根据现场观测和数值分析，将多年冻土地区构筑物的沉降变形归结为几个具有不同机制的物理力学过程共同作用所致。伴随着冻土上限下降所产生的融沉，由于构筑物的修建引起多年冻土层升温而产生的高温冻土的蠕变和活动层的未冻土在暖季发生的蠕变，以及由于活动层中冻融循环改变了土的工程性质而导致的附加沉降变形。基于青藏公路和青藏铁路的修建和维护的实践，分析了以上几个可能引起沉降的原因。
广泛分布于黄土地区的民居黄土窑洞表明，围岩土体中的黄土拱是承受荷载的结构单元。应用滑动线法绘出的土拱形状，已被实际观测资料加以证实。对黄土拱的承载力、整体稳定性进行了计算，揭示出现有的两种地层压力学说没有正确与缪误之别，只是各有其适宜的应用场合，其前提条件是整体稳定性是否满足。
现在被广泛公认的由Fredlund提出的非饱和土力学的双参数理论，即净应力和吸力为非饱和土的应力状态量，不能直接考虑饱和度或含水率对非饱和土的应力-应变关系和强度的影响。在非饱和土三轴试验结果表明，即使在净应力和吸力路径相同的条件下，具有不同饱和度试样的应力-应变关系和强度也是不同的。其他条件相同时，试样饱和度越高，其应力比-应变关系曲线越高，强度越大。最新的水力-力学特性耦合的弹塑性本构模型可以定量地表示上述非饱和土的性质
对饱和重塑黄土进行了一系列不同加载条件下的动三轴试验，研究了对每级荷载应用多个滞回圈构造骨干曲线的方法，该方法可以考虑更多的试验信息，减小试验随机性对模拟曲线的影响。并运用该方法对试验数据采用Hardin-Drnevich模型、修正Hardin-Drnevich模型和Martin-Darvidenkov模型3种不同的骨干曲线模型进行数值模拟，分析了不同的骨干曲线模型对试验数据模拟的准确性和参数敏感性。结果表明，在试验条件变化时Hardin-Drnevich模型并不能总是很好地模拟试验骨干曲线，而且在有些情况下偏离较多。修正Hardin-Drnevich模型和Martin-Darvidenkov模型相比于Hardin-Drnevich模型能更好地模拟试验数据。在对不规则动载下黄土动力反应的数值模拟中，可以考虑用修正Hardin-Drnevich模型和Martin-Darvidenkov模型模拟骨干曲线。考虑到Martin-Darvidenkov模型参数对试验数据相对敏感，因此，建议采用修正Hardin-Drnevich模型模拟骨干曲线。
吸力内摩擦角在非饱和土抗剪强度理论中是一个关键参数，因受设备、测试技术以及试验方法等的限制，对于其值的确定难度较大。详细地分析了土的基本物理力学性质、测试方法对吸力内摩擦角数值的影响，并通过定性分析和定量计算结合，认为干密度、含水率、内摩擦角、黏聚力与吸力内摩擦角之间存在着一定的非线性关系，因而借用人工智能——BP神经网络的方法构建了4:9:1的网络结构模型，实现了对吸力内摩擦角 的预测和计算。通过预测结果的分析可知，该模型模拟和预测的精度均较高，因此，该种方法可以应用到非饱和土吸力内摩擦角值的预测之中去。
红黏土强度特性直接关系到路基的稳定和边坡坡度的选取，是地基工程、边坡工程和洞室工程设计计算的重要参数。以贵阳红黏土为例，对非饱和红黏土的强度特性进行了常规三轴试验研究。根据试验结果，分析了原状红黏土和压实红黏土的应力-应变关系及破坏类型，提出了压实红黏土的应力-应变关系曲线的数学模型，得出了压实红黏土抗剪强度参数与物理指标指标之间的关系。
基于Mononobe-Okabe假定，通过对滑动土体中水平薄层单元的分析，建立了墙体平动（T）模式、墙体绕基础转动（RB）模式和墙体绕墙顶转动（RT）模式下的被动土压力的一阶微分方程，给出了土压力强度、土压力合力、土压力作用点的理论计算公式，并将该理论计算公式与库仑理论结果进行了比较。结果表明：土压力强度分布呈曲线分布，合力作用点到墙底的距离依（RB）模式、（T）模式和（RT）模式次序增大。
CTMAB是一种新型的有机阳离子表面活性剂，采用CTMAB对天然膨胀土进行了化学改良试验研究，探讨了其改良机制和改良效果。试验结果表明：经过改良剂改良后的膨胀土与原状土相比，其塑性和膨胀性得到了明显降低，水稳定性有了显著提高，在经过不同次数的反复溶漓后，土样仍具有一定的强度。说明了CTMAB对膨胀土的工程性质有一定的改善作用。该成果已申请获得了国家发明专利。
为了研究陕西省杨凌示范区黄土边坡的稳定性，采用改进的应力型三轴蠕变仪对所取黄土试样进行了一系列室内三轴固结不排水蠕变试验。试验结果表明：含水率、干密度、偏应力水平对黄土的蠕变特性均有较大的影响，表现为含水率一定，偏应力愈大时，黄土的蠕变变形量较小；偏应力水平一定时，含水率愈大，蠕变现象愈明显，产生的蠕变应变量愈大；其他条件相同时，干密度愈大，黄土试样的蠕变变形愈小。在黄土边坡治理工程中可通过改善边坡排水和增加边坡土体压实情况减小蠕变破坏的可能性。通过对试验数据分析得出了适合杨凌地区黄土的经验蠕变模型，通过与Singh-Mitchell模型和Mesri模型的比较发现，该模型具有精度高、参数少且易获取的优点，并能很好地描述黄土的蠕变特性。
