土体在初始液化后仍然可能承受动荷载作用发生大变形。引入流体力学中的剪应变率和表观黏度的概念，对振动扭剪试验中饱和砂土液化后的流动特性进行了分析。分析中将砂土的状态分为0有效应力状态和非0有效应力状态。结果表明，砂土在0有效应力状态下表现出与静扭剪试验类似的“剪切稀化”非牛顿流体的特征，表观黏度随着剪应变率的增大而减小。加载周数对“剪切稀化”状态下的剪应变率幅值有影响，随着加载周数的增加，剪应变率幅值逐渐增大，而对流动曲线的形状没有影响。在非0有效应力状态下，砂土的表观黏度随应变的增大而增大，随孔压比的减小而增大，且所有的试验得到的表观黏度与孔压比具有一致关系。
通过以交通荷载为背景的饱和重塑软黏土室内不排水动三轴试验，研究了循环荷载作用下饱和重塑软黏土的累积塑性应变发展形态，可分为3种类型：稳定型、破坏型和临界型。根据稳定型累积塑性应变发展曲线特点，提出了饱和软黏土的稳定累积塑性应变方程，并通过试验结果分析了该方程中各拟合参数与动应力幅值、固结围压和静偏应力的变化规律，同时提出了求解无静偏应力条件下软黏土临界动应力的解析方法。通过动三轴试验结果，提出了含动应力幅值、固结围压、静偏应力和循环周次等影响因素的累积塑性应变拟合模型。
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如何判断巷道开挖后在无支护反力条件下的围岩弹塑性变形及围岩应力重新分布的力学行为一直是人们研究的重点问题。卡斯特纳方程(Kastner equation)的求解存在以下不足和缺陷：(1) 对支护反力的力学处理存在缺陷，不具有工程实际意义；(2) 塑性区应力求解，没有使用到假设的理想弹塑性材料的塑性本构关系；(3) 塑性区应力求解，没有考虑沿巷道轴向方向的应力的影响。基于增量型本构关系即Levy-Mises关系及D-P屈服准则，对轴对称圆巷进行了理想弹塑性条件的求解。公式计算结果与卡斯特纳方程计算结果和数值模拟计算结果分别进行了对比分析。由于该求解弥补了卡斯特纳方程求解中忽略的3个问题，因此，其结果更具有理论意义和实践价值。
在提出非满布的H-V（水平－竖向）加筋的基础上，设计了非满布多层H-V加筋黏土的试验方案，以镀锌铁皮和有机玻璃为加筋材料进行了44组固结不排水三轴剪切试验。通过不同竖筋布置的加筋黏土三轴试验研究了加筋黏性土的应力-应变关系、强度特性及破坏形态，探讨了不同加筋高度、不同围压及不同筋材对加筋黏土强度的影响。试验结果表明：相对于无筋土及传统的水平加筋土而言，其峰值偏应力和抗剪强度均有大幅度提高。
饱和渗流是岩土体失稳的重要因素。叙述了渗流产生的消极破坏力“浮力”和积极破坏力“渗透力”。较详细地讨论了渗流各力之间的相互转换关系及其在管涌滑坡问题中的正确应用；并特别推荐引用渗透力计算滑坡问题具有简便、精确的优点。并指出了在计算中和设计规范中引用渗流力方面的误解。
采用现场模型试验同FLAC3D数值试验相结合进行对比研究。介绍了坝陵河大桥西锚碇1:20、1:30现场模型试验，研究发现锚碇横截面位移呈马鞍型，向两端逐渐收敛，轴线方向呈梯形分布，围岩残余变形率呈V形分布，相同应力水平下，大尺寸模型的监测位移较大。数值试验发现，应力分布具有明显的分段特征，沿锚体呈不对称分布，可能的破坏方式是锚体带动周边一定范围岩体发生塞体状的整体拉剪复合破坏。设计和施工过程中应对显著变形区及破损区内的岩体进行重点加固。
土体受冲击作用(或称强夯)时Rayleigh波（简称R波）的产生与传播对土体起着不可忽视的作用，重点研究了R波在强夯加固地基中的作用，并结合土体的振动特性，对R波的传播特点、影响深度、引起的变形和体积变化规律进行了讨论。结果表明，R波为强夯法的有效加固波形，其影响深度约为一个波长左右，且对锤底土能起到加密作用，对夯坑以外的土表面在R波的传播过程中有变松作用。结合工程实例给出了成层地基土中R波弥散曲线的求解方法和科学估算强夯影响深度的方法。突破了一直沿用至今的Menard估算加固深度公式的局限。由此可得出，R波在强夯加固地基中有较大的贡献，并非是单纯的有害波的结论。
以石灰改性膨胀土为研究对象，结合铁路路基实际的非等向固结状态，考虑了不同固结比或偏应力对石灰改性膨胀土动力特性的影响。通过循环振动三轴试验，对掺灰比为3 %石灰改性膨胀土，在选定的6组固结比下表现出的动力特性进行了研究，得出了固结比或偏应力的变化对其产生的影响。在研究的固结比范围内，随着固结比和偏应力的增大，石灰土的动弹模量显著地增大；阻尼比则相应地表现出减小的趋势，但所受影响程度较之动弹模量略小。
