讨论了引入梯度塑性模型情况下的含液多孔介质双重内尺度律的特征以及相互作用问题。在引入梯度塑性本构模型的情况下，一方面材料应变局部化分析数值结果的正则性得到保证；而另一方面，含液多孔介质会出现双重内尺度律参数的共同作用问题。本文给出了此时内尺度律预测的一个基本方法，并对稳定性问题进行了分析，讨论了不同情况下实波速存在的条件，给出了对于给定的渗透系数情况下实波速存在的波数区间，并对相关现象进行了解释。

采用大型振动台进行液化场地桩基桥梁震害响应模型试验，很好再现了自然地震触发场地液化及结构破坏的各种宏观现象。0.15gEl Centro波输入下，上部砂层局部液化，桩-柱墩加速度主要表现为低频反应，桩动应变幅值自下而上很快增大、到达地表则大幅度减小。0.5gEl Centro波输入下，整个砂层全部液化，桩被折断且加速度也主要表现为低频反应，桩动应变幅值自下而上很快增大、到达地表则大幅度减小。砂层液化与否，对桩-柱墩动力反应影响很大。

从不同围岩类别出发，对3车道小间距隧道采用典型双侧导坑法的开挖施工过程进行了数值模拟研究。给出了不同围岩类型下的3车道小间距隧道在施工过程中的围岩破坏特征及其变形规律和变形规律的相似性，获得了洞周最大变形量值之间的相对比值关系。通过中隔墙的变形与塑性破坏规律分析，比选出了3车道隧道中隔墙最小间距的工程设计参考值。分析表明：II类围岩合理间距不应小于0.45B，III类围岩应在0.35～0.45B之间，IV，V类围岩可在0.2～0.35B之间选择，对信息化反馈施工，指出了必须重点监控与关注的位置。为小间距隧道的发展和施工设计提供了较确切的参考数据和理论依据。

堤防历史口门部位是堤防的重大隐患，以黄河荆隆宫历史口门堤段为实例，通过公式解析法和有限元法进行了渗流计算，并对堤防历史口门部位的渗流控制措施进行了分析，研究结果表明，黄河荆隆宫历史口门堤段加固设计方案可选择减压井方案，为堤防加固设计提供了重要的依据。

引入双屈服面弹塑性本构模型，将土骨架的变位和孔隙水作为变量进行流、固耦合分析，通过瞬态波动有限元程序模拟冲击荷载作用下层状地基土体的动态响应特征。计算结果表明，土体的应力峰值、孔压峰值和位移峰值随土层深度和距锤底中心的径向距离的增大而逐渐滞后，通过不同位置土体的动态响应分析，表明应力波是以竖向的椭球面形状在土体中传播的，而且衰减很快。数值计算结果与现场测试结果两者之间较为吻合，为实现有限元模拟分析现场实际提供了可靠的依据。

将数字图像处理技术应用于土工三轴试验土样变形测量，提供了一种新的非接触变形测量手段。可消除传统三轴系统的变形测量误差，可测量土样任意部分的局部变形、剪切带的形成和发展过程，可定量分析橡皮膜嵌入的影响，还可实时跟踪并纪录土样变形过程。文中讨论了图像测量结果与传统测量结果的差别，指出对于标准的小三轴试样可以取中间40 mm左右的试样段进行变形测量以排除端部效应影响。

通过对某铜矿的尾矿料进行动三轴和共振柱试验，研究了尾矿材料动力变形特性，提出了简单实用的孔隙水压力模型，给出了能更加准确地预测尾矿材料的动孔隙水压力的公式，并将其与Seed提出的预测公式进行了比较。在不同密度尾矿料的动三轴试验基础上，分析了相对密度对液化特性的影响，得出了相对密度小于70 %时抗液化强度随相对密度的增加而明显增加的结论。在不同围压下进行动三轴试验，结果表明：在相同的液化振次条件下，围压越高，动剪应力比越低。由共振柱试验可知，尾矿料的阻尼比随着动剪应变幅的增大而增大，而动剪模量随动剪应变幅的增大而减小，动剪模量和阻尼比与动剪应变幅的关系受围压影响不太敏感。