通过PX固化剂对库布其沙漠风沙土进行加固。对不同含水状态、不同固化剂掺量、不同养护龄期下固化风沙土的强度特性进行试验研究。试验结果表明，不同含水状态下风沙土的强度特性是不同的，相同固化剂掺量、相同养护龄期时，固化风沙土在最优含水率下的无侧限抗压强度远远大于饱和含水率下的强度。相同含水状态下固化风沙土无侧限抗压强度随固化剂掺量增加、养护龄期延长而增大，且在养护初期强度增长较快，当固化剂掺量为8 %、养护龄期为28 d时，固化风沙土强度满足国际上对固沙强度的要求。最优含水率下固化风沙土抗剪强度较风沙土有较大提高；当固化剂掺量为8 %时，固化风沙土凝聚力和内摩擦角均达到最大，此时固化风沙土抗剪强度约为风沙土的1.8倍。进而，通过扫描电镜对风沙土固化前后微观结构变化进行试验研究。研究结果表明，风沙土中掺入PX固化剂后，颗粒间由原来的弱连接变为胶结连接，解释了固化风沙土较风沙土强度得以提高、稳定性得以改善的内在原因。
山涧软土是广泛分布于山谷和沟壑之中软弱土层，其变形特性对路基的沉降有直接影响。现场取样后借助多种室内试验手段，对衡-炎高速公路部分路段的软土进行室内流变试验，对流变曲线进行分析，找出了符合山涧软土流变特性的几个流变本构模型，并通过待定系数法求得模型参数。山涧软土的流变的规律为：砂质山涧软土的蠕变处于衰减稳定的相对应力范围比较大，砂质山涧软土的流变特性最不明显，在近似情况下，可以不考虑流变；淤泥质山涧软土蠕变曲线的形式随着应力水平的变化比较剧烈，随着应力水平的提高，等速蠕变曲线的斜率越来越大；粉质山涧软土的不同应力水平的等速蠕变曲线几乎具有相同的斜率，而且每一级应力水平下的蠕变变形也较小。因此研究淤泥质山涧软土的流变特性最为重要，在研究山涧软土的流变特性时，应以淤泥质软土为重点。研究成果可对路基填筑过程中山涧软土的处理和路基工后沉降评估提供参考。
烧变岩是煤层自燃引起周围围岩变质而形成的特殊类岩石。通过现场取样，在实验室对烧变岩试样进行了物理力学性质测试，试验结果表明：烧变岩的含水率略有降低，而力学强度普遍增强，泊松比略变小，烧变岩体裂隙发育。注浆压力作用下，分析了裂隙尖端的劈裂情况，在此基础上，利用宾汉浆液扩散模型编制了浆液在裂隙网络中的流动扩散程序，可以模拟浆液在非贯通裂隙网络内的流动扩散范围。最后对柠条塔井田烧变岩体进行注浆试验，利用浆液流动模拟程序进行了注浆压力的优化选择，并将实际浆液扩散范围与程序模拟浆液扩散范围进行对比，二者结果较吻合，该程序可以用来指导现场注浆工程参数设计和施工，同时烧变岩体注浆试验也为类似工程注浆施工提供一定的参考依据。
以吉林省靖宇县的红色火山灰为原材料，配制了5种不同级配的试样，通过比重、直剪和一维压缩试验测试了该火山灰材料的相对密度、剪切强度、压缩性等物理与力学特性，分析了颗粒级配对该火山灰的剪切和压缩力学特性的影响，为该材料的进一步应用提供参考。试验发现，所配制的火山灰试样的剪切特性与干砂土的抗剪性质类似，压缩特性都属于中压缩性土。
粉煤灰是火电厂燃煤的副产品，如何处理利用是国内外十分关注的问题。目前，解决这一问题的途径很多，利用粉煤灰进行筑坝或作为基础填筑材料是比较有效的消纳方法。粉煤灰是一种轻质、多孔松散体，在许多方面具有比较优越的工程性能，但因为纯的粉煤灰缺少必要的凝聚力，对水的反映较为敏感，从而对工程的安全运行造成不利影响。在粉煤灰中掺合不同量的黏土有望改善粉煤灰的工程性能，对不同掺土量粉煤灰力学特性的研究有助于更好促进粉煤灰的工程应用。以咸阳渭河电厂粉煤灰为研究对象，对其掺入不同比例的黄土掺合形成掺土粉煤灰，通过击实试验、压缩试验、直剪试验和三轴试验等研究不同掺土量下粉煤灰的工程特性，得到不同掺土量对粉煤灰变形及强度特性的影响规律，为在工程中有效利用粉煤灰，改善其工程性质提供参考。
我国缺少在巨厚卵砾石层中采用普通施工方法掘进煤矿斜井井筒的成熟支护经验。结合伊犁一矿材料斜井和回风斜井的施工过程，设计了现场支护试验方案，对不含水和含水卵砾石层大断面斜井井筒的多种支护方法进行了试验。研究结果表明，含水与不含水卵砾石层斜井井筒相比，其支架变形量和支护难度显著变大；架棚临时支护结合钢筋混凝土永久井壁支护是不含水卵砾石层大断面斜井井筒有效的支护方法；含水卵砾石层地压显现明显，采用超前支护、架棚临时支护和钢筋混凝土永久井壁支护相结合的方法可以实现围岩稳定。由试验推断，库仑和太沙基土压力理论用于计算卵砾石层围岩压力误差显著。