采用常规固结仪对孔隙液离子浓度对极细颗粒黏土渗流固结特性的影响进行试验研究，在相同试验条件下进行了4组孔隙液含NaCl浓度不同的膨润土试样固结性质的测试，得到了各试样的固结曲线，求得相应的固结系数，再由固结系数求得相应的渗透系数。通过对各组试样的渗透系数对比分析，结果表明，孔隙液离子浓度对土体的渗流性质有重要影响，土体的渗透系数随孔隙液离子浓度的增加而增大，存在明显的离子效应。试验结果分析认为，黏土颗粒表面的扩散双电层厚度随离子浓度变化而变化，可能是产生离子效应的主要原因。试验结果有助于分析土体渗流离子效应的起因，对改进和完善现有渗流固结计算理论有一定指导意义。
为了了解复合土工膜在长期荷载作用下的蠕变性能，对两布一膜土工合成材料的蠕变问题进行了4级荷载下的蠕变试验研究，通过理论分析建立了两布一膜土工合成材料蠕变方程。结果表明：两布一膜的蠕变特性与承受的荷载有关，当荷载越大，蠕变应变越大；在恒载长期拉伸作用下，两布一膜表现出很强的横向收缩特性，并且颈缩量的大小与荷载成正比；低于60 %极限荷载作用，材料强度仍然保持在70 %左右，可视为可靠而不影响工程的稳定性。
利用显微摄像可视化跟踪技术、数字信息计算机实时处理技术，结合数字图像识别分析手段，对砂土管涌的整个过程进行跟踪记录，从细观角度揭示渗流过程中系统几何特性和水力特性的复杂变化。得到水头，水力梯度，颗粒位移场和孔隙率等量的动态变化过程，并对整个渗流过程中加压速率对管涌发展的影响，颗粒的运动特点，颗粒流失的分布特点以及渗漏通道的贯穿进行分析，揭示水土相互作用贯穿于管涌发展的全过程。
在岩石（体）工程领域，周期荷载作用下岩石的疲劳破坏特性与岩体的长期稳定性密切相关。针对目前对混凝土疲劳损伤研究较多，但对岩石疲劳损伤研究相对较少这一现状，运用损伤力学方法对以累积塑性应变表达的损伤变量进行了分析，指出了目前常用的以累积塑性应变表达的损伤变量表达式存在的理论上的缺点，建立了一种新的岩石疲劳损伤变量表达方法。为研究岩石在疲劳荷载作用下力学性能不断劣化的过程，从连续介质损伤力学的基本理论出发，分析岩石在疲劳荷载下的损伤发展和变形规律，并考虑岩石材料的硬化特性，推导了低周疲劳损伤演化方程，经低周疲劳试验数据分析，所建模型可以较好地反映岩石的疲劳损伤演化规律，可用于岩石在低周疲劳荷载作用下的有限元分析。
在研制锚杆机械扩孔器的基础上，进行了扩体型锚杆的工艺试验和抗拔试验研究。试验结果表明，所研制的锚杆机械扩孔器对地层具有良好的适应性；扩体型锚杆较普通锚杆的承载力平均提高20 %～30 %，最大为66 %；扩体型锚杆的轴向应变陡降现象明显，具有显著的端承效应。
针对相对密度为30 %的福建标准砂，利用土工静力－动力液压－三轴扭转多功能剪切仪，在不同初始固结条件下控制试验过程的平均主应力保持不变，改变中主应力系数和主应力方向，进行了应力控制式单调排水剪切试验，着重探讨中主应力系数和主应力方向对砂土剪切强度的耦合影响。试验结果表明：在相同的试验条件下，中主应力系数对饱和标准砂的应力-应变关系具有影响，但对体变特性的影响并不明显。上述现象同初始固结应力比的大小无关。平均主应力一定，广义剪应力随中主应力系数增大而降低的趋势同时依赖于主应力方向的作用。中主应力系数对内摩擦角的放大效应同样受到主应力方向的影响。基于广义双剪应力准则，引入考虑主应力方向影响程度的权重系数，结合试验结果给出了考虑中主应力系数和主应力方向耦合影响的强度指标表达式。
文克尔地基模型的最大缺陷是没有考虑地基土的非线性和连续性。利夫金模型虽然对其连续性进行了改进，但过分考虑了基础形状对基床系数的影响，还导致了在矩形基础长短边方向上基床系数的极不对称。为此提出非线性广义文克尔模型，对文克尔模型特征函数重新进行了定义，修正了利夫金模型的缺点，在合理考虑基础形状和尺寸对地基刚度影响的同时，还能分别模拟几种典型情况的反力分布形式。非线性广义文克尔模型还通过分段线性逼近实际p-s曲线的方法，考虑了地基土的非线性。算例分析表明，非线性广义文克尔模型具有一定的合理性和实用性。
