在高应力作用下，岩爆、钻孔崩落、片帮都是地下空间硬脆围岩中常见的破坏现象，这三类现象本质上均可归于完整岩体的脆性破坏，它们分别反映了高应力作用下完整岩体不同的破坏程度。通过对前人关于岩爆判据、钻孔崩落判据和片帮应力强度比判据研究成果的类比分析可知，这些脆性破坏现象在破坏时具备相同的应力背景条件。脆性破坏的应力条件可以用地下空间周边切向最大应力与岩石单轴抗压强度之比（ / ）或者工程区最大主应力与岩石单轴抗压强度之比（ / ）来描述，两种指标本质上反映了相同的应力背景条件。对于 / ， / = 0.4 ± 0.1是发生脆性破坏的应力临界条件；对于 / ， / = 0.15 ± 0.05是发生脆性破坏的应力临界条件。大量的工程实例和基于Hoek-Brown强度准则的力学分析也证明了这一背景条件的正确性。这里两种指标都取了一个范围，主要是由于不同的岩体分级、岩性和工程地质条件会对指标的界定产生较为显著的影响。

基于现浇X形桩在任意方向轴惯性矩控制方程和异形几何截面特性以及地基反力法的基本原理，分析X形桩在任意水平向荷载作用下截面应力分布规律及其控制参数变量对截面应力集中现象的影响规律，并与同等情况下等周长和等面积的圆形桩、方形桩的力学特性进行对比分析，提出考虑截面应力分布的X形截面设计最优化设计形式，为X形桩截面形式设计提供参考依据。研究结果表明，等面积情况下，X形桩截面的应力随着外包圆直径的增大而减小，随着开弧间距和开弧角度的减小而减小；等周长情况下，X形桩截面的应力随着外包圆直径的增大而减小，随着开弧间距和开弧角度的减小而减小。实际工程中建议外包圆直径可以取0.5～0.7 m左右，开弧间距取0.1～0.2 m左右，开弧角度采用110o～130o左右。

利用室内剪切试验装置，开展不同正应力、自然与饱水条件下岩体异性结构面的剪切试验，分析异性结构面的剪切变形和强度特性，利用JRC-JCS抗剪强度力学模型将试验结果与计算结果进行对比分析。结果表明，（1）异性结构面的剪切变形曲线属于弹塑性残余变形类型。相比自然状态试件，饱水试件的弹性区减小，较早进入峰值区或塑性区；（2）异性结构面的剪切刚度均随法向力的增大而增大，但同一正应力下饱水试件的剪切刚度要小于自然状态的剪切刚度，在低法向力下尤为显著；（3）水对岩体异性结构面剪切强度参数有不同程度的弱化，尤其对内摩擦角 的劣化明显；（4）只要计算参数选取得当，并考虑实际岩体的受力及水等情况，JRC-JCS计算模型可以为实际工程岩体的结构面强度提供较为准确的参数。

推导出JRC-JCS非线性模型下屈服接近度的计算公式，采用数值方法编制JRC-JCS模型下屈服接近度的计算程序，并对比该程序的分析结果与FLAC3D所得的结果，探讨各个参数对屈服接近度的影响。分析表明，屈服接近度 =1的结果与FLAC3D计算的塑性区分布范围表征的结果一致，验证了计算程序的正确性和基于屈服接近度分析获得的结果能反映非塑性区岩体的危险程度，较塑性区分布判别方法更加合理。随着节理粗糙度系数 和为岩体压缩强度 的增大，岩体屈服接近度均逐渐减小， 与 的关系呈线性特征， 与 的关系呈非线性指数特征。

桩足够长、桩间距不大于6倍桩径的刚性桩复合地基中，在桩间土内部的剪切力和桩土间摩擦力共同作用下，桩顶段桩间土压力仅在一定深度范围内有所增加，且随深度迅速衰减，而桩顶段桩身轴力随深度增加。基于刚性桩复合地基的这一特点，紧邻刚性桩复合地基开挖基坑且基坑底高于刚性桩桩底时，得出刚性桩复合地基上的附加荷载作用在支护结构上的主动土压力可以简化为倒三角形，最大主动土压力作用在刚性桩桩顶平面与支护结构相交处，随深度增加，主动土压力迅速衰减至0。实践表明该计算方法比较符合工程实际。

通过室内模型试验，实测得到水泥土材料的破坏形式、夯实水泥土桩复合地基桩土荷载分担比、桩土应力比、桩间土深层变形等承载及变形性状。给出了文中试验条件下，给定桩身强度的夯实水泥土桩复合地基的有效桩长或有效复合土层厚度，认为设计夯实水泥土桩复合地基时，应考虑桩身强度对承载力的影响桩体，设计应以桩身强度控制，使由桩身强度确定的单桩承载力大于（或等于）由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。

对软土地基处理技术研究己成为改善投资环境、加快环渤海地区建设、科学合理利用土地资源的重要研究课题。软土地基处理方法的科学合理与否，关键是从软土本身的结构特征揭示出影响软土变形和强度的本质因素。以唐-曹（唐山市至曹妃甸）高速公路通过地区的沉积软土为研究对象，综合海积软土的基本物理力学性质和微结构特征建立软土微结构量化参数。通过室内综合实验和理论分析，对海积软土微结构与宏观力学性质关系进行系统地研究，对海积软土的结构强度与工程效应进行论证，提出以建立在分维分形理论基础上的孔隙结构因子作为衡量海积软土结构强度和破坏趋势的综合性参数,且可以在求解先期固结压力的同时定量地确定土的结构强度，值得同行借鉴。