基于极限平衡法变分法得出的已有成果的基础上，分析了水平层分析法两个假定的合理性。研究表明，主动土压力强度沿墙高的分布对土条顶底面的法向力作用点位置系数非常敏感；法向力作用点位置系数为墙高的函数，除非在特殊情况下取常数1/2；土条间的切向作用力除非在特殊情况下为0，一般情形下为墙高的函数；水平层分析法使墙顶部的主动土压力强度变大，墙底部附近的主动土压力强度变小，提高了作用点的位置。
基于能量平衡的原理，采用冻土弯曲断裂试验模型，根据不同深度的冻胀量、冻深与时间变化规律，严格控制试样制作及试验时的温度，对原状冻土进行了断裂韧度测试试验。得出Ⅰ型直裂纹试样的 和 值，从而为原状冻土的非线性断裂破坏问题的研究进行了有意义的尝试，拓宽了思路。
高放废弃物深地质处置库中，作为缓冲/回填材料的高压实膨润土的设计功能是，遇水吸湿导致土体膨胀变形，以密封高压实膨润土块体砌置时形成的块体与块体之间和块体与围岩之间的施工缝隙以及围岩中因处置库开挖卸载引起的裂缝，形成阻障围岩中地下水渗入内库引起核素迁移，与库内高放废物的辐射扩散的人工屏障。高压实膨润土在自由膨胀条件下的膨胀应变和非饱和渗透系数由渗透试验测得；孔隙比和吸力的关系由压汞试验测得。吸力和含水率的函数关系可由土-水特征曲线测试试验得到。因此，自由膨胀条件下膨润土的非饱和渗透膨胀模型由膨胀应变、非饱和渗透系数和孔隙比与吸力的函数关系建立。结果表明：渗透系数和体积应变都随吸力减小而增加，因为吸力减小会导致孔隙比增加。这一发现有助于设计高放废物的最终处置方案。
通过对不同含水率、不同密度的黄土PS加固前后的直接剪切试验和渗透试验研究，认为PS加固效果受土体的初始含水率、密度的影响明显。对相同干密度、不同含水率下的PS加固效果进行研究表明，含水率为9 %左右时强度提高效果最显著。同一干密度的土体，随着含水率的变化，土的渗透性能呈现非线性的变化。试验表明，含水率在8.5 %～11 %之间时，PS加固土体效果最好。
土坡稳定极限分析上限法中采用了完全塑性区假定，即假定土坡内存在一个处处位于屈服面上的滑动体。将滑动体内部条块界面上的强度发挥系数视为优化变量，利用功能平衡方程得到了对于给定滑动面的多个安全系数，基于和声算法和潘家铮极值原理选择其中最大的安全系数作为该滑动面的抗滑稳定安全系数，利用该方法对于两个典型土坡算例进行了分析，将其结果与常规极限分析上限法结果进行了比较，给出了完全塑性区假定对计算结果的影响。
以辽宁西部冻土为研究对象，模拟现场地下水位，对10种重塑土进行了大试件防冻害置换层参数确定试验研究。试验结果表明：对于辽宁西部季节性冻土，当置换层位于地下水位以上30 cm、最大冻深的62 %，且厚度为冻深的30 %时，有明显的防冻害效果。
用弦线模量计算地基变形是中国的原始自主创新。它改正了压缩模量和各种计算模型存在的问题，所以对计算结果有很大的改进。它依据土性物理指标用软件计算，是各种计算方法中最简单的方法。用于地基设计规范能够实现以变形控制设计的目标；用于黄土地区建筑规范，能够依据基础面积、基底压力、相邻基础影响等条件，并考虑地区差异、土性的微结构差异等条件真实地计算不同类型黄土的湿陷量，实现定量评价黄土湿陷性的目标。在中国对弦线模量研究的同时，美国在金属材料非线弹性变形计算中也研究并已经在其技术标准中采用了弦线模量代替杨氏模量，中国的同类标准也引用了它。这对在我国地基规范中采用弦线模量法进行技术更新，应该具有重要的启示作用。在简要介绍弦线模量法主要情况的基础上，进一步阐明这一观点。
为研究适用于洞庭湖区二元结构堤基的减压井结构型式，采用室内试验对比分析了土工织物包扎塑料花管式、钢管式、砂滤体式及无砂混凝土式井管的排水减压效果，并结合洞庭湖区何家堤减压井试验工程研究了合理的滤层结构。试验表明，塑料盲沟和毛细板减压井是适合洞庭湖区二元堤基的两种减压井结构型式。
非饱和土应力状态是采用有效应力( –ua)和基质吸力(ua–uw)作为应力状态变量，相应的Mohr-Coulomb破坏包面是在有效应力、基质吸力和剪应力的三维坐标系中的曲面（通常在应用中假定为平面）。根据应变等效性原理定义损伤变量，由非饱和土给出损伤变量与偏应力的曲线，并得到非饱和土的损伤阈值与基质吸力呈指数函数关系。采用一非饱和土土坡开挖过程的算例，说明基于损伤演化描述的稳定性数值分析方法可行。
为了研究交通荷载引起的静偏应力对饱和软粘土变形的影响，设计了室内不排水动三轴试验，将交通荷载简化为静偏应力与正弦荷载的叠加，依据实验数据分析了土体的塑性变形发展规律，给出了不同静偏应力下土体的转折应变-破坏振次的半对数关系曲线，研究了静偏应力对该曲线的影响规律。研究表明，静偏应力越大，土体变形发展越快，相同条件下达到转折应变时所需的破坏振次越小；静偏应力越大，转折应变-破坏振次关系曲线的斜率越小，截距则比较接近。