传统的圆柱孔扩张理论假定初始应力为各向同性的。在城市地下管道的铺设、隧道工程等的水平掘进施工过程中，圆柱孔受到的初始竖向应力不等于初始水平应力，并不满足各向同性初始应力条件。考虑土体的各向异性初始应力条件，假定土体满足Mohr-Coulomb屈服准则，推导了各向异性初始应力状态下的圆柱孔扩张问题弹塑性解答。算例计算结果表明：土性参数一定时，在相同内压力作用下，各向异性初始应力状态下的圆柱孔扩张形成的塑性区半径大于各向同性初始应力状态下的圆柱孔扩张的塑性区半径，但前者的极限扩孔压力小于后者。
岩石是一种非均质的复杂地质材料，其疲劳损伤演化具有明显的3阶段发展规律。倒S型非线性疲劳累积损伤模型可以很好地描述这一规律。应用倒S型模型开展损伤计算和疲劳寿命分析的先决条件是确定出不同应力水平下的模型参数，而运用Levenberg-Marquardt法进行倒S型曲线拟合的结果表明，不用任何优化方法而随意选取参数初始值时迭代收敛到最优解的概率很低。因此，提出运用有限组合法估算初始值，即在参数可行域中均匀布点，以这些点为起始点分别实施一次Levenberg-Marquardt优化计算，取残差平方和最小的一组参数作为第2次Levenberg-Marquardt拟合计算的初始值。试验结果表明，以有限组合法估算参数初始值，Levenberg-Marquardt迭代计算总能收敛到最优解。
节理岩体边坡失稳破坏同时受控于节理与岩体抗剪强度。在对具有2组平行节理的岩体坡边失稳破坏机制研究基础上，研究了具有2组平行节理岩体边坡的极限平衡分析方法，并推导了相应的边坡稳定性分析计算公式，编制了基于潜在滑动面自动搜索的边坡稳定性研究程序。通过与文献中算例的对比研究，证明了所提出的节理岩体边坡稳定性分析方法的正确性，为具有2组平行节理岩体边坡的稳定性分析提供一条新的有效途径。
以广州国际会展中心一期工程动力排水固结软基处理项目为工程背景进行了室内模型试验，重点观察和分析了插设塑料排水板过程中、全部夯击过程中及夯击完成后饱和软黏土内的孔压响应。结果表明，塑料排水板插设完毕时刻与各个位置孔压达到峰值时刻不同步，孔压增长体现出滞后性特点。夯击过程中，离夯击点越近，其孔压增长越快，孔压增长幅度也越大，达一定夯击击数后浅部孔压增长趋于平缓，而深部处全部夯击完毕后其孔压依然继续增加，但各个位置孔压消散情况基本一致。
针对经典固结理论中固结系数的两种不同定义，探讨了其根源和潜在影响。对体元体积变化率的计算方法不同是导致产生两种小变形固结系数的主要原因。根据有限变形理论分析，Terzaghi(1943)和Terzaghi & Fröhlich (1936)提出的小变形固结系数分别具有拉格朗日坐标和欧拉坐标的背景，均不同于Terzaghi(1923)最早得到的形式。在Gibson大变形理论研究中涉及的小变形固结系数是按Terzaghi & Fröhlich定义的，在此前提下所得的大、小变形法结果差异的定量结果可能具有一定局限性。从应用角度看，两种固结系数之间的差别与荷载大小和土体的结构性等因素有关。
在复合衬垫中，有机污染物除了在土工膜缺陷处发生迁移外，在完好土工膜中的迁移也是主要方式。考虑有机污染物在土工膜边界处的浓度跳跃现象，建立了有机污染物在完好复合衬垫中迁移的一维模型，得到了解析解。通过与有限差分解的比较，验证了解答的合理性。应用该解答分析了GCL复合衬垫和CCL复合衬垫防止有机污染物渗漏的效果。结果表明，CCL复合衬垫的效果较好，可以通过黏土改性和增加黏土厚度的方法来提高其有效性。有机污染物类型的选择对GCL复合衬垫的分析结果影响较大，而阻滞系数的变化对分析结果影响较小。
为了解决多年冻土区桥梁桩基浇筑混凝土对冻土层地温的影响，把握后续工程施工，需要对多年冻土区桩基温度场进行认真分析与研究。结合冻土桩的特点，根据冻融循环条件下土体热量迁移的基本规律，基于多孔介质和热力学理论，建立了多年冻土区桩基温度场控制方程。该控制方程不仅包括了热传导和相变潜热对温度分布的影响，而且考虑了混凝土水化热的释放规律，并将研究成果与的西藏某大直径灌注桩温度场现场试验结果进行对比分析。结果表明：所建立的冻土区桩基温度场控制方程计算结果与实测结果吻合较好。在此基础上，应用该模型作数值分析，着重分析了不同深度处桩侧土层温度随时间变化规律和混凝土浇注后不同时期温度沿桩径方向的变化规律，于解决西部多年冻土地区公路运营安全和行车性能，准确掌握多年冻土地区已建桥涵和新建桥涵基础稳定性，具有非常重要的理论和实际意义。
对隧道周围土体采用椭圆形非等量径向位移模式，在镜像法基本原理基础是推导了土体损失引起的附加应力计算公式；结合弹性力学Mindlin解得到的正面附加推力和摩擦力引起的附加应力，得到三者共同作用下总的附加应力公式，并通过算例分析了各影响因素下水平平行隧道上附加荷载的分布规律，重点探讨了土体损失引起的附加荷载在相邻隧道上的分布，分析结果对平行隧道施工具有一定的参考价值。