等应力增量比路径单剪试验条件下，部分土体与结构接触面表现出明显的应变软化和剪胀特性。基于广义位势理论，将土与结构的接触面问题看作应力空间上的二维问题，势函数取法向应力和切向应力，用塑性状态方程取代传统的屈服面，建立等应力增量比路径条件下的土与结构接触面应力-应变软化模型。采用指数函数，拟合单向压缩试验中法向应力与法向应变的关系，采用复合指数函数，拟合应力比与切向应变的关系，采用另一复合指数函数，拟合法向剪胀分量与切向应变的关系。通过对拟合函数进行微分，确定模型中待定系数的求解方法。结合试验结果对模型进行验证，模型拟合效果良好，具有一定的合理性。

浙江漩门三期围垦项目中采用爆炸挤淤置换法进行筑堤工程，为了对爆炸置换后海堤的固结沉降预测及稳定性评价提供可靠的试验参数，取爆炸前后地基范围内的海相软黏土，进行一维压缩和各向等压固结试验，并对该地区软土的压缩变形与结构特性进行初步研究。试验结果表明，海相软黏土存在一定的结构特性，表现出与其重塑土不同的性质；通过引入孔隙指数的概念，研究该地区软黏土的结构性，证实土体结构性的存在是其压缩特性不同于重塑样压缩曲线的内在原因，在高压力范围内其压缩曲线趋近于固有压缩曲线。爆炸挤淤作用对海相软黏土产生较强的扰动效应，也对其基本物理性质与压缩特性均产生重要影响；扰动效应造成软黏土的结构屈服应力降低，结构强度下降，采用新定义的结构破坏比来定量评估爆炸挤淤作用对海相软黏土结构性的破坏程度，可为爆炸挤淤置换法处理软基的海堤工程提供一定的理论基础。

K-G模型较之E-μ模型有较好的优越性，每个参数都能与土的剪切模量或体变模量直接联系，便于岩土工程的非线性理论和计算分析。以西部甘肃永登非饱和黄土为研究对象，进行大量不同湿度下的非饱和黄土常规三轴试验，获得不同初始饱和度下的K-G模型参数，进一步研究这些参数随初始饱和度的变化规律，建立模型参数和初始饱和度的相关表达式。在实际工程中，用测得的非饱和黄土的湿度指标，就可以得到黄土的K-G模型参数进行非饱和黄土的增湿数值模拟计算分析，避免吸力的量测和计算，具有一定的工程实际应用价值。

采用非金属超声检测分析仪和液压伺服试验系统装置，研究不同温度（25 ℃～1 000 ℃)作用后花岗岩的超声特性，分析不同温度条件下花岗岩的劈裂抗拉强度。结果表明，（1）高温后花岗岩的纵波波速、超声波形以及劈裂抗拉强度都与温度的变化密切相关；（2）随着温度的增高，花岗岩试样的纵波波速和劈裂抗拉强度逐渐减小，经历1 000 ℃高温后，纵波波速下降90%，劈裂抗拉强度下降65%，并且，纵波波速和抗拉强度间存在一定的相关性；（3）超声波波形随温度升高由整齐变混乱，由密集变稀疏，尤其在800 ℃波形变化最明显；（4）花岗岩试样的热损伤不断增加，经历1 000 ℃热损伤后，试样的脆性增加，变得轻脆易碎。

岩土类材料是非均质的具有微缺陷的天然材料，岩土破损力学将岩土材料抽象成由结构块和结构带组成的非均质二元结构体。破损率演化方程反映了岩土材料在外部荷载作用下，结构块向结构带动态变化程度的过程。从细观尺度上分析结构性土体变形、破坏过程发展机制，揭示土体在荷载作用下结构块向结构带转化的过程。最后，针对杨陵黄土，通过三轴剪切试验，研究围压、含水率对破损率演化规律的影响。研究结果表明，单参数模型的破损率与围压和含水率没有关系，使从实验上证明参数模型的破损率是大主应变的函数。

悬挂式防渗墙-强透水地基所处的应力状态，对其管涌等渗透变形发展过程影响明显。利用自行研制的新型土与结构物接触剪切渗透仪，开展不同应力状态下悬挂式防渗墙——缺乏中间级配的管涌型砂砾石地基的渗流-应力耦合管涌试验研究。结果表明，应力状态对悬挂式防渗墙-砂砾石地基的管涌临界渗透坡降影响巨大，围压越大，管涌临界渗透坡降越大，基于试验结果，建立了由围压表示的管涌临界渗透坡降线性经验公式。研究成果体现了渗流-应力耦合效应对防渗墙-砂砾石地基渗透稳定性的影响，可为确定深厚覆盖层中悬挂式防渗墙的合理贯入深度提供重要的理论依据。

