对于种类繁多的岩土材料的本构模型，认识其数学基础及假设以及相关的物理意义是深刻理解和正确使用它们的基础。在本文中，揭示了目前在岩土工程中现有的不同类型的本构模型的数学基础和假设及其联系；指出了其基本的问题是其中应力（应变）或者其增量是否为一有势场的梯度矢量。同时涉及到应力与应变及其增量的主轴是否相同；有势场的梯度矢量的旋度是否为零；刚度（柔度）矩阵是否对称及其秩是否为1等。还提出了广义位势理论：可以用唯一的势函数，也可以任意设立2个或者3个其梯度矢量线性无关的势函数，用它们的梯度矢量表示应力（应变）或者其增量及塑性应变增量，用简单的试验确定参数。对于具有极其复杂力学性质的岩土材料，广义位势理论为建立统一的岩土理论模型提供了基础。关 键 词：岩土本构模型；有势场；广义位势理论

提出了一种新的考虑次固结影响的一维固结方程，并用于计算粘土的压缩时间关系曲线。通过试验结果和计算分析验证了该方程的合理性。为了考察不同最大排水距离和加载时间间隔对固结过程的影响，对重塑正常固结粘土进行了一系列固结试验，研究了次固结对固结系数和压缩量的影响；将试验结果与解析方法的预测结果进行了比较。可为软土路基和填土路基的沉降问题提供设计参考。

在地震信号和建筑结构系统的范数分析基础上，使用了混合控制优化指标 作为优化目标，并给出其物理含义。考虑土-结构相互作用的影响，针对H2控制方案和 控制方案的优缺点，通过LMI凸优化方法求解混合控制器，给出了在给定 值的前提下极小化指标 的H2/ 混合控制方案，并给出了仿真算例。

桩体复合地基的设计中，承载力及沉降的计算一直没有较好地考虑桩、土和垫层的相互作用。根据三者的协同作用，推导出大面积群桩中桩、土的荷载传递基本微分方程并给出其解答。该方法提高了计算速度，土性参数均为常规指标，简便易得。该方法还考虑了桩侧阻随侧向土压力的变化以及垫层、土体压缩模量随压力的变化。与有限元计算结果对比表明了该解答的可行性。能够对桩土分担比以及沉降的计算提供帮助，是一种简便实用的方法。

为了探讨岩石在整个变形过程中渗透性变化特点，取三峡永久船闸高边坡花岗岩与山西万家寨水电站高边坡灰岩试样分别进行不同围压条件下全应力-应变过程渗流试验。试验结果表明：岩石在破坏前后不同变形阶段渗流特性具有明显不同；岩石变形过程渗透性与变形破坏形式密切相关。在试验基础上进一步探讨了岩石全应力-应变过程渗流特点之机理，为研究水电工程节理裂隙岩体应力场与渗流场耦合问题提供有价值的支持。

利用离心模型试验研究隧洞开挖中支护压力P与地层位移S的关系以及地面沉降槽的形态。得到归一化P-S曲线和沉降槽计算参数。还分析了土类、密度和含水量对地层位移的影响。

渗压效应是指由于降雨入渗补给岩溶地下水，而对盖层土体产生的综合作用，包括静水增荷效应、垂直渗透效应、吸水软化效应及负压封闭效应。渗压效应致塌机制是多年持续采水区降落漏斗中心部位岩溶塌陷的主要力学机制。本文根据普氏理论及极限平衡理论分别建立了内部塌陷阶段临界土洞的高度表达式及地表塌陷阶段的渗压效应致塌力学模型，并用表达式及模型对枣庄市的岩溶塌陷进行了验证分析与评价，分析结果与实际塌陷情况符合较好，建立的表达式与模型基本上反映了该地区岩溶塌陷的形成机理。

由于边坡岩体本身的非均质性和赋存环境的复杂性，以及边坡岩体的力学特性参数及赋存环境总是处在动态的演化过程之中，因此，决定参数取值是数值计算中的一个难点，它直接关系到计算成果的准确性与可靠性。在材料参数反演分析的基础上，对三峡永久船闸边坡的开挖效应进行了分析，并进一步分析了三峡船闸的应力变形状态，旨在对船闸运行期的变形稳定分析提供依据。

在国内外首次利用CT专用岩石三轴试验加载设备，完成了单一裂纹岩石卸围压应力作用下损伤破坏全过程CT实时监测试验，得到了非常清晰的节理岩石卸围压破坏全过程中从裂纹发展、贯通到破坏等各个阶段的CT图像。结果表明，节理岩石的卸载破坏具有突发性。

对大量存在的作为地基换填新材料的燃煤锅炉粉煤灰进行了化学试验、级配试验、击实试验、三轴剪切试验和压缩试验，研究其压缩特性和强度特性及影响其力学性能的因素，探讨了其作为地基处理时的换填材料的可行性。

根据岩石粘聚力在流变中的作用提出了新的流变机理，建立了新的一维粘弹塑性本构模型，推导了相应的一维蠕变本构关系和相应的一维松弛本构关系，并对蠕变实验结果进行了模拟，结果表明该模型能够反映岩石流变的全过程和模拟岩石蠕变中的第三蠕变，可以避免建模中的模型识别过程，反映岩石流变的机理，物理意义明确，适用范围广。实验证明该模型是合理的。

采用CT机配套的自制专用注水加载装置，对含裂隙水压的单裂纹试件进行了单轴压缩破坏的CT（Computerized Tomography）实时试验，对试件被压密→新损伤区产生→裂纹扩展的全过程进行了模拟，得到了各阶段清晰的CT图象及CT数。通过分析，提出了类节理岩体脆性材料的损伤演化率和损伤门槛值概念，并对水压的影响进行了探讨，从细观和三维上初步掌握了类节理岩体脆性材料的损伤演化特性。

以桩的荷载传递函数为基础，考虑桩-土（岩）共同作用，从理论上推导了桩身荷载与沉降关系的数值模拟的迭代模型。通过数值模拟分析得到桩顶的P-S曲线，可做为确定桩的承载力的依据。经过对工程实例的计算与实测对比分析，证明该理论可靠、方法简单，且具有较好的实用性。计算得到的P-S曲线与实测的曲线非常吻合。

在分析詹美礼、速宝玉等提出的排水孔解析解和有限元耦合计算方法的基础上，针对三维六面体单元，提出了改进的排水孔排水流量准解析式，并将此解析式与有限元渗流计算耦合， 算例说明了改进的解析计算式的合理性。

对汉口某地的淤泥质粘土进行了一系列应力路径试验。试验表明，饱和软粘土的应力应变性状与应力路径密切相关，在各种减P应力路径下的应力比与轴应变之间均存在着良好的双曲线关系，据此，建立了一个和应力路径有关的归一化应力应变双曲线模型。分析了排水试验中的体变特性和不排水试验下的孔压变化特性。

论述了国内外城市卫生填埋场相关的岩土工程问题及其研究现状，包括卫生填埋场填埋体物理力学性质、卫生填埋场的防渗系统和边坡稳定等一系列岩土工程问题，在此基础上初步探讨了我国城市卫生填埋场相关岩土工程问题的发展前景。

通过详细介绍地锚荷载传递机理以及岩土锚固作用机理的研究，论述了岩土锚固理论研究的现状，并指出了研究中存在的问题及研究发展方向。

基于荷载-结构法并采用面向对象的设计方法，介绍了盾构隧道衬砌计算机辅助设计（GeoFBA）软件编制的理论依据、软件的适用范围及特点。软件考虑了各种可能的线性和非线性模式以及规范验算方法，实现了计算的图形化输入，适用于管片通缝和错逢拼装计算