当开口管桩打入土层中，土体进入桩内形成土塞，土塞效应对桩的打入特性和承载能力具有重要影响。基于上海典型软土地基中长PHC桩的现场试验，统计分析3个不同场地共44根桩打桩过程中的土塞数据，探讨软土地基中PHC桩打桩过程中土塞长度与内径之比、土塞增量与桩打入深度增量之比(IFR)随打入桩长与内径之比变化的规律，并线性拟合出土塞增量与桩打入深度增量之比与土塞高度和桩打入深度之比(PLR)的经验公式。研究表明，大部分PHC桩在打桩过程中，土塞部分闭塞，桩从浅部较硬土层打入较软土层，IFR值减小，土塞闭塞作用大；桩从较软土层打入深部较硬土层，IFR值逐渐增大，土塞闭塞作用小，且土塞长度增量与桩打入深度增量之比与土塞长度与桩打入深度之比基本呈线性关系。
旋扩珠盘桩是在DX桩、挤扩支盘桩等基础上开发的一种新桩型，两者在外形和承载机制上存在一定的相似性。由于前者的珠盘由旋扩形成，对土体的挤压作用明显小于后者，因此，两者的承载性状存在差别。如果简单套用后者的公式计算前者的承载力，误差偏大，安全度难以保证，实践表明不可行。通过对洛阳一批工程50根旋扩珠盘桩试桩资料的分析，提出了洛阳地区旋扩珠盘桩承载力计算公式，可供工程应用时参考。
在调查分析了典型生活垃圾填埋场成分组成的基础上，配制了9组具有不同初始物理力学性质的垃圾土，共54个试样，进行室内常规固结试验。试样有两种尺寸，用来对比试样尺寸的影响；着重分析了初始含水量W、初始孔隙比e0及易降解有机物含量B0对垃圾填土压缩性的影响。试样的初始孔隙比变化范围为：e0 为2.5～4.6；初始含水量w的变化为50 %～100 %；易降解有机物含量B0 为10.1 %～45.1 %。分析结果表明，压缩指数Cc为0.824 2～1.234 6；修正压缩指数 为0.165 9～0.243 6，与国内外相似研究的取值基本一致。提出了考虑垃圾填土初始物理参数的压缩参数建议取值方法，为指导工程实践提供参考。
垃圾填埋气的主要成分为CH4、CO2等气体，可严重污染大气、地下水和生态环境，并对全球气候变暖产生一定的影响；同时填埋气也是一种清洁可再生能源和资源，回收和利用垃圾填埋气可实现环境、安全、能源、资源、经济多重效益。目前，垃圾填埋气的利用主要为甲烷利用。本文介绍了填埋气中甲烷资源量的计算方法，采用一阶动力模型对国内城市垃圾填埋气中的甲烷排放量进行了计算和预测，获得了城市生活垃圾填埋气中甲烷的资源量的范围，并分析了国内垃圾填埋气排放的特点和趋势以及国内外对填埋气利用的途径、方法及效果。结合清洁发展机制（CDM）项目和国情分析了垃圾填埋气的利用前景，并提出了填埋气回收利用的主要问题和建议，为国内城市生活垃圾填埋气的利用提供了有益参考。
为解决深部软岩高应力动压巷道维护的技术难题，针对孔庄矿-620软岩大巷处高应力区、受上方7335水采工作面、8331综采工作面采动以及断层影响的特征，分析其破坏状况和因素，模拟研究了采动影响前后大巷变形规律，掌握大巷应力状态变化规律及影响区域，提出大巷加固思想，优化加固方案，确定了合理加固参数。研究成果表明，采用锚网索喷+锚注联合支护技术，利用新型专利注浆锚杆，对大巷周围2 m范围注浆，能够有效控制大巷变形。进行井下工业性试验，通过注浆前后围岩力学性质对比、实摄及矿压观测手段检测，结果表明-620大巷变形破坏得到了有效的控制。
目前对盾构隧道施工引起的地表下土体变位进行预测分析的研究还相对较少，尤其是缺乏简单实用的工程估算方法。在深埋隧道周围土体弹性位移计算方法及盾构间隙参数研究成果的基础上，通过相应的分析和假设提出了一种预测盾构隧道施工引起地表下土体水平变位的简便估算方法。另外，在已有研究成果基础上，提出了一种新的盾构隧道沉降槽的描述方法，并结合Mair等提出的计算公式对盾构隧道施工引起的地表下土体沉降变位进行预测。通过与有限元计算结果及一些典型盾构隧道监测数据的对比分析，证明提出的估算方法能够较好地预测实际工程中盾构隧道施工引起的地表下土体的变位情况。