为研究预应力管桩的抗震性能，采用振动台通过对管桩-土-上部结构模型在不同地震波作用下的试验，分析研究管桩桩身产生的应力、应变、弯矩及位移沿桩身的分布、最大弯矩产生的位置、桩与承台的受力及破坏特征，得出地震作用下管桩桩身弯矩最大值的产生位置为距离桩顶5～6倍桩径处, 在El-centro波、LWD波和正弦波工况下，桩-上部结构体系的加速度反应在高度上呈现“K”型分布等反应规律及特征。

基于块体动力学方法，考虑简谐振动地震波作用，根据Pseudo-static分析原理建立动力荷载下的锚杆支护边坡简化模型，采用解析方法对求得谐振作用下沿滑移面滑移的边坡破坏运动解以及锚杆内力解的表达式，在此基础上，提出可适用于抗震设计的锚杆受力解答。通过锚杆支护边坡的参数影响分析表明，地震波的频率对破坏体的滑动位移幅值有较大影响，在锚杆加固边坡设计中应避免免引起共振现象；锚杆间距对位移振动幅值影响也较大，随着间距的增大，位移幅值也增大；当锚杆间距一定时，随着坡高的增大，边坡滑动位移幅值增大幅度相较其他参数影响较小；随着边坡岩石边坡角度的增大，位移幅值也随之增大，下边坡角度从60°增大到90°时，位移幅值由7 cm增大到25 cm；上边坡坡度超过25°时，位移幅度急剧增大，在设计和施工中应当引起重视。

建立堤坝饱和-非饱和渗流测试系统，对在水位骤升和水位骤降条件下堤坝进行试验研究。主要测试堤坝模型内各点的非饱和基质吸力，同时观察记录试验过程中实验室内的气温和湿度，探讨水位升降条件下非饱和区负压的变化规律及其影响因素。研究发现，堤坝模型中各点的吸力不仅与水位变化、各点所处的位置有关，同时也受大气温度、湿度、蒸发等外界环境因素的影响；水位变化因素占优还是蒸发因素占优，决定着堤坝非饱和区负压的变化发展方向

岩土测斜仪已广泛应用于现场土体和结构物的变形监测，其工作原理是通过测量测斜管的变形以反映监测对象的变形，用于工程的稳定性和安全分析。当工程的稳定和安全受到威胁的时候，往往伴有局部过大的变形现象发生，这可能造成测斜探头不能放入测斜管内，使测斜管失效、关键数据缺失。为预判测斜管失效的可能性，提出5种方法确定测斜管局部变形曲线的曲率或折角，并与测斜管失效时的极限曲率或极限折角进行对比，分析失效的可能性。通过某基坑开挖工程1根测斜管失效的实例分析，对比所提出方法的适用性，从中推荐五型值点单点约束拟合双圆弧法，用于判别测斜管失效。

将数字图像测量技术运用于三轴剪切蠕变试验，试验结果表明，土粒间水膜厚度对土的蠕变有很大的影响，不排水时，试样土颗粒间水膜保持不变，土的黏滞系数基本为一定值，土的流变变形较大；排水时，随着水的排出土体发生固结硬化，土颗粒间水膜变薄，土的密度增大，黏滞性增强，流变变形较小。在排水条件下，加载瞬间孔隙水压力会持续上升产生Manadei-Cryer效应，整个过程历时约10 min。随着偏应力水平的增加，试样发生鼓胀变形，进而形成剪切面发生剪切破坏；受排水路径的影响，剪切面通常位于试样偏下部位。对比数字图像测量方法和试样排水体积换算法在获得剪切应变时的试验结果，表明试验过程中试样变形的不均匀会导致排水体积换算法在计算剪切应变时产生较大误差；Singh-Mitchell模型很好地描述土的剪切流变特性，确定参数时两种方法得到的参数相差不大，偏应力水平较低时可采用排水量换算法进行确定。

关于岩石蠕变特性的研究已有诸多成果，但对胶结充填体的蠕变特性还缺乏系统地研究。在室内充填体单轴蠕变试验的基础上，利用Hoek-Kelvin模型表征充填体的蠕变特性，运用粒子群优化算法，对选用的蠕变模型的参数进行辨识，并研究各蠕变参数对应力水平的敏感程度。研究结果表明，在不同分级应力水平加载下，弹性模量EH和黏滞系数η变化较小，而参数EK对应力水平变化较敏感。利用FLAC3D软件二次开发所建立的蠕变模型，用开发的模型进行分级加载蠕变的数值模拟，计算结果与试验数据吻合。

时间效应是指管桩沉桩后承载力随休止时间的提高。统计分析发现单桩承载力每时间对数的增长范围为15%～29%。桩基承载力的增长源于桩侧土的固结、触变恢复、老化以及蠕变和土壳效应，基于此提出管桩承载力时间效应3阶段理论模型，并建立基于固结理论的开口管桩承载力时效解析计算模型。计算表明，摩擦型开口管桩承载力随时间的相对增长速度随土塞率近似呈线性增长；完全非闭塞的摩擦型开口管桩承载力的相对增长速度高出闭口桩约10%。