针对几何损伤理论中损伤定义的局限性与不足，对岩石损伤定义进行了改进；在此基础上，将在应力作用下的岩石材料抽象为破坏与未破坏两部分，并根据这两部分不同的受力情况，建立出新型损伤模型；其次，利用统计损伤理论，建立出岩石统计损伤演化方程，进而建立起基于特定围压下的岩石损伤统计本构模型；然后，通过探讨模型参数与围压的经验关系，对模型进行合理修正，从而建立了反映不同围压条件下的岩石损伤统计本构模型，并通过探讨模型参数的物理意义，初步建立了反映岩石软化与硬化特性相互转化的临界物理力学参数的确定方法。该模型能够反映岩石软化与硬化特性相互转化的特征，与试验结果进行比较分析表明，该模型与实测结果吻合良好。

半空间点源问题的结果积分往往不能表达为有限形式，经济上未必可行，且不便于工程应用。如与数值法结合，将区域?适当分割并变换为特定的形式，则可降低积分重数，甚至得到解析解。本文将讨论以解析解为基础辅以数值法的近似积分方法，并将其应用于改进扎列茨基解，进而求解三相土的固结沉降问题，并进行参数敏感性分析，得出渗透系数、泊松比以及模量比对固结沉降均有较大的影响；另外该近似解能够较好的求解三相土固结沉降，具有一定的应用价值。

在大型土与结构接触面循环加载剪切仪上添加了拉拔试验模块，进行了大尺寸的粗粒土与土工布接触面的单调和往返剪切试验以及土工布拉拔试验。剪切试验结果表明，粗粒土与土工布接触面出现了一定程度的应变软化，相对法向位移的变化受法向应力影响很大，并表现出异向性。土工布拉拔试验结果表明，由于土与土工织物接触面的剪胀造成该类接触面的抗剪强度与法向应力不再是线性关系；将接触面剪切试验和拉拔试验方法结合起来是研究土与土工织物接触面力学特性较为全面和合理的手段。

针对三峡库区滑带（体）土的多样性和复杂性及其抗剪强度参数的离散性，对影响滑带抗剪强度参数的主要因素进行了试验研究，这些主要因素有试点的地质代表性、试验尺寸、试验数量、应力大小、含水率及剪切面的形态等，尤其是性状不均匀的粉质粘土和碎石土，这些因素的影响更大。滑带性状在不同的部位是变化的，试点部位的选择直接影响参数的代表性，应根据剪切面的性状结合滑带的主要特征确定具有具有代表性的参数；对性状接近的滑带土进行了两种面积不同的比较试验，剪切面积宜大于2 500 cm2，否则，c, ? 值有较大的离散性；在同一场地进行3组且每组5～6点的对比试验，根据1组6点不同正应力的组合得出的c, ? 值最大相差0.5～1.0倍，说明1组试验的数量不宜少于5点；不同饱水状态的对比试验说明，含水率越大，c, ? 值越低；正应力大小及其在各个试点上的分布应结合滑带的性状及滑带的埋深合理选择；对于性状不均匀的粉质粘土和碎石土，碎石含量和粒径大小在剪切面上的分布对c, ? 值的影响也十分显著。因此，应在规程规范的基础上结合工程特点和滑带的环境条件制定合适的试验方案，尽可能减小误差，还应结合滑带的宏观特征及试点实际情况进行综合分析，提出具有代表性的参数建议值。

基于中井的子负荷面本构关系模型，采用高精度的隐式应力积分算法，研究了平面应变试验中超固结粘土试样的变形局部化问题。模拟了不同的加载速度和边界约束条件，得到了超固结比为8的藤森粘土土体内部明显可见的X型剪切带和单一型剪切带。结果表明：土体的剪胀特性、孔隙水在土体内的移动规律以及边界约束条件对剪切带的形成和发展起着控制作用。