正在施工的沪蓉西高速公路八字岭分岔隧道属于偏压隧道，而且分岔隧道包括连拱段和小净距段，施工过程转换复杂，因此，采用正确的施工方案对于隧道的稳定性非常重要。为更真实地模拟岩体的力学特性，研究施工过程中岩体的损伤破坏，根据不可逆热力学理论建立了弹塑性损伤耦合模型，并编制了三维弹塑性损伤有限元程序D-FEM。建立了分岔隧道大型三维数值模型，采用弹塑性损伤有限元D-FEM模拟了分岔隧道不同的施工过程，通过分析施工过程中隧道围岩的位移、应力和损伤屈服区，最终确定采用左洞超前右洞32 m，左右洞同步开挖的施工方法。
掺石灰、粉煤灰是工程中通常采用的改良膨胀土的方法。土电阻率是土的基本物理指标之一，其变化可反映土的其他物理性质指标的变化。通过掺灰改良膨胀土不同养护龄期下的电阻率测试以及膨胀量、膨胀力及无侧限抗压强度等试验研究，探讨了掺灰改良膨胀土养护过程中的物理化学反应过程。根据养护过程中的电阻率随龄期的变化规律，可将改良膨胀土的物理化学反应过程划分为瞬时反应阶段、主体反应阶段、残余反应阶段和稳定阶段4个不同阶段。针对改良膨胀土质量控制和评价体系中存在的不足，提出了基于电阻率指标的改性膨胀土的质量评价方法，通过试验证实了该方法的有效性和实用性。
在分析裂隙介质水力特性的基础上，采用层次分析法，结合工程实践经验，分析影响水下隧道裂隙围岩渗流控制的主要因素，并确定它们各自的权重。结果表明，每延米洞长洞室围岩断层等破碎带的平均宽度权重最大，是影响裂隙围岩渗流控制的最主要因素；其次为上覆含水体富水性和每延米洞长洞室围岩张开裂隙的平均数量。当洞室位置和洞室尺寸等参数设定后，每延米洞长洞室围岩断层等破碎带的平均宽度、上覆含水体富水性和每延米洞长洞室围岩张开裂隙的平均数量是影响水下隧道裂隙围岩渗流控制的最主要因素。研究结果可以为海底隧道及地下水封储油岩洞库等水下隧道的渗流控制及灾害防治提供科学的依据。
基于平面应变条件下的Biot固结理论，采用非线性有限元方法对土工织物加筋与塑料板排水联合使用处理软土路基的效果和机制进行了探讨。对比计算表明：在相同固结时间内加设排水板后路堤的竖向沉降大于无排水板情况下的相应值，路堤坡趾处的隆起变小，路堤的侧向位移也变小。塑料排水板极大地缩短了孔压的消散时间，加快了软土的固结进程，使软土地基的承载力得到较快的提高，从而提高了路堤的稳定性。加设排水板后筋材所分担的抗拉力也比无排水板情况下的抗拉力低。为了更好地发挥土工织物的加固效果，土工织物应尽量布置在高应力区域。加设排水板可以缩短路堤各固结阶段的静置时间而达到优化设计。
以大型岩土工程数值分析软件（ADINA）为研究手段，基于卸荷岩体力学理论与方法，对某公路开挖高边坡进行了开挖卸荷分析，综合考虑了初始工况、开挖工况、卸荷工况，加固工况，并与监测数据进行了对比分析，卸荷岩体力学理论考虑了边坡开挖面附近的强卸荷区域以及该区域岩体参数的劣化，计算结果与监测数据吻合较好，进而也验证了卸荷岩体力学理论在边坡开挖计算分析中的合理性。研究成果对边坡的后期运营提供了指导，对其他工程也有一定的借鉴作用。
介绍一软土地区深基坑由于超挖引起基坑险情的工程实例。该基坑土层分布以淤泥质粉质黏土为主，为典型的长江漫滩地质条件，具有一定的代表性。基坑土方开挖期间，由于地下室方案调整，基坑深度加深，而未按设计要求对支护进行事先加固，导致基坑出现险情。通过对比前后不同挖深条件下支护结构的内力及变形，分析了险情产生的原因，并依据实测支护结构和周边环境的变形，针对基坑出现的问题提出有效的处理措施，从而保证了基坑的安全。
态矢量是统计物理学中对连续场进行粗粒化描述的一种方法。将其引入滑坡预报中，通过将滑坡危险区划分为n个子区域，在各个时间窗内对一系列子区域的监测数据进行态矢量分析，将监测数据与降雨量态矢量的模等归一化后叠加，研究一段时间内滑坡位移态矢量的发展变化规律，并提出利用态矢量进行滑坡预报的新方法。以新滩滑坡为例，对累计水平位移进行态矢量分析，发现在滑坡前态矢量的模和态矢量增量的模均发生了明显突变，按态矢量曲线的变化规律，依据滑坡预警分级方法提出3级滑坡预警，最高预警级别预报的滑坡时间比实际滑坡时间提前2天。研究结果表明，态矢量的急剧突变是滑坡发生的前兆，可以用来进行滑坡的短期和临滑预报。
根据基坑坡顶水平位移与沉降的实测数据，讨论了土钉墙坡顶水平位移和沉降以及水平位移与沉降之比的规律，并利用统计方法对其相关性进行了分析，根据实际施工工况与实测数据对比，指出影响土钉墙变形的关键因素及控制土钉墙变形的有效措施。实测数据分析结果表明：基坑坡顶变形的空间效应明显；采用放坡或坡顶卸载可以有效地控制土钉墙的变形；在基坑上部设置预应力锚杆对基坑变形控制具有明显的效果；基坑坡顶的沉降随其水平位移呈非线性增加，沉降与水平位移比与其水平位移基本呈线性增加；土钉基坑发生破坏时的坡顶水平位移的警戒值为0.8 %～1.0 %H。