为研究存在下卧层复合地基的荷载传递规律，进行多组复合地基室内模型试验。针对不同桩径、垫层厚度和下卧层厚度等工况进行试验，得到增大桩径不能提高桩体的承载力发挥度；复合地基的设计要充分考虑垫层和下卧层对荷载传递的影响一系列有益的结论。试验结果表明，复合地基中桩身轴力、桩侧摩阻力和荷载分担比的分布及发展过程，可为复合地基理论研究提供一定的依据，并对其设计起到一定的指导作用。

在工程实践中，排水垫层厚度、渗透系数等设计参数高度依赖经验，建筑规范[1]认为粉细砂不宜用于排水垫层。结合上海某围垦工程粉细砂排水垫层的实践与原位观测成果，借助于非线性有限元，对粉细砂排水垫层的特性进行研究，探讨垫层渗透系数、厚度、长度以及堤身相对透水性等主要因素对地基固结排水的影响。在此基础上，提出以导水系数作为垫层设计控制参数，并提出可以考虑以上几个主要因素的垫层设计公式，可为粉细砂取代中粗砂用于垫层设计及施工提供了技术支持。实践证明淤泥地基上利用粉细砂充填土工管袋作为排水垫层是可行的。

基于安哥拉Quelo（Muceque）砂原状土和重塑土的直剪试验，探讨了结构性、含水率、干密度对Quelo砂抗剪强度的影响。试验结果表明，结构性对Quelo砂的抗剪强度影响较为复杂，原状土与重塑土的抗剪力学指标具有明显差异；Quelo砂遇水软化特性显著，原状土和重塑土的黏聚力和内摩擦角随含水率的增大近似呈对数衰减；Quelo砂级配良好，压实后抗剪强度高，适宜用作回填材料，重塑土的黏聚力随干密度的增大近似呈线性增大，内摩擦角随干密度的增大分为稳定段和增大段，呈分段函数的特征。

通过室内模型试验，研究砂土中螺纹桩的竖向承载特性，比较分析螺纹桩与普通直桩承载性能的差异以及螺距对螺纹桩承载力的影响。静载荷试验后进行一系列土工试验，研究桩周土的物理力学性质。试验结果表明，在相同条件下螺纹桩的极限承载力约是普通直桩极限承载能力的1～4倍，极限状态下的平均桩侧阻力是普通直桩的3~4倍；在一定范围内，随着螺距的减小，螺纹桩的桩侧阻力可以得到有效的发挥，极限承载能力和控制沉降的能力逐渐增强。

边坡的渐进破坏特征一直以来是边坡计算仿真中的一个难点。实际边坡的破坏很少是一个整体达到极限状态，突然滑动的过程，往往是逐步发展由局部破坏到最终整体失稳，即临界状态小扰动导致的链式多米洛骨牌式失稳。利用颗粒流软件，设计了0.1 m粒径高10 m土坡的数值模型，粒间黏聚力为36 kPa，摩擦系数为0.36。初始模型在重力作用下不会发生破坏，通过单独折减粒间黏聚力到18 kPa使得边坡破坏，监测竖向颗粒组group的变化获取每20 000个时间步的边坡破坏形态，实现200 000个时间步内边坡的渐进破坏过程。边坡总是从局部开始破坏，坡体物质的运移造成次一级破坏，形成最终的近似弧形的滑动面，说明滑体不是整体下滑，不是刚体，不是整体达到极限状态；坡体内应力的变化也不是单调的，有涨有落，均区别于当前极限平衡法中有限条块的刚体假设；滑动面上同时达到极限状态假设，问题本身是静不定的，通过给出条间力的传递方式使之静定可解；整体分析不能考虑破坏的局部化和渐进特征。这说明边坡计算方法的未来在于能反映动力问题和材料破坏特征的离散元方法。

各国规范对钢筋混凝土扩展基础的冲剪验算有不同的计算方法，对基础剪切模式的界定、计算公式等方面有较大不同，由此对计算结果也产生影响。针对中国规范GB50007[1]、美国规范ACI318[2]、欧洲规范EN1992[3]的设计要求，对影响钢筋混凝土扩展基础冲剪破坏的因素进行对比分析，并结合不同工况的4个算例对各国规范冲剪验算的基础底板厚度进行了对比。分析结果表明，各国规范在抗剪强度取值、验算条件、冲切锥体形状、底板纵筋配筋率影响、验算截面位置等方面的规定存在一定差异，反映出各国规范在基础冲剪影响因素方面存在不同考虑以及对基础冲剪破坏机理认识上的差异，这些差异使冲剪计算方法不同，也使得由此计算所得到的基础底板厚度有所不同。通过分析，建议对我国规范在基础底板冲剪验算截面的位置、纵筋配筋率，以及基底反力分布对冲剪承载力的影响等方面进行试验研究，进一步完善基础冲剪计算方法。

现行《建筑边坡工程技术规范》存在着一些争议。规范中规定适用范围可为岩石基坑，但很多条款是针对边坡工程的，对基坑工程不适用，建议适用范围不要扩大到基坑；规定临时性边坡使用年限为2年，已不满足工程建设要求，建议提高为5年；几个术语定义不准确，宜重新定义；适用边坡高度及边坡安全等级已不满足工程建设要求，建议适当调整；滑塌区范围估算公式意义不大且有缺陷，建议取消；对坡率法适用范围限制过于严格，建议放宽；查坡率表设计法已过时，建议取消；规定锚杆基本试验时可将锚固段长度减短，但这样得到的极限粘结强度值偏高，将导致工程设计不安全，不能减短；锚杆验收试验标准不明确且应用困难，建议按相关原则重新编写等等。这些意见供规范修编时参考。