煤层地应力测量难度很大，煤层垮塌失稳力学机理的研究还无法深入。针对这一现状，利用含煤层系中硬岩层的地应力实测结果，以组合弹簧模型为基础，反求出构造作用引起岩层水平方向的应变量，以此来确定后续地应力有限元模拟的边界条件，将硬岩层的地应力实测、理论模型计算以及有限元数值模拟三者有机结合起来，反演得到煤层地应力状态，从而建立起一套含煤岩系等软岩层地应力研究新方法。利用该方法对靖边气田某区块LP-1井煤层井壁稳定进行了研究，结果表明：沿最小水平地应力方向钻井井壁稳定性最好，沿最大水平地应力方向钻井井壁稳定性最差，而沿最大和最小水平地应力角角平分线方向钻井井壁稳定性介于前两者之间。
基于SMP准则，假定材料的摩擦角随沉积面和SMP的夹角而变化，通过主应力空间和物理空间的变换，将SMP的法向量变换到物理空间，以沉积面和SMP的最小夹角α为参数提出了一个各向异性强度峰值Mα。从而得到一个各向异性强度准则，适用于横观各向同性岩土材料，通过试验条件下的数据验证表明，该各向异性强度准则能够较好地描述各向异性土的强度变化规律。
非饱和土体中的部分气体极容易在入渗过程中被封闭在孔隙或裂隙中，形成互不连通的与外界隔绝的封闭气泡。封闭气泡的存在阻碍了水相的流动，使土体的渗透性能降低，从而对土体的入渗速率产生不可忽视的影响。在分析前人研究成果的基础上，结合室内一维积水入渗试验结果，初步探讨了封闭气泡的形成原因，及其对土体入渗性能的影响机制，对研究非饱和土中水气二相流规律有重要指导意义。试验结果表明：积水入渗时，土体中存在封闭气泡，封闭气泡的含量与土性、干密度和初始含水率等有关。干密度越大，封闭气泡占据孔隙空间越大，阻渗作用越明显，干密度相同时，黏性土中封闭气泡对入渗的阻碍作用较砂性土明显；初始含水率较小时，封闭气泡含量相对较大。由于封闭气泡的存在，入渗稳定时的传输区土体含水率只有土样饱和含水率的80 %左右。
低渗透油藏非达西渗流时，地层的压力分布与常规达西流动情况下不同，储层存在压力波及不到的区域，难以有效动用。为此，基于渗流理论中质量守恒和动量守恒方程，建立了考虑启动压力梯度存在的新的不稳定渗流数学模型，推导出非达西径向流解析解和产能方程，形成了低渗透油藏新的地层压力计算方法，为低渗透储层的油藏评价和开发设计提供了理论依据。计算分析表明：低渗透油藏非达西流动下压力分布不同于以往有激励即有响应的达西流动情况，近井地带能量递减远快于常规油藏达西流动的情况，储层波及范围小，井筒外围有很大一部分面积的油藏没能有效动用。
非贯通裂隙岩体是石油、采矿、水电、公路、铁道、核废料处理等各种行业岩体工程中最常见、最重要的介质之一。开展非贯通裂隙岩体力学性质研究是认识、利用、改造非贯通裂隙岩体的前提，而非贯通裂隙岩体表现出的力学性质与其破坏模式、破坏机制有着决定性的联系。从非贯通裂隙岩体的结构出发，研究其破坏模式是深入研究非贯通裂隙岩体力学性质重要途径。基于非贯通裂隙岩体结构的特点，总结前人对非贯通裂隙岩体破坏模式研究成果，试图对当前的研究手段、分析角度、研究结论等进行归类、分析、总结、思考，指出当前对非贯通裂隙岩体破坏模式研究存在的主要问题，并进一步地提出解决问题的思路与方向。
土体剪胀性对土坡稳定性分析的结果有较大的影响，而在传统的极限平衡法中无法考虑土体的剪胀性。以Toyoura砂为例，通过基于材料状态相关临界状态理论的本构模型，确定了摩擦角与剪胀角之间的关系，然后将采用等效摩擦角的方式用于土坡稳定的极限平衡法分析中，提出了一种基于材料状态相关剪胀性的极限平衡法，并通过算例说明在极限平衡法中考虑剪胀角对正确评价土坡稳定性是很重要的。
南水北调中线一期工程总干渠膨胀岩（土）试验段工程潞王坟段的渠坡处理方式之一是换填黏性土料处理措施，通过开展物理性试验、击实试验、膨胀特性试验和原位测试等来了解换填黏性土料的工程特性。研究表明：（1）换填黏性土料颗粒组成差异较大，以砂粒和粉粒为主，其次为砾，黏粒和胶粒成分较少，其级配一般；（2）轻型击实条件下，换填黏性土料最优含水率为17.7 %，对应的最大干密度为1.71 g/cm3；重型击实条件下，换填黏性土料最优含水率为18.4 %，对应的最大干密度为1.87 g/cm3；（3）换填黏性土料的相对密度为2.7，液限在37.6 %～38.7 %之间，塑限在17.1 %～19.2 %之间，塑性指数在19.4～21.2之间，属于低液限黏土；（4）当取样深度在0.0～3.5 m之间时，换填黏性土料的自由膨胀率在40.0 %之内，无膨胀潜势；当取样深度在3.5～4.5 m之间时，换填黏性土料的自由膨胀率在42.0 %～76.0 %之内，具有中弱膨胀潜势；（5）换填黏性土料的旁压模量 、侧胀模量 随深度变化不明显，当含水率变化时有部分成果有随含水率增加而模量参数降低趋势。该成果为换填黏性土料在南水北调中线一期工程总干渠膨胀岩（土）试验段工程中的应用提供了科学依据。