通过动力试验研究了杭州钱塘江防洪堤基的动力特性，并用原位和室内分析法判别了堤基液化的可能性，在有限元分析时，改进了工程上常用的排水有效应力动反应分析方法，在地震期间采用Biot动力固结方程进行动力分析，可以同时考虑地震期间孔压的上升及固结消散对防洪堤的抗震液化和稳定性进行分析。采用非线性成层地基反演技术，反演分析基岩地震加速度曲线，对堤坝地震反应进行分析。地震响应的各种结果对于了解今后防洪堤在地震期间的运行状态具有一定指导意义。

混沌是非线性系统较普遍存在的一种现象，本文以混沌理论为基础，对珠江三角洲软土地基的变形特性进行了研究。从软土的工程特性和微观结构出发，分析了软土地基变形混沌性的根本原因，并对软土变形混沌性进行了定性判别和基于Lyapunov指数的定量判别。研究结果表明，珠江三角洲地区的天然地基及处理后的复合地基的最大Lyapunov指数 均大于0，软土地基的变形具有明显的混沌性。混沌理论为软基变形研究提供了一种新的途径，在工程领域具有广阔的应用前景。

根据悬索桥隧道式锚碇系统预应力岩锚原位试验及模拟计算结果，分析了锚索的锚固长度、自由长度、锚固注浆压力以及锚注体与围岩界面结合程度对岩锚极限抗拔力的影响。比较了群锚与单锚作用下的岩锚本身及宿主介质的荷载、位移分布特征。群锚约束岩体向临空面变形，具有增韧止裂的根状效应，受埋深(自由长度)、间距、初始预应力、加载历史等影响。锚索的锚固长度控制着岩锚的极限承载力，而自由段长度控制着其在隧道式复合锚碇系统中参与荷载分担的贡献值和时机，自由段长度对有效传递和分散围岩应力有关键作用。指出群锚整体破坏形态存在传递多米诺效应。

针对现阶段预应力锚索地梁与地基共同作用机理研究方面存在的问题，以预应力锚索地梁和地基岩土体之间荷载、变形协调关系为基础，通过对预应力锚索地梁体系的分解和离散化处理，建立了能考虑预应力锚索地梁体系共同作用的预应力锚索地梁计算理论和方法。通过与实测资料的比较，表明本文理论有较高的计算精度。

通过详尽的室内试验，揭示了竹城公路高液限土与红粘土特殊的路用特性。针对其特点，采用石灰进行高液限土的改性试验，研究其物理力学性质和强度变化规律。研究结果表明，经石灰改性处理的高液限土，液限与塑性指数均降低，膨胀性显著减弱，CBR大幅提升，可用作高等级公路的路基填料。另外探讨了《公路路基设计规范》中关于高液限土与红粘土规定得不够严密的相关内容，为合理有效地利用高液限土与红粘土和补充或修订相应的技术规范做了必要的工作。

通过棱柱状结构体在直排、直错排两种排列方式下的平面应变压缩试验，研究了不同侧向应力状态下结构体的破损过程，来探讨结构性岩土材料在受荷过程中的变形和破损机理。试验发现，在棱柱状结构体试件的破损过程中，结构体表现出劈裂、剪切和压碎的破损方式，最后形成破损带；随着侧向应力由低向高的变化，应变软化逐渐向应变硬化过度；低侧向应力状态时应变软化、体胀和侧向挤出；高侧向应力状态时应变硬化、体缩和侧向收缩；不同的侧向应力状态和排列方式下几乎都没有结构体的转动发生。