研究深部碳酸盐岩力学特性参数分布规律，对于预防碳酸盐岩地层钻井事故的发生具有十分重要的意义。采集对应地层埋深从3 568～5 983 m的20组不同层系的碳酸盐岩露头岩芯，借助MTS815.03和RMT150C岩石力学试验系统、RSM-SYS5非金属声波测试仪等，完成显微电镜分析、单轴压缩、三轴压缩和围压声波测试等试验。试验结果表明，（1）南方海相碳酸盐岩主要以生物碎屑白云岩、泥晶灰岩为主，粒径范围在0.01～0.20 mm之间，孔隙类型以粒内溶蚀孔隙、粒间孔隙、晶间溶孔为主，孔隙率范围为2%～12%；（2）单轴抗压强度在空间分布上有一定的规律性，三轴抗压强度在空间上为无序分布，表现出某种混沌的特征；（3）碳酸盐岩纵波速度随围压的增加而增大，在低围压下纵波速度增加明显；高围压下纵波速度变化相对较小，围压下纵波速度增幅，白云岩大于灰岩，获得白云岩、灰岩的抗压强度与其纵波波速不同的相关关系。其结论可为深部碳酸盐岩地层安全钻进提供技术参数。

交河故城崖体差异风蚀和次生卸荷裂隙发育部位破坏严重，研究二者对崖体破坏的影响以及在其影响下的破坏模 式，对加固崖体和保护交河故城具有重要意义，运用有限元软件ANSYS对崖体在差异风蚀和次生卸荷裂隙作用下进行数值模拟。为验证有限元软件模拟结果的可靠性，采用底面摩擦试验对崖体破坏演变过程进行模拟。ANSYS模拟结果表明，被裂隙切割土体最大位移为487.326 mm，崖体卸荷裂隙根部塑性应变最大，崖体拉裂-倾倒破坏。底面摩擦试验结果表明，经过2.7 h崖体顶部的裂隙张开度约20 mm，土体已经倾倒破坏。土体拉裂-倾倒破坏模式为：被卸荷裂隙切割的粉质黏土层底部临空，在重力作用下拉张卸荷裂隙的根部被切割，土体将发生倾斜变形，可能拉断卸荷裂隙的根部而使土体倾倒失稳。针对差异风蚀和次生卸荷裂隙对崖体破坏的影响，提出崖体加固方案。

已有的滑坡统计数据和研究成果显示，滑坡发生的时间具有明显的周期分布规律特征，除了与降雨季节相关的因素外，受日月引力潮的影响也较明显。从固体潮理论出发，推导简化弹性地球模型地表的潮汐应力表达式，阐述固体潮汐作为滑坡日周期因子对滑坡的影响。在安全系数表达式中考虑潮汐应力的作用，并从表达式中阐述潮汐应力触滑的机制，剖析潮汐应力触发滑坡机制。以1985年的湖北省秭归县新滩特大型滑坡作为算例，采用折线滑动为破坏模式，论述潮汐应力与时间的相关性，以及边坡稳定性安全系数与时间的相关关系。计算结果表明，潮汐应力与边坡安全系数随时间均呈明显日周期及半日周期变动，该边坡稳定性系数的极差与不考虑潮汐应力下的稳定性系数的比值达到3.4%；滑坡发生的时间与潮汐应力处于峰值的时间较为吻合，说明潮汐应力很可能是除降雨等主因之外的触发临界状态滑坡发生的另一因素。

高喷插芯组合桩(简称JPP)是由高压旋喷桩和预应力混凝土芯桩构成的一种新型组合桩。依据提出的简化计算方法，对高喷插芯组合桩不同组合形式、水泥土厚度、水泥土弹性模量、刚度系数比等影响承载机理的主要因素进行分析，从不同影响因素对芯桩和水泥土轴力、第一、二界面的摩阻力的分布规律上进行研究。分析结果表明，实际工程施工中宜采用分段组合形式；水泥土厚度的增加对提高JPP桩承载力有很大的帮助但也不宜过厚，不宜大于芯桩的半径；水泥土弹性模量对竖向承载特性影响较小但水泥土强度要满足构造要求；刚度系数比不宜过小，不宜小于100，才能达到水泥土与芯桩变形协调，才能达到JPP桩提高承载力和减小沉降的目的。

基于证据权法构建滑坡地质灾害评价模型，进行杭州市滑坡地质灾害危险性区划研究。主要数据源包括1930－2009年杭州市域采集到的1 905个地质灾害个例以及杭州市地质图、土地利用数据及数字高程模型（DEM）等。利用Arcgis空间分析及信息提取功能，筛选强降水、地层岩性、坡度、坡向、坡高、河网与道路缓冲等证据因子，并运用证据权法客观确定各因子权重, 最后通过Arc-WofE扩展模块对多种优选因子的叠加，计算任意格网单元的滑坡发生概率，实现对潜在滑坡点位的空间预测。经分离样本法验证，区划准确率为88.3%，分析结果与现有滑坡的分布情况比较吻合。据此表明证据权法在多指标评价及其权重确定等方面具有普适性，值得在滑坡地质灾害危险性区划等方面推广应用。