在Hilf分析法的基础上，对Hilf分析法进行了改进。将孔隙气压力和孔隙水压力作为独立变量，推导了孔隙气压和孔隙水压计算表达式。给出了考虑强度随孔隙气压和孔隙水压力变化的填土堤防强度随固结度增加而增长的饱和土堤防稳定性分析方法。计算结果表明随着基质吸力的增加，计算所得的稳定安全系数随之增加，忽略孔隙气压的作用所得的软土堤防的稳定安全系数偏大。当 等于 时，孔隙气压对抗剪力没有影响，此时计算所得的安全系数相同。因此施工期间软土地区堤防既要考虑孔隙气压和孔隙水压对堤防稳定性的影响，同时也要考虑地基固结提高对堤防稳定性的影响
为探讨各影响因素对石灰改良膨胀土临界动应力的影响规律与程度，进行了振动三轴试验，获得了不同含水率与振动频率下石灰改良膨胀土的临界动应力。基于本文的试验结果，通过石灰改良膨胀土脆性破坏机理分析和临界动应力的影响因素探讨表明，由于石灰的改性作用，导致改良后膨胀土的塑性降低，表现出脆性性质；质量控制指标（掺灰比和压实系数）是影响石灰改良膨胀土临界动应力的决定性因素；由于改性后动力水稳定性较好，石灰改良膨胀土临界动应力受含水率变化的影响有限；而外部动静荷载形式与程度(振动频率和围压)的影响程度较弱。即在保证掺灰比和压实系数的前提下，石灰改良膨胀土的临界动应力能够维持在一个比较稳定的范围内。
通过多年冻土区大气温度与地温关系，得出季节冻结期和季节融化期地面温度，进一步确定季节冻结及季节融化深度。综合地面温度得出多年冻土厚度随时间变化的关系，将大气温度、地面温度、融冻层厚度及多年冻土厚度变化建立起与时间相关的联系方程。考虑大气温度变化分析桩土相互作用并建立桩土相互作用模型。综合联系方程、桩土分析模型及冻土地区建筑地基基础设计规范中的单桩竖向承载力公式，建立了联系大气温度、地面温度、季节融冻深度、多年冻土层厚度变化与桩基承载力的关系预报模型，为预测在设计使用年限内随着大气温度变化桩基的工作状况提供较为科学的依据。
膨胀岩的判别与分级是膨胀岩研究的重要内容。本文在分析和总结了前人研究成果的基础上，提出了一种以膨胀岩中亲水矿物成分的含量为基础控制指标，以岩块的干燥饱和吸水率、极限膨胀量、极限膨胀力为主要控制指标新的标准。并利用新的标准对文献中的工程实例进行了分析应用。
土结构性是决定土力学特性的一个最为根本的内在因素。基于综合结构势理论的土结构性参数研究是土结构性研究的一种行之有效的方法， 它不仅考虑了土颗粒排列的几何特征和土颗粒联结的力学特征，而且对土结构性进行了综合的、整体的、动态的量化。对已提出的结构性参数进行全面的总结和评述，统一了结构性参数的命名。在此基础上，总结了结构性参数与强度和变形的关系、结构性参数本构模型和结构性参数应用方面的研究现状，并进一步分析了土结构性描述的合理途径以及结构性与固结状态对强度和变形的影响，提出了同一结构性条件下研究结构性土强度、变形本构规律的新观点。
基于强度折减法基本原理导出了考虑位移效应的黏土土压力的三种计算模式，其计算结果与离心模型试验结果都吻合较好，其中方法二不管是从理论角度还是从计算数值方面都是三者中最合理的，但是它具有一定的适用范围，适用范围为 ，也可推广至 。超出此适用范围之外时，可使用方法一和方法三进行计算。
采用库仑土压力理论的假设：挡土墙土压力是由墙后填土在极限平衡状态下出现的滑动楔体产生，在该滑动楔体上沿竖向取水平薄层作为微分单元体，通过作用在单元体上的水平力、竖向力，建立挡土墙上土压力分布的基本分析方程，结合整个滑楔体的力矩平衡条件，先确定土侧压力系数、再建立土压力分布和土压力合力及作用点高度的理论公式。算例计算值与实测值吻合很好，这表明该方法不仅可行，而且可靠。
通过扫描电镜，将红山窑风化红砂岩吸水前后的颗粒组成结构图放大300倍，从微细观方面揭示了红山窑全、强、中、弱不同风化程度的膨胀红砂岩吸水膨胀的全过程：吸水→水化→体积增加→产生膨胀力→膨胀力超过极限→崩解。从这一过程可以看出，膨胀岩的膨胀变形特性主要是由于膨胀岩中的部分矿物具有亲水性，遇水后发生水化反应而导致体积增 大，并引起膨胀应力；当膨胀力超过胶结物的粘结力时，就发生崩解；对于不同风化程度的膨胀岩，随着风化程度的加深，其吸水膨胀的过程越快，达到崩解的时间越短。
研究了重塑黄土的2种制样方法对其单轴抗拉强度的影响，第1种制样方法是用标准击样法制取重塑黄土三轴试样(试样1)，第2种方法应用轻型击实仪击实得到大块样。然后，在切样器上水平方向取样得到重塑黄土三轴试样(试样2)。试样1分层面与拉力方向垂直，试样2分层面与拉力方向平行。单轴抗拉试验结果表明，层面会对其抗拉强度产生影响，试样2抗拉强度较高，试样1抗拉强度较低。
