山西强夯加固地基有两种理论：动力压密和动力固结。动力压密适用于砾石、粗粒杂填土、砂土等，动力固结适用于粘性土。根据动力固结理论，粘性土在强夯时，可分为四大阶段：

(1)饱和土的压缩：饱和土中总存在一些微小气泡，其体积占整个体积的1%~3%，最多可达4%。施行强夯时，气体体积压缩，孔隙水压力增大(产生超孔隙水压力)。随后气体有所膨胀，孔隙水排出，孔隙水压力减少，固相体积始终不变。这样每夯击一遍，液相体积就有所减少，气相体积也有所减少（每夯一遍减少40%，夯五遍之后，气体体积仅是原来气体体积的8%左右）。在冲击力作用下，含有空气的孔隙水不能立即消散而具有滞后现象，气体的体积也不能立即膨胀。土颗粒周围的吸着水，由于振动或温度上升而变作自由水。其结果使土颗粒之间的内聚力削弱，土的强度降低。

(2)土体液化：土体沉降与夯击能成正比，当夯击能达到一定程度时，即当气体的体积百分比接近于零时，土具有不可压缩性，此界限值称为饱和能。饱和能的大小与土的种类有关，一般为500~2000kN.m/m2。由于冲击力的反复作用，孔隙水压力上升，地基土产生局部液化；夯击能达到饱和能时，土体产生液化或触变，此时吸着水变成了自由水，土的强度下降到最小值。一旦达到饱和能量的瞬间，就不能再多夯，否则土体固结条件遭到破坏，孔隙水反而不易排出，土体强度降低后将难以恢复。

(3)渗透性增大：由于夯击点周围产生裂缝以及土体接近液化或处于液化状态，以及细粒土的薄膜水有一部分变成自由水，故出现了良好的排水通道。当夯击能增大到饱和能时，土的透水性增大，孔隙水压力上升到与竖向应力相等(即blob.png，而blob.png=0)，夯击停止后，孔隙水迅速逸出，孔隙水压力迅速消散，土体迅速固结。如果仍使用夯击前土的渗透系数，就无法解释孔隙水压力何以能如此迅速消散。所以L.Menard认为，在很大的夯击能作用下，土中出现很大的应力和冲击波，致使地基内部出现裂隙形成树枝状排水网络。

(4)触变的恢复：从试验及施工中可知，在夯击进行中土的抗剪强度明显降低，当土体液化或接近液化时，抗剪强度为零或最小，吸附水变成自由水。当孔隙水压力消散，土的抗剪强度和变形模量大幅度增长，土体颗粒间的接触更加紧密，新的吸附水层逐渐固定，这是由于自由水重新被土颗粒所吸附而变成了吸附水的缘故。触变性与土质种类有很大关系，有的土恢复较快，有些则恢复得非常缓慢。

山西强夯法不仅能提高地基土的强度，降低其压缩性，还能改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性，因此它不仅适用于处理碎石土、砂土、粉土、黏性土、杂填土和素填土地基，还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。