秦岭公路隧道2号通风竖井，为国内乃至世界公路隧道规模最大的竖井工程。根据工程地质资料分析，岩爆是该竖井施工过程中的主要难题。为了从岩性角度评价竖井围岩的岩爆倾向性，开展了室内岩石单轴压缩变形试验和物理模型试验，根据改进脆性指数指标和模型试验的结果，表明竖井围岩有岩爆倾向性，必须加强岩爆预测和防治。根据水压致裂法的地应力测试结果和地应力分布特点，采用三维有限元回归分析反演了竖井工程区域的初始应力场。根据竖井围岩地应力场和Kirsch解得到的围岩二次应力场，结合Russenes和陶振宇岩爆判据，进行了竖井岩爆综合预测和分析，得出竖井有轻微和中等岩爆发生的结论，并提出岩爆防治措施。
高原湿地软基的突出特点是含有地质条件很差的泥炭层。采用碎石桩联合土工格栅复合地基处理湿地软基是一个新的尝试。在有限元分析的基础上，给出了碎石桩联合土工格栅复合地基处理高原湿地软基的受力、变形特征与作用机制，结果表明，碎石桩可以加快软基的排水固结，提高地基的承载力，土工格栅的主要作用在于限制路堤的侧向位移和减小差异沉降。
运用有限元方法对光照碾压混凝土重力坝进行施工期温度、渗流、应力应变的综合仿真分析，得出了温度场、渗流场及应力场的分布规律，在此基础上评价整个坝体与坝基系统稳定性的安全度，为坝体与坝基系统的温控、渗控和安全性评价提供参考依据。同时对光照碾压混凝土重力坝进行了不考虑温度、徐变、浇筑过程和蓄水过程的应力-应变和安全度计算，并对两种计算的结果进行了比较，结果表明：对碾压混凝土重力坝而言两者的位移相差最大，达70 mm；应力差别其次，达1.5 MPa；而整体稳定超载安全系数则没有本质区别。由于变形、应力和稳定安全系数在碾压混凝土重力坝设计中都是重要指标，所以综合仿真分析具有意义。
基于力是矢量这个基本概念，给出了边坡矢量和法安全系数的矢量表达式。在边坡荷载已知的情况下，运用有限元法计算得到边坡真实的应力分布状态，使用矢量和法安全系数并采用优化算法中的直接法搜索边坡的临界滑面。计算结果表明，使用矢量和分析法搜索得到的临界滑面位置与极限平衡法得到的滑面位置基本吻合，且安全系数相对误差最大为2.09 %，验证了该方法在边坡稳定分析中的合理性与可靠性。矢量和分析方法与基于强度储备安全系数的分析方法不同，具有明确的物理和力学意义，且不需引入过多假设，公式简洁，易于进行三维边坡稳定分析，不需进行迭代计算，可在工程实际中得到广泛的运用。
在对川藏公路二郎山k2730段Ⅰ# 滑坡及其抗滑结构现场调研的基础上，依据预应力锚索抗滑桩中桩土相互作用特征引入接触单元，并改进了PCEP2D有限元软件，将滑坡和抗滑桩结构相互作用作为整体，对桩体位移、桩身弯矩、锚固段桩体接触单元应力分布做了分析。与传统计算方法、实际监测资料进行对比，结果表明，该滑坡治理工程效果较好。
锚杆通常被作为表面粗糙的轴力杆单元进行分析，但在节理边坡加固中，由于节理面的错动，同时考虑锚杆的轴向和横向作用显得更加合理。通过理论分析，建立锚杆三弹簧单元的力学特征模型和变形特征模型，对其受力和变形进行全面分析；运用拉格朗日元数值方法(FLAC3D)，建立以理想弹塑性本构Mohr-Coulomb准则为基础的节理边坡模型，应用三弹簧锚杆单元，对其锚固前后的动静态位移响应进行模拟。结果表明：节理面锚固处理后，岩体的刚度得到提高；边坡各部位的位移减小，节理两侧位移的突变值变小；锚杆对节理的上下盘岩体起到有效的拉结作用，抑制了两盘之间的较大变形位移，有利于边坡稳定。
管桩低应变完整性检测时，桩顶一点受到瞬态集中荷载的作用，其动力响应问题是一个三维波动问题。基于三维波动理论，建立了任意段变阻抗薄壁管桩动力响应的计算模型和波动方程，结合初边值条件，采用Laplace变换法求得了该波动方程的频域解析解，采用Fourier逆变换求得了时域响应。将计算结果与三维有限元结果进行了对比分析，解析解的计算结果和三维有限元结果较为接近，两者在入射波峰、缺陷反射峰和桩底反射峰处都较为吻合，两种方法位移响应曲线基本相同。给出了桩顶不同点的动力响应，并探讨了高频干扰问题。对变截面桩和变模量桩的动力响应特性进行了分析。
