抛石基床是重力式码头、防波堤、沉管隧道广泛采用的基础型式,具有承载能力大、抗滑移、经济性好等优点。本论文以解决深水码头基床夯实施工关键技术为切入点,以大分层重锤夯实施工工艺为目标,采用理论分析、数值模拟、缩尺模型试验、现场试验等研究手段,对重锤水下有效夯击能、重锤夯实抛石有效加固深度、抛石基床大分层重锤夯实工艺等关键技术问题进行了研究。(1)采用显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA,按流固耦合理论考虑浮力、绕流阻力等因素对有效夯击能的影响,建立了重锤水中下落过程有效夯击能数值分析模型。(2)采用离散元颗粒流模拟软件PFC2D对重锤夯击动态过程进行分析,建立了重锤夯实抛石全过程分析的数值模型,探讨了基床厚度、落距、锤重和夯击遍数对重锤有效加固深度的影响规律。(3)基于缩尺试验结果,验证了重锤水中运动经验理论计算公式的合理性和对比修正了绕流阻力系数C_f取值范围,建立了重锤夯击过程的冲击应力平均值和峰值计算公式,验证了重锤夯击应力传递符合Kogler经验公式。(4)根据缩尺模型试验和现场试验结果,修正和完善了数值分析模型,提出了单位面积夯击能、冲击应力、抛石底部附加应力计算关系式,建立了基于应力控制标准的锤夯参数推导模型,形成了适应大水深、厚抛石基床作业的大分层重锤夯实成套工艺技术。本文研究成果为深水条件下厚抛石基床的高效夯实提供了一定的理论基础和技术依据,可为类似工程的抛石基床密实施工提供借鉴。