软弱土及湿陷性黄土等地区桩基负摩阻力计算是桩基础设计与施工必须考虑的问题之一，目前针对群桩负摩阻力计算方面的研究相对较少。采用有效应力法计算单桩负摩阻力，基于极限平衡原理计算负摩阻力群桩效应系数，从而得到群桩负摩阻力计算公式。结合现场试验结果，对现浇X形桩群桩负摩阻力及桩身下拽力进行计算分析，并讨论了群桩基础中各基桩位置对桩身下拽力的影响，以及群桩效应系数随相关影响因素的变化规律。研究结果表明，文中计算结果与现场实测结果具有良好的一致性；地面堆载等级越高，群桩所受的桩身下拽力越大，且群桩效应系数随着桩间距的增大而增大，随着负摩阻力系数和中性点深度比的增大而减小。

提出一种多向荷载同时作用下的刚性桩筏基础简化计算方法，基于Mindlin解，分析桩顶面-桩顶面、桩顶面-土表面、土表面-土表面的相互作用关系。推导多向荷载下桩土体系柔度矩阵，得到刚性桩筏基础的受力和变形的关系，通过与有限元对比证明了文中方法的正确性，在此基础上对耦合荷载作用下的风机基础的受力和变形特性进行分析。研究表明，耦合荷载作用下风机基础将会产生竖向不均匀沉降，并会引起桩顶轴力的的巨大的差异。

为研究砂砾卵石土混合料作为路基填料压实后的压实效果，通过室内筛分试验、重型击实试验、CBR试验得到砂砾卵石土的颗粒级配组成，最大干密度、最佳含水率与粗颗粒含量的关系，CBR值与粗颗粒含量、击实次数的关系。试验结果表明，最大干密度随着粗颗粒含量的增加先增大后减小，CBR值随着粗颗粒含量的增加而增大。进一步分析砂砾卵石土作为路基填筑材料的压实机制，通过现场碾压试验，确定砂砾卵石土路基填筑施工工艺，利用压实度、CBR、弯沉、回弹模量等现场检测手段和现场沉降观测数据检验压实效果，通过比较分析各种检测方法的可靠性，提出适合砂砾卵石土压实质量的检测方法，运用统计学方法得到沉降差检测标准值，确定采用碾压遍数与沉降差双重控制保证压实质量，得到一些有益的结论。

微型桩由于施工方便、快速在基坑工程中得到了广泛应用。以微型钢管桩-喷锚联合支护的岩石基坑工程为对象，通过数值模拟，分析微型钢管桩在岩石基坑支护中的作用机制。分析表明，当基坑地层中存在较厚的强风化岩层或性质较差的岩层时，设置在其中的微型钢管桩能有效地减小基坑水平位移，并合理调配预应力锚索的拉力，同时，微型钢管桩承受较大的弯矩和轴向压力，在设计中宜考虑微型钢管桩的有利作用，计算时应验算弯矩和轴向压力联合作用下微型钢管桩的安全性；设置在性质较好的中风化和微风化岩层中的微型钢管桩，对基坑作用很小，可考虑不设置微型钢管桩支护。

假定桩土荷载传递函数为双曲线模型，分析T型刚性桩荷载传递机制，建立桩及桩帽下土体的竖向位移、竖向应力、侧摩阻力与深度之间的控制微分方程。采用微分方程近似解法，推导出相应的解析表达式。利用桩顶沉降作为已知条件进行求解，所得结果能够出反映T型桩荷载传递性状规律，即桩身轴力随深度增加而减小；桩身侧摩阻力随深度增加呈现出先增大后减小；桩土应力比与荷载有关。文中方法的计算值更接近于试验结果，可为工程设计提供理论基础。

针对中元古界武当山群（Pt2wd）片岩,开展大量的现场点荷载试验，基于概率统计的方法，确定全风化、强风化、中等风化（Pt2wd）片岩的点荷载强度（垂直岩层）的均值、方差以及分组区间。通过开展沿片岩不同层面方向的点荷载试验，分析平行岩层和垂直岩层点荷载强度的相关性，确定该种片岩的各向异性指数；结合室内单轴抗压强度的试验结果，给出适用于武当群片岩的点荷载强度IS与单轴抗压强度Rc的经验关系式

针对夯实水泥土桩的施工方法，在桩身埋设特制的应变传感器，测定桩身应变。基于试验测试数据，探讨桩身压缩量的计算方法，分析桩身压缩变形的分布规律及其对桩侧摩阻力的影响，并探讨不同桩长、不同水泥掺入比情况下，夯实水泥土桩桩身压缩量及其对承载特性的影响。研究表明，（1）对夯实水泥土桩，桩身压缩主要集中在桩身上部8 d（d为桩径）范围内，且变形速率变化较大，桩身压缩在桩顶位移中占比达80%以上；（2）桩身轴向荷载传递、桩侧摩阻力分布主要发生在此范围内；（3）桩身侧摩阻力分布非常不均匀，上部发挥较为充分，而下部发挥较少；（4）在工程常用水泥掺入比下，桩长大于12 d后，桩长径比和水泥掺入比的变化对桩承载特性影响不显著。