完整锚杆系统是由完整的锚杆杆体、饱满的锚固介质以及围岩组成的有机体系。在描述锚杆低应变动力响应的数学力学模型中，将锚固介质与围岩对锚杆体的作用简化为沿杆长均匀分布的杆侧弹性系数与阻尼系数，以及均匀分布在杆底的刚度系数与阻尼系数，即锚杆系统的动力参数。它们不仅表征了锚杆锚固质量，而且体现出锚杆所处围岩的物理参数。通过建立围岩物理参数与完整锚杆系统动力参数的映射关系，可以对围岩质量进行识别。为此，建立了完整锚杆三维轴对称有限元计算模型，得到不同的围岩物理力学参数所对应的锚杆杆顶速度响应；根据完整锚杆低应变动力响应理论解和遗传算法建立了完整锚杆动力参数的识别方法；通过对不同围岩下完整锚杆的数值模拟结果的动力参数识别，建立了杆侧弹性系数与围岩变形模量之间的关系式，提出了一种基于完整锚杆动测技术的围岩质量识别方法。
广义回归神经元网络在逼近能力、学习速度和网络稳定性方面均优于BP神经元网络，且具有网络人为调节参数少的优点。本文将广义回归神经元网络引入坞石隧道工程的三维弹塑性位移反分析。为了在网络训练过程中快速搜索到最优的网络阈值，采用十进制遗传算法对网络阈值进行优化。在确定最优的网络结构后，采用遗传算法在每个待反演参数的搜索范围内搜索出与实测位移最接近的围岩力学与初始应力场参数组合。用反分析得来的参数进行下步开挖位移预测，预测值与实测值吻合较好，表明所提出的这种反分析方法在工程上是可行的，可以推广使用。
为确定作用在已知埋深、给定基础形状地基土上的极限承载力，对基底下的土体进行网格划分，先假定一均布荷载作用在此地基土上，运用明德林解的积分公式，结合角点法，编制MATLAB语言程序，求出每个网格节点上附加应力，进而求得每个网格节点上主应力，根据破坏准则，结合程序找出破坏点的坐标，利用MATLAB的图形处理功能，把破坏点的坐标在坐标图中显示出来。继续加大矩形荷载，直至这些破坏点在坐标图中刚好能够形成一个连续的破坏面，此时的矩形荷载即为此地基的极限承载力。此方法不仅可以有效地避免了地基承载力经验公式中一些不合理的假设带来的误差，更符合实际情况，而且可以直观地了解到地基土的三维破坏面。
采用基于概率的可靠性分析方法来分析边坡的稳定性，以克服目前大多数分析方法以确定性安全系数为评判标准的弊端。对于每次搜索中给定的滑移面，结合拉格朗日乘子法提出边坡可靠度的计算模型；采用遗传算法搜索关键滑移面，提出边坡的适应度函数。为克服标准遗传算法在进化过程中无法调节全局搜索和局部搜索速度、且可能陷入次优解的缺陷，改进了子代中最佳个体的确定方法，来并以相邻两代的群体多样性特征值增量为导向，动态调节交叉概率和变异概率，以保持群体的多样性和搜索的有效性。实例分析结果表明，本文方法可以提高遗传算法的搜索能力和收敛速度，保证解全局最优；该法适用于边坡稳定可靠度分析，且前处理简单；在遗传操作前预优化可靠指标计算模型能大大减少遗传算法中的计算量，节约机时。
确定混凝土绝热温升和表面散热系数需要专用设备，价格昂贵，且和施工现场存在较大误差。针对这一问题，采用基于施工现场的混凝土立方体非绝热温升试验，结合非稳定温度场求解的三维有限单元法仿真计算技术和反问题优化求解的遗传算法，以辨别和确定包括热交换系数、绝热温升和绝热温升规律系数在内的混凝土热学特性参数。反演结果表明，所得参数能真实反映混凝土的热学性能，遗传算法作为一种优化算法，具有收敛速度快、效果好等特点。
以金川集团Ⅲ矿区为研究对象，根据现场不连续面参数调查结果，利用Monte Carlo模拟方法，产生不连续面综合数据库。然后确定构成岩块的节理面数量、建立三维坐标系统中节理面方程、确定构成岩块的顶点和每个顶点的坐标，并计算岩块的体积、判别岩块的形状特征，从而对矿石崩落块度进行预测。矿石的崩落块度直接影响采场的底部结构设计、出矿设备的选择、二次破碎、炸药消耗的估算等。经过模拟得出的崩落块度预测结果为: 等效尺寸大于0.9 m的块体筛上累积体积百分比为38.2 %，大于1.3 m的块体筛上累积体积百分比为17.2 %。
古运河暗渠下穿石太高速公路，是南水北调中线工程总干渠上的一座大型河渠交叉建筑物。该暗渠为三孔联拱涵结构，其施工条件极其复杂，暗渠段土质多为细砂和中细砂，开挖分部多，且高速公路上通行车辆荷载较大，是全国此类施工难度最大和开挖宽度（25.6 m）最大的项目。为配合施工，采用FLAC3D三维快速拉格朗日差分方法分析软件，按实际的开挖顺序和施工工艺，对下穿高速公路段开挖过程进行了数值模拟。由此得出下穿段暗渠施工引起的地层变形、应力和塑性区分布，数值计算结果表明，下穿段暗渠施工方案是合理可行的，计算结果为地层加固范围提供了依据，对下穿段暗渠施工有指导作用。施工实践也证明了依据数值计算结果所采取的施工辅助措施对确保地表线路安全和隧道施工安全效果明显。