剪切破坏是岩土材料失效的一种主要的形式。针对这种形式强度安全考虑的点安全系数可以考察结构中各部分的安全情况，是结构安全分析的一种重要参考，尤其在由关键点控制的结构中显得尤为重要。摩尔库伦剪切破坏准则在岩土材料研究中被广泛应用，将基于该准则的点安全系数定义在三维广义Mohr空间中推广，得到了适用于不同剪切破坏失效准则的点安全系数定义，同时，在三维广义Mohr空间中推导，得到了岩土材料剪切破坏最小点安全系数的求解方法；最危险截面上偏应力和剪应力的关系，该最危险截面与最小点安全系数对应；以及在一定整体安全度下的失效条件。应用该定义及方法，可以研究判断不同岩土材料剪切破坏的安全情况，从而提高工程建设质量。
通过等压固结静、动三轴试验，研究了渤海湾粉质黏土在循环荷载作用下的动力性质和循环荷载后不排水静力性质。试验结果表明，循环应力幅值比越大，平均轴向应变和轴向应变幅值越大；循环应力幅值比达到0.4时，平均轴向应变和轴向应变幅值随着循环周数增加迅速增大；循环应力幅值比相同，固结应力越大，轴向应变幅值越大，而平均轴向应变越小。在较大的循环应力幅值比下，平均孔压比值和孔压幅值比值随着循环周数的增大会达到稳定；循环应力幅值比越大平均孔压比值和孔压幅值比值均越大；相同循环应力幅值，固结应力越大平均孔压比值越小，而固结应力对孔压幅值比值影响较小。循环荷载的作用会导致循环荷载后不排水剪在q-p’平面上有效应力路径和孔压发展表现出超固结土的性质。
通过控制恒温恒湿箱的温湿度工作参数，改变膨胀土试样的蒸发路径，实现饱和膨胀土在不同脱湿速率下的不均匀收缩，结合有荷膨胀率试验和直接剪切试验，研究膨胀土不均匀收缩方式下胀缩特性和强度特性。试验结果表明，脱湿速率越小，膨胀土的胀缩性越大，剪切强度越高；对比不同收缩方式，均匀收缩下膨胀土的收缩与膨胀变形和剪切强度均大于不均匀收缩下的收缩与膨胀变形和剪切强度。造成这些差异的主要原因是不均匀收缩试验中水分蒸发的路径不同，沿深度方向的含水率不同，基质吸力不同，引起的应变也不同，这种不均匀性改变了原有膨胀土的均一性，限制了膨胀土胀缩特性和强度特性的发挥。
为消除因用Hoek?Brown经验公式的中间变量而导致评估的稳定性概率产生累积误差，提出岩体稳定性可靠度应直接由基本变量入手来评估。简要介绍Hoek?Brown经验公式评估力学参数方法后，根据微元体应力定义了单元安全系数，建立了包含Hoek?Brown经验公式基本变量在内的功能函数。选用了Rosenbleuth点估计法评估单元安全系数的概率特征值，介绍了与有限元法结合计算稳定性可靠度的基本流程。对一开挖边坡稳定性可靠度计算分析表明，计算结果与边坡实际发生的破坏特征一致。建议的方法可方便地用于边坡、地基和地下洞室中岩体稳定性的可靠度评价。
将墙后土体主应力偏转考虑为土体的土拱效应，根据土拱形状计算平均竖直应力，由此得到了对应不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数。将其用于水平微分单元法，并满足力和力矩平衡条件求解挡土墙主动土压力，得到了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式，并与库仑土压力理论和模型试验数据进行了比较分析。结果表明，挡土墙主动土压力强度为非线性分布，与模型试验结果基本吻合。
采用自振（共振）柱和动三轴试验方法，得到重庆主城区粉质黏土动剪切模量和阻尼比随剪应变变化试验结果，比较分析试验值、文献[1]给出的推荐值和文献[2]给出的规范值的差异，并通过土层反应计算初步给出了这种差异对地表反应谱的影响，结果表明：(1) G/Gmax-γ关系中，规范值在中等应变时给出的G/Gmax比试验值和推荐值低；大应变时，相比较于试验值和推荐值，规范值衰减更快；(2) 相比较于λ-γ关系，G-γ关系经过Gmax归一化后，更具有一致性，粉质黏土阻尼离散性较大；(3) 试验值和推荐值计算的地表反应谱相差较小，但试验值和规范值计算的地表反应谱相差较大，特别是在随着输入地震动强度增大，这种差异性更显著。分析表明，重庆主城区进行土动力计算过程中，当无土动力特性试验资料时，选用规范值具有一定的局限性和风险，相比较于规范值，推荐值在一定程度上更具适用性。
热-流-固耦合作用是存在高度非线性的复杂耦合作用。有关这三场的耦合作用研究在地石油工程、热资源开发、地下核废料存储安全、采矿工程等很多领域有着非常重要的应用价值。由于研究对象的不同，热流固耦合模型的形式存在差异，建立符合实际问题的三场耦合模型十分困难，文中在国内外学者对三场耦合模型理论研究的进展状况的基础上，通过一个例子，介绍了用adina建立模型的过程。