鉴于天然软土普遍具有结构性的特点，为了考虑软土结构性的逐渐破损过程，提出反映结构损伤的损伤参量。在边界面理论的弹塑性模量中直接引入损伤函数，建立结构性软土的边界面损伤模型，避免了在边界面方程中引入损伤变量带来的复杂性，易于在土工数值分析时采用。将理论预测与某海洋软土三轴排水与不排水剪切试验结果比较，显示了该模型的合理性。

以往对滑坡体中软弱层与滑带的识别主要依赖于钻孔并辅之以工程师的经验。采用在钻孔中进行爆破的方法，通过对地表接收信号的波形分析即可十分方便地识别出软弱层与滑带。简要阐述了该方法的理论依据，通过对现场爆破实验测量信号的分析可以发现，该方法可以减少钻孔数量以及提高滑带识别的精度与效率。

介绍了三维弹粘塑性块体单元法的基本原理。该方法假定岩石块体为刚体，只考虑结构面的变形和强度特性。在建立块体系统的平衡方程、结构面的变形与块体位移的几何相容方程以及结构面上的弹粘塑性本构方程的基础上，出块体系统位移与稳定的基本方程。针对龙滩水电站右坝肩边坡地质条件复杂，块体稳定问题较为突出的情况，采用块体单元法计算了边坡中典型结构面切割形成的特定块体在不同工况下的强度储备安全系数，并针对结构面的几何参数和力学参数等重要影响因素进行了敏感性分析，为工程设计提供了依据。应用表明，作为一种新型的水工结构数值方法，块体单元法应用于复杂地质条件下的岩石高边坡的稳定和变形分析具有准确、适用和简便的特点。

在北京市北三环路和平东桥－太阳宫西路段热力管线工程中，依据设计热力隧道要下穿一处面积为23.4 m× 24.5 m的地表一层砖砌群房。由于隧道埋藏浅，且所处于富水粉质粘土之中，其抗扰动能力很差，常规的施工降水对强化土体效果甚微，经评价认为，普通的施工方法必然会造成很大的地表沉降而危及地表房屋安全，同时，由于土体自稳能力极低，对施工亦存在很大的安全隐患。基于此，选定在不降水的条件下，采用水平长管棚支护技术和在隧道上半断面注浆技术，实现阻水、固土、均一沉降的目的，其有效地控制了土体沉降，保证了隧道安全贯通和地表建筑的安全使用。

由于GIS强大的功能从一般的数据存储到复杂的空间分析及图形显示，在岩土工程分析中亦必将成为一个常用工具。本文研究基于GIS栅格数据和4个边坡稳定三维极限平衡模型，开发了一个GIS扩展模块用于边坡三维安全系数计算。考题和实例计算表明了该模块的正确性和便利性。

进一步分析了第Ⅰ部分中提出的岩石细观统计渗流模型[1]。讨论了由细观统计渗流模型得到岩石宏观渗透系数的方法。为了利用细观统计渗流模型对岩石损伤破坏过程中的渗透性演化进行分析，引入了各向异性损伤模型，用以对岩石的细观损伤和裂纹的扩展过程进行力学分析，并讨论了细观统计渗流模型与各向异性损伤模型的联合分析方法。对Lac du Bonnet花岗岩损伤过程中的渗透性演化进行了计算分析和验证。结果表明，细观统计渗流模型可以较精确地描述裂纹充分贯通前岩石渗透性的演化。

土的三重屈服面应力应变模型在国内有一定的影响力，它把土的塑性应变分成3部分，每一部分对应一个屈服面，分别为压缩屈服面、剪切屈服面和剪胀屈服面，从而在一定程度上反应了土的基本特性。但它在由三轴压缩应力状态向其它应力状态转化时，塑性系数需要重新确定，比较繁琐。而SMP准则能合理反映土的破坏特性，在国际上有一定的影响力。借用应力变换三维化方法，通过把土的三重屈服面应力应变模型和SMP准则相结合，使得原有的模型在不做任何假设的条件下，采用统一的塑性系数，由三轴压缩应力状态简单地转化到一般应力状态，并且能够考虑应变的分叉特性，能合理地预测已有的试验数据。