非饱和土渗流理论是岩土工程问题的基础理论，在土石坝渗流、污染物传输、冻土渗流相变和边坡稳定分析等领域有着广泛的应用。非饱和土渗流Richards方程的数值求解过程中，某些参数如水力传导系数计算不当可能引起非线性方法，如Picard方法或Newton方法的迭代收敛震荡，从而导致非线性迭代方法收敛缓慢和精度降低。为了消除或降低迭代收敛震荡对求解精度和计算性能的影响，目前主要采用欠松弛方法。通过一维入渗算例和二维非均质土坝渗流算例演示已有欠松弛方法的局限性，进而提出新的短项混合欠松弛法，并对其实用性和可靠性进行验证。

为研究桩承式加筋地基作用机制及影响加筋效果的因素，设计天然软土地基、土工格栅加筋地基、桩承式地基、桩承式加筋地基4组模型试验，通过对试验结果的对比，分析阐述桩承式加筋地基的作用机制。同时，将三维数值模拟的结果与试验结果进行对比验证，在此基础上采用三维流固耦合的数值模型研究影响桩承式加筋地基处理效果的因素。研究结果表明，4组试验中，桩承式加筋地基加载板的沉降量最小，承载力最大；桩承式加筋地基的桩土应力比大于同样荷载条件下的桩承式地基；随着桩间距的增大，桩承式加筋地基表面沉降逐渐增大，桩土应力比逐渐减小；随着格栅模量的增加，桩承式加筋地基表面沉降逐渐减小，桩土应力比逐渐增大。

针对既有基坑突涌稳定分析方法存在的问题，采用应变相关修正剑桥模型（SDMCC），借助FLAC3D软件建立了考虑承压水作用的三维有限差分模型，得到了坑底隆起变形与承压水头Hw之间的关系。随着承压水头的增大，坑底隆起变形分为3个阶段：缓慢匀速变形、加速变形和急剧匀速变形。提出一种确定基坑突涌临界水头Hwcr的数值方法，并将该方法与其他文献临界水头计算结果进行对比。

堆石料流变的主要机理是由于水位变化、降雨入渗、日晒雨淋等环境因素导致堆石料发生性质劣化，与此同时，颗粒发生高接触应力-破碎和重新排列-应力释放、调整和转移，这一过程由于颗粒的持续劣化而不断重复。在考虑颗粒破碎的堆石体不连续变形分析方法(SGDD)中，引入颗粒强度劣化模型反映颗粒强度随外界环境的持续劣化。应用该方法进行堆石料三轴流变数值试验，模拟结果与室内试验所观察到的规律一致，表明考虑流变效应的SGDD方法抓住堆石料流变的主要机理，适合模拟堆石料的流变变形这一复杂的、非线性演化问题。数值试验结果表明，堆石料随外界环境的劣化程度、劣化速率、母岩强度对宏观流变变形有较大影响。

为了研究地震作用下预应力管桩的抗震性能和提高预应力管桩的延性设计水平，通过进行预应力管桩振动台试验，了解有限桩基形式下振动特性，建立预应力管桩振动分析数值模型，模拟振动试验全过程。改变桩数量和输入不同地震波加速度峰值，探讨各种桩基础形式在地震作用下的反应及抗震性能。分析结果表明，对于4桩基础，在3倍桩径的位置出现桩身反向位移，在2.5倍桩径处出现桩身负弯矩，在4～9倍桩径的区域范围内会出现开裂弯矩，在5倍桩径的位置出现弯矩最大值，在15倍桩径位置之下开始桩身弯矩急剧减小，分析结果可为预应力管桩抗震设计、制造、施工提供可靠依据。

岩爆发生机制复杂，影响因素较多，通过粗糙集理论中的属性约简和条件属性重要性评价，确定特定地质条件下岩爆的主要影响因素，删除冗余数据。使用遗传算法(GA)优化径向基函数（radial basis function，简称RBF）神经网络参数，通过RBF神经网络隐层单元将低维模式输入变换到高维空间内，拟合影响因子和岩爆等级之间的非线性映射关系，建立基于粗糙集理论的遗传-RBF神经网络岩爆预测模型，目前未见其在地下洞室岩爆预测中应用。在根据工程实际情况选取多个理论判据的基础上，将建立的预测模型应用于实际工程的岩爆预测问题，并与实际岩爆发生情况进行对比分析。结果证明，该方法的评价结果与实际情况较为吻合，对后期施工有较好的指导作用。

以重庆至长沙公路共和隧道为研究对象，研制出相似模型材料和配套试验设备，进行不同长度锚杆支护条件下的隧道超载试验。采用应变测量技术，测量两种不同长度锚杆支护工况下的隧道关键部位的应变值，据此分析围岩体在锚杆支护后的应力变化规律。通过模型材料室内试验，获取岩体相关计算参数，采用与模型试验相同的边界条件进行相应工况的有限元数值模拟，研究围岩体的变形量、应力场和锚杆轴力因锚杆长度不同而产生的变化。结果表明，模型试验和数值模拟反映围岩体应力和锚杆轴力因锚杆长度的不同而产生的变化是一致的。