将盐渍土化学潜蚀溶陷变形过程划分为3状态2阶段进行分析，并根据阶段变化规律总结出不同状态时土体物理指标间的相互关系。通过该关系分析出盐渍土溶陷发生的关键阶段，并推导了盐渍土溶陷系数与溶陷前后土体物理指标间的数量关系。分析并验证了土体的孔隙比、含盐率以及土体的结构组成形式都是影响盐渍土潜蚀溶陷变形的重要因素。
利用SLB–1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪，对陕西杨凌黄土进行了应力控制的常规三轴压缩、减压三轴压缩和等p应力路径的各向等压固结不排水三轴试验，探讨和分析应力路径对黄土结构性的影响。试验结果表明：不同应力路径下，随着初始围压的增大，黄土的结构性参数并不是一味地不断增大，而是在300 kPa时有一个峰值，且当黄土的含水率较高时，其结构性参数相对较小。
基于膨胀土可以直接用作路堤填料的分类指标体系，在室内开展了3种不同膨胀土的物理性质、击实性状、强度特性试验研究，验证广西百隆高速公路膨胀土路段的膨胀土也可以直接用作路堤填料，并结合现场实体工程的效果验证用改进CBR值、改进CBR膨胀量和稠度3指标作为膨胀土路堤填料的分类指标体系的合理性。通过对标准CBR试验和改进CBR试验的对比，进一步验证了用改进CBR试验法评定膨胀土承载强度的合理性。由百色膨胀土的不浸水CBR试验，说明可以用封闭包盖对百隆路膨胀土路堤进行物理处治。实体工程中采用土性最差的1号膨胀土做填芯和用红黏土包边，得到的工程效果令人满意。由室内外试验结果，可以得出这3种百色膨胀土都可以直接用作路堤填料。
通过对不同初始含水率、不同干密度下百色重塑膨胀土直剪试验，研究了百色击实重塑膨胀土在不同垂直压力下的峰值强度和残余强度，分析了其抗剪强度的作用机制。研究表明：随着干密度的增加，土体的峰值强度增大，残余强度变化不大；随着上覆荷载的增加，土体的抗剪强度明显增加，表明物理处治技术填筑膨胀土路堤能保证其强度和稳定性；干密度对重塑膨胀土的峰值强度影响较大，而对残余强度影响很小；重塑膨胀土的残余强度与它的结构、应力历史、起始含水率没有关系，而只取决于黏土颗粒的形态、大小、含量和矿物成分等因素。
为了绕过吸力这一复杂的变量建立尽量简便实用的非饱和土本构模型，在双曲线模型的基础上将含水率引入硬化参数中。提出在试验前让土样恢复到原始应力状态下的理论，并依据该理论对三轴试验方法进行改进。为了很好的研究各个含水率下原状土的应力-应变关系，利用重塑土实现原状土的模拟。试验结果表明：重塑非饱和黏性土的应力-应变关系基本符合Kondner提出的双曲线模型。在研究双曲线模型中的参数a和b的规律性的基础上，建立了100、150、200与250 kPa 4种围压状态下参数a和b与含水率的函数关系，并实现了对补做的一组含水率为24.52 %的应力-应变关系的预测。通过实测数据与预测结果对比，发现预测误差比较小，能达到较好的预测效果。
渗流场、温度场、变形场之间存在复杂的耦合作用，即热-流-固耦合作用。热-流-固耦合问题涉及许多领域，它的研究越来越受到人们的重视。介绍了多孔介质热-流-固耦合研究的基本方法和原理，对多孔介质热-流-固耦合的研究进展加以综述和讨论，并提出了进一步研究的方向。
针对PDC钻头在钻复杂硬地层中容易出现崩齿、碎裂、剥蚀脱层和过度磨损等问题，本文采用自主研发的PDC钻凿/磨铣特性检测试验装置对五种φ19 PDC片、五种φ16 PDC片和七种φ13PDC片进行了钻凿/磨铣特性进行了检测及评价。结果表明，不同厂家、不同规格PDC片切削性能各不相同，PDC钻凿特性有后期出刃型和直接出刃型两种。在相同条件下，后期出刃型钻速表现出由低到高再到低，直接出刃型表现为由高到低的特性，因此，在制造PDC钻头的过程中应合理选择PDC片规格尺寸，从而有效提高PDC钻头质量。
目前黑龙江省对多年冻土区的公路路基下冻土的处理措施主要是以清除为主，文中分别通过现场试验以及数值模拟计算，针对清基与否对路基产生的影响进行了分析。研究发现，对路基基底处理的方案采用清基或不清基方案均是可行的，但清基对路基的热稳定性是不利的。清基对路基温度场较显著的影响发生在施工完成后的1－3年内，在此期间人为上限变化较大，但还不至于造成路基路面的大面积融沉破坏；清基的长期影响是使多年冻土区年平均地温升高, 使路中人为上限下降；清基会使路基内提前约4个月发育融化核，并且融化核厚度也增加0.3～0.6 m；清基对路基温度场造成较大影响的主要影响因素是施工季节与清基后回填土体的初始温度。