假定破裂面为一过坡脚的斜平面，分别以传统塑性理论和广义塑性理论为基础，导出了加筋土坡临界高度的计算公式。通过与前人试验结果的比较发现，虽然基于广义塑性理论极限法求得的加筋土坡临界高度值要比基于传统塑性理论极限法求得的临界高度值略偏大，且更接近于试验实测值，但二者在工程中均是可靠的，都可用于加筋土坡设计时的参考。

根据宜昌磷矿开采引起上部地表变形及岩体开裂的工程实际情况，在实测资料统计分析基础上，建立了高陡山区地下开采岩体移动变形预测分析模型，并给出了岩体变形破坏的极限值。利用该模型对宜昌磷矿区开采引起岩体变形及山体失稳现象进行了分析。通过工程实例分析表明，理论预计结果与现场实测结果吻合。

在模拟公路桥、涵台背回填中粗砂密实度检测的室内模型试验基础上，进行了三维有限元数值模拟分析。分析过程中，采用拉德(P.V.Lade)模型及刚—柔接触模型，模拟了静力触探试验过程，获得了探头周围砂的应力、应变和位移场，验证了室内试验结果的正确性，揭示了静力触探在回填中粗砂中的作用机理。研究表明：静力触探可以用于桥、涵台背回填中粗砂密实度检测。

在边坡可靠度分析中，考虑Spencer方法计算模型的不确定性，推导出Spencer方法安全系数模型修正系数的概率密度函数，引入了随机场局部平均理论用于分析边坡中土性参数的空间相关性，并在此基础上提出了一种改进的边坡可靠性指标计算方法。

针对钢纤维混凝土在单调载荷条件下损伤行为的复杂性，根据Weibull统计分布理论和等效应变假定原理，得出了钢纤维混凝土损伤本构模型，基于试验数据，确定了模型参数。分析计算结果显示，该模型可以有效地描述单轴受压状态下钢纤维混凝土的损伤过程。

对冻干法制备的广西膨胀土不扰动样进行了微结构测试研究。通过压汞试验结果对膨胀土的孔隙分布进行分形研究表明其具有多重分维特征。对孔隙分布曲线拐点的物理意义进行了探讨，并用扫描电镜照片加以印证，认为可将膨胀土的孔隙划分为大、小、微3类，其中微孔隙为蒙脱石类晶层之间的宽度可变间隙。说明压汞试验无法提供微孔隙的信息，建议今后应重视膨胀土全孔隙分布的研究。

圆弧破坏边坡反演设计方法，是根据边坡的岩土力学参数及边坡高度，在确保安全系数满足要求的前提下，对圆弧破坏边坡的边坡角进行设计的一种新方法。建立圆弧破坏边坡反演设计方法的关键，就是要对大量稳定圆弧破坏边坡实例加以集成，以建立从{ , c, , H, F}到 的映射。文中收集了大量稳定圆弧破坏边坡实例，采用ANN和ANFIS对其进行了集成，分别建立了圆弧破坏边坡反演设计的ANN方法和ANFIS方法，进而又采用圆弧破坏边坡实例对两者的反演结果进行了比较。结果表明，ANFIS更适合于用来建立圆弧破坏边坡反演设计方法。

介绍了水电站地下厂房监测信息管理、预测系统软件的设计思想和功能。该软件能够全面存储、分析处理、检索与监测有关的测试数据、地质、地物和施工设计信息等资料，并且具有图形可视化、报表制作、监测数据建模及预测等功能；系统功能齐全，具有自主版权，其总体设计、数据库设计以及系统架构设计合理，有助于实现地下厂房的信息化施工和反馈。

