大型储油罐是石油储运系统中的重要设备，对地基和基础的要求较高，高能级强夯置换地基是加固软土地基的一种方法，研究强夯置换地基上大型储油罐地基及基础的工作性状，对合理设计与施工有重要意义。论文以日照某10万m3储油罐工程为依托，进行了高能级强夯置换地基和钢筋混凝土环梁基础的沉降、变形、应力及孔隙水压力等的测试，通过对测试结果的分析，本文首先对不同充水荷载作用下，置换墩和墩间土上反力沿储罐半径的分布规律及反力比进行了分析，得到了圆形大面积均布荷载作用下储罐基底反力分布的实际情况。其次，分析了充水预压阶段地基土孔隙水压力、竖向位移、水平位移的变化规律；采用不同方法计算了地基的沉降量，采用指数曲线拟合法推算了地基的最终沉降量；通过对比地基实测沉降量与计算沉降量，提出了该地区的沉降经验系数建议值。最后，通过对储罐环墙基础内侧土压力、环墙内部钢筋应力和混凝土应变实测数据的分析，判断出环墙侧压力最大点在环墙上的位置，提出在储罐基础设计时侧压力系数的建议值。初步了解到环墙内部钢筋应力和混凝土应变随充水荷载的变化规律。通过对大型储罐地基以及基础的现场监测数据的分析所得到的高能级强夯置换地基和大型储罐基础的受力变形规律，对类似场地情况下大型储罐地基处理和基础设计及建造提供了有益的参考。