蒸发蒸腾覆盖层相比传统覆盖层有许多优势，目前这种覆盖层主要应用于干旱和半干旱地区，但研究湿润地区垃圾填埋场蒸发蒸腾覆盖层的水分运移规律和工作性能很有必要。通过二维饱和-非饱和模型，分析覆盖层厚度、土壤类型、植被条件、气候条件等设计参数对蒸发蒸腾覆盖层防渗性能的影响，并对覆盖层中的水分运移规律及其工作性能和适用性进行研究。研究结果表明，随着覆盖层厚度和叶面积指数LAI增加，蒸发蒸腾覆盖层的最终透水量（穿过覆盖层水分）呈减小趋势，但覆盖层厚度和叶面积指数较大时透水量减小趋势不明显；拥有较大储水能力和适当渗透系数的覆盖层能够有效地减少透水量；降雨的季节性分布对蒸发蒸腾覆盖层性能有很大影响，当多雨期与高温期分布一致时，蒸发蒸腾覆盖层的性能可满足设计要求；在非饱和条件下，毛细阻滞型覆盖层利用粗-细粒土之间水力特性的差异形成毛细阻滞效应减少水分向下入渗，其防渗性能优于单一土层型覆盖层，但在不利气象条件组合下，该毛细阻滞作用可能失效, 其防渗性能将大大下降。

风力发电作为发展最快的新型能源之一，得到越来越多的关注，耦合荷载作用下风机基础的优化设计成为一个重要的问题。首先对商业有限元的计算精度以及对耦合荷载的模拟能力进行验证，在该基础上对国华通辽风电场梁板式桩筏基础进行模拟分析，重点讨论在耦合荷载作用下梁板式基础管桩、肋梁和环梁的受力和变形特性，并将有限元计算得出的基础构件内力与规范设计方法计算结果进行对比分析。与此同时，分析风机基础桩土分担比，研究耦合荷载作用下土体的承载作用。计算结果可为实际工程的设计提供参考依据。

地震滑坡启程能量转化分析对于后期滑坡动力学研究极为重要，因其影响因素较多，具有模糊性，目前还没有准确的定量计算公式。模糊综合评判法分析模糊问题具有明显的优势，能够综合考虑各种因素给出总体评价。选取地震加速度、岩体结构类型、控制性结构面特征、岩体完整程度、地层岩性、地下水、不利结构面与临空面的夹角7个因素作为地震滑坡启程剧动能量转换大小划分的主要因素，详细分析各个因素对能量转化的影响。采用逻辑分区法确定隶属函数，应用模糊层次分析法（FAHP）确定各因素的权重。在此基础上，运用模糊数学综合评判方法得出能量转化率等级，半定量地确定能量转化率大小。以东河口地震滑坡为例，应用模糊综合评判法对其启程能量转换分析结果客观合理，表明该方法是科学可行的，在同类理论研究中可以借鉴。

海上风电的桩基在长期循环荷载作用下会引起承载力的衰减。针对软黏土中水平受荷单桩，通过引入累积塑性应变以考虑土体不排水强度的循环弱化，建立二维有限元数值模拟和简化p-y曲线简化方法，以分析水平循环荷载作用后单桩桩侧侧向抗力的衰减弱化。在小数目循环荷载下简化方法与有限元计算结果比较吻合，在此基础上，采用二维简化分析方法得到长期大数目循环荷载下桩侧水平抗力的衰减规律，发现如荷载幅值与初始极限抗力的比值小于土体灵敏度的倒数，单桩在长期水平循环荷载作用下承载力虽有所衰减，但桩基趋于稳定，不会发生破坏。

通过理论计算和有限元模拟分析，对采用植筋锚固技术进行基桩静载试验进行可行性研究。结果表明，按照理论计算进行植筋布置，可控制原有底板变形并满足荷载反力要求。试验过程中，试桩边缘的底板抬升值最大，距离试桩边缘越远，抬升量越小；试验对底板的变形影响范围为距中心点7 m的区域。通过预先调整钢筋的松紧程度，可使植筋受力均匀，避免植筋断裂。应用植筋锚固技术进行静载试验是可行的，该方法具有试验方法简便、安全和经济的优点，作为一种新的反力装置，可作为特殊条件下基桩静载试验的方法。

采用有限元数值试验，研究帽型钢板桩的截面形状对墙后主动土压力分布规律的影响。首先，对室内缩尺模型试验进行数值模拟，对比实测数据验证数值模型的有效性；然后，建立钢板桩挡墙数值模型，模拟该挡墙在不同位移模式下土压力变化和分布的规律，与平板挡墙计算结果进行对比，分析钢板桩截面形状对土压力分布的影响，进一步探讨形状效应的可能影响因素及机制。分析结果表明，钢板桩的截面形状影响墙后主动土压力的分布形式，影响程度与位移模式有关；墙体平动和绕墙底转动情况下，钢板桩挡墙凸出部分的主动土压力值大于凹处，但墙体绕墙顶转动情况下差异不明显；主动土压力的形状效应由土拱效应引起，截面高宽比对其影响显著，墙土摩擦角影响有限。