直剪仪是测定岩土体抗剪强度参数应用最为普遍的一种试验仪器。从直剪仪的结构和大型直剪仪的研制两个方面对直剪仪的研究现状做了介绍，在此基础上，对新近研制的现场室内两用大型直剪仪的结构组成、工作机理及其特点进行了详细分析。该大型直剪仪与常规直剪仪相比，具有较大的优越性，其测试结果更加准确。适用范围广，测试精度高，可应用于现场和室内试验。

通过对脆性断裂过程中开裂扩展机理的分析，提出了径向平面最大Mises应力(RPMS)概念。在平面应变条件下考虑泊松比的影响，对不同应力复合比的I-II复合型载荷作用下裂尖处应力分布进行了分析，以此为基础，考虑裂尖处三向应力状态对断裂过程的影响，将径向平面上的最大Mises应力作为裂纹开裂扩展的控制因素。据此，针对复合型载荷模式，提出了裂尖复合脆性断裂判据及裂纹开裂方向表达式。将计算结果与现有试验或其他理论进行了对比分析，以此验证了该径向平面上最大Mises应力断裂判据的合理性。

覆盖层的防渗设施大都采用混凝土防渗墙。防渗墙在靠近两岸部位及靠近顶部常存在较大的拉应力，易导致混凝土开裂并产生渗漏，影响大坝的安全。采用平面上防渗墙轴线呈圆弧型的防渗墙来改善防渗墙的应力性状，并用三维有限元法数值分析对圆弧型防渗墙与直线型防渗墙的应力变形性状进行分析比较，论证了以圆弧型防渗墙替代直线型防渗墙的技术合理性，建议面板堆石坝坝基防渗采用圆弧型防渗墙更为有利。

通过引入势函数，并利用Helmholtz原理和Fourier变换技术，研究了运动荷载作用下有限层厚软土地基的振动，考虑了矩形分布荷载作用下振动的三维特性，使得分析更符合工程实际，给出了运动荷载作用下饱和黏弹性地基三维振动的应力、位移和孔隙水压力响应的积分形式解答。利用Fourier数值逆变换进行算例分析，讨论了荷载速度对位移及孔隙水压力分布的影响。结果表明，位移幅值随荷载速度的增加而增大，荷载不同位置处孔隙水压力的分布有很大差异。

采用波函数展开法给出平面SH波入射下半空间中洞室群对地面运动影响问题的一个级数解答，并分析了入射波频率和入射角以及两洞室之间距离等参数对地面运动的影响。数值结果表明，地下洞室群对沿线地面运动具有显著的放大作用：两个洞室情况地面运动可以达到单个洞室情况的1.6倍、无洞室情况的3.5倍以上。建议地铁等地下工程在设计和规划时应考虑工程建设后对沿线设计地震动的影响。

基于结构性黄土应力应变特性认识和大量试验结果的分析，揭示了黄土结构性参数与应变、含水率、固结压力之间的关系，并给出了结构性参数的数学表达式。将该式引入结构性黄土应力应变特性分析，提出了考虑结构性参数的应力-应变关系。分析计算所得的应力-应变关系与试验结果有较好的一致性，说明了原状黄土结构性参数描述的合理性和基于结构性参数应力-应变关系的合理性。

垃圾土变形中有机物降解是一个非常重要的因素，又是很复杂的过程。进行了温度与湿度小范围波动、无压力、持水率条件下有机物降解的质量跟踪试验和垃圾土柱沉降试验，且在质量跟踪试验中还进行了淋滤液产生量的同步测定，分析了有机物降解的质量变化、质量变化速率的规律，初步明确了有机物降解的规律性结论。在质量跟踪试验的基础上，初步提出了有机物降解随时间变化规律的数学表达和3个基本计算参数的确定方法，计算结果与试验结果比较接近。用质量跟踪试验的研究结果对垃圾土柱试验进行了计算模拟，分别计算和分析了次压缩和有机物降解沉降随时间变化的过程。计算结果表明，在总的长期沉降中有机物降解引起的沉降比次压缩影响要大，考虑有机物降解和次压缩的计算结果与试验结果吻合较好。