以北京地铁14号线马家堡东路站–永定门外大街站盾构区间隧道为背景，对隧道施工中的特级风险源——区间下穿京津城际铁路段的施工过程进行了三维仿真数值模拟。京津城际列车最大时速可达350 km/h，两轨面间的差异沉降不得大于5 mm，对地铁下穿段的施工提出了较高要求。数值模拟的计算结果表明，通过对下穿段一定范围内的土体进行注浆加固可以有效控制盾构隧道施工引起的既有铁路纵向和横向沉降及不均匀沉降，从而保证既有铁路安全运营不受影响；同时，计算获得的管片后注浆参数及盾构机内土舱压力为隧道设计、施工提供了重要的参考依据。
为了掌握黄土隧道施工过程对围岩松动区内力和位移变化的影响，在天定高速定西黄土隧道施工时，在围岩松动区内埋设了锚杆轴力计、单点位移计和土压力盒，以测得的数据为基础，并结合现场施工状况，对黄土隧道施工各阶段围岩松动区内力和位移变化规律进行了分析和总结。根据所得的变化规律对隧道的后期施工措施进行了相应的调整，这些规律对同类黄土隧道具有指导作用和借鉴意义。
首建南北走向的地铁2号线是西安市规划轨道交通线网中一条重要的南北干线，其建设中的难题和关键技术就是跨越地裂缝的问题。文中结合西安市地铁2号线地裂缝段工程措施的研究课题，对地裂缝的特点进行了说明，对地铁区间结构穿过地裂缝处的所采取的结构设计措施和防水设计方案进行了论述。针对地裂缝的活动性，提出了过地裂缝段采取的防治措施是：“防”与“放”相结合，结构适应地裂缝的变形为主；结构断面扩大，预留变形空间,结构分段增设变形缝以便适应变形、接头采用柔性连接，加强结构强度以适当抵抗变形对结构的破坏；同时在地裂缝处理段采取可调式框架板轨道适应地裂缝处变形，来保证运营安全；在防水措施上采取特殊方法，设计了具有大应变特性的新型独特的防水方案。
郑州至西安铁路客运专线为时速350千米的无砟轨道铁路，其路基竣工后不允许发生15 mm以上的沉降，为满足该要求，开展了相关试验研究，确定了湿陷性黄土地基处理原则，采用水泥土挤密桩、长短桩及埋入式连续桩板结构成功地对地基进行了处理，取得的成果对即将修建的西宝客专、宝兰客专、西成客专及大西客专具有借鉴意义。
以定西隧道为背景，利用有限元软件进行模拟。通过监控量测获得典型断面围岩的变化规律，并将数值模拟和现场量测结果进行对比分析，得到隧道在开挖扰动后初期支护的受力状态，给出隧道初期支护的优化参数，研究将对该类地区黄土隧道的初期支护提供建议和方法。
饱和动态含水砂层的工程力学特性及隧道围岩的失稳破坏机制及稳定性控制是含水砂层隧道设计与施工中的重要课题。在回顾砂土应变局部化问题研究现状基础上，重点介绍了含水砂层隧道工程中隧道围岩稳定性问题的研究现状及存在的问题。提出了含水砂层隧道围岩渐进性失稳破坏过程中有待研究的问题，这将有助于含水砂层隧道设计与施工水平的提高。
以一个特定工程为背景，数值分析研究了防渗墙深度对围堰渗流特性及边坡在地震条件下的稳定性的影响，并比较分析了封闭式防渗墙和悬挂式防渗墙条件下渗流特性和地震稳定性的差异。研究表明，封闭式防渗墙可以有效控制渗流场，并对边坡稳定产生积极影响。
长短桩高强复合地基能充分调动桩间土体参与工作，并在竖向方向上的刚度梯度变化与附加荷载的应力扩散变化趋势相同。以考虑不同桩体长度、桩体刚度和考虑周围多层土体分布的长短桩相互作用计算模型为依据，对某高层建筑进行长短桩高强复合地基的分析设计计算，通过与实测数据对比，表明长短桩高强复合地基应用于高层建筑可以满足承载力和沉降的要求。长短桩高强复合地基因其高承载力、经济性优越和施工灵活并工期短的特点，将会成为高层建筑桩基础的巨大挑战。
应用有限元方法，分析了不同几何参数情况下超长大直径桩的荷载-沉降关系、桩顶沉降量的构成及其比例。根据计算结果得出以下规律：超长桩极限承载力的发挥需要较大的桩顶位移，且随着长径比的增大而增大；超长桩的变形主要由桩身压缩量控制，桩端沉降所占比例较小，且各沉降分项所占比例与长径比存在明显的函数关系；对长径比为50～83的超长大直径桩，极限状态下的桩身压缩量所占比例为65.2 %～71.83 %，桩端荷载所引起的沉降量所占比例为15.7 %～9.72 %；工作荷载作用下的桩身压缩量所占比例为66.1 %～72.5 %，桩端荷载所引起的沉降量所占比例为10.8 %～3.9 %。
采用邓肯模型对岗曲河面板堆石坝进行了三维有限元分析，研究软岩填筑层对坝体工作性能的影响，计算混凝土面板与岩石填筑层的位移和应力及周边缝变形。结果表明，由于受到下游堆石3D软岩填筑区的影响，坝体最大横断面最大沉降略偏向下游，总沉降量约为坝高的0.2 %，面板周边缝位移的绝对值一般都小于2 cm，周边缝的止水设计需注意选择合理的止水形式和填缝材料，由于坝址河谷狭窄，受岸坡约束，三维效应对坝体的应力变形影响较明显，为设计施工提供了参考。
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