基于有限变形理论，推导了Newton-Raphson 迭代算法在k+1步增量表达的矩阵形式，实现了饱和砂土变形局部化的有限元数值计算，得到了饱和砂土发生局部化变形的准则。基于Galerkin 方法，得到了位移场和应力场的空间离散化矩阵方程；由土体局部变形带的连续性条件，引入第1切线算子，推导出了砂土等颗粒状媒介发生局部化变形的必要条件。基于此核心算法，编制了有限元计算程序，模拟了饱和砂土在不排水条件下平面压缩过程中剪切带的形成与发展；通过比较分析，研究了有限元网格粗细对于土体局部变形带的影响，结果表明，网格粗细的病态依赖只是微小的，它只与变形条带的宽度有关，对于土体所表现出来的其他力学特性没有影响。
在现场试验的基础上，对钉形桩单桩承载力及荷载传递特性进行了三维数值模拟。模拟结果表明：在其他条件相同的情况下，钉形桩的单桩极限承载力在一定范围内随扩大头高度增加而增大，随扩大头直径增加而增大，但单位水泥用量的单桩极限承载力随H/L和D/d均先增大后减小，存在最优值。从单桩承载力角度看，钉形桩存在有效桩长。钉形桩的桩身荷载主要集中在扩大头部分，是主要承载部位。由于扩大头的作用，钉形桩的桩身轴力在变截面附近有较大的衰减，其他条件相等，在各自的极限荷载下，钉形桩下部桩体的轴力大于常规桩，桩身侧摩阻力比常规桩发挥更加充分。
构造应力场问题的边界条件、加载方式是地应力场分析的难题，由于构造运动未知和地质构造复杂，无法直接求解。边界力反演是进行构造应力场研究的重要手段。从弹性力学基本方程出发，针对油气储层地应力场反问题，结合对区域构造应力场认识，利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的约束模型，提出了一种用于反演构造应力场边界力的反分析方法，该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演，并与有限元方法和有限差分法相结合，以边界力为参量逼近目标函数。根据研究区少量地应力实测资料采用该方法进行最优化计算，使得计算应力场与实测应力达到最优拟合，以弥补目前的回归反演方法和边界载荷调整法的不足来提高计算精度。算例表明了该方法的有效性，可用于解决构造应力场边界力的反演问题。
阐述了海堤沉降长期在线监测的重要性，介绍了利用分布式布里渊光纤传感技术（布里渊光纤应变仪BOTDR）对上海临港新城海堤k3+640和k3+780两个断面进行长期监测的系统设计、实施和监测结果。通过对k3+780断面光纤传感数据和水准观测数据比对表明，最大应变位置与现场冲泥管带位置吻合；计算得到了断面沉降分布，其趋势和现场情况以及水准测量结果吻合；5个原位观测点上最大偏差为94 mm，平均偏差为39.2 mm。
为确保北京地铁5号线崇文门站施工期间其上方既有地铁隧道的运营安全，采用远程自动监测系统对既有地铁结构的动态变化进行了实时监控。该监测系统由传感器子系统、数据采集与传输子系统和数据管理子系统构成，可以最大限度地降低监测与运营的相互影响。传感器子系统包括静力水准仪、梁式倾斜仪、位移计和测缝计，分别监测隧道沉降、道床沉降、两走行轨横向高差和水平间距以及结构变形缝的变化；数据采集与传输子系统将采集到的数据以有线方式传输至信息中心；信息中心的数据管理子系统对接收到的数据进行处理，并通过公共网络将监测信息及时反馈给相关单位。该系统在北京地铁5号线崇文门车站下穿环线地铁隧道施工期间对既有地铁结构的变形实施了有效监控，有关单位根据监测系统反映的异常情况及时调整了施工措施，取得了理想的控制效果，保证了施工期间既有地铁线路的安全运营。
半刚性基层材料已广泛应用于我国高等级公路路面结构中,但半刚性基层材料在温度作用或/和失水作用下产生的收缩应变一旦超过材料自身所能承受的极限拉应变，就会发生开裂，影响路面的使用性能。选择合适的收缩试验方法对半刚性基层材料的收缩性能进行研究非常具有现实意义。针对传统收缩变形测量方法的不足，采用数字图像相关方法对一种典型的半刚性基层材料进行室内收缩试验研究，分析其早期收缩应变的变化规律；对收缩变形前后的图像进行相关计算，获得全场的收缩变形，并与传统收缩试验结果相比，该方法所得结果可重复性好，稳定性好，精度更高。
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