺。此外,基于现场试验和室内土工试验的成果,运用数理统计方法,分析标准贯入试验与土体物理指标、瑞雷法面波试验、浅层平板荷载试验之间的相关性关系,得出了相关性经验公式,可用于简化后续大面积施工时的试验方案,提高试验效率。最后,基于前面试验成果,运用FLCA3D建立含砾粘土强夯加固地基模型,模拟不同强夯能级作用下的加固效果,并结合原位试验对数值模拟结果进行验证,得出了强夯有效加固深度公式。通过上述研究,确定了适合含砾粘土地基的强夯加固工艺,得出了地基试验的相关性经验公式以及有效加固深度公式,为以后相关地基处理工程提供了工程实践经验以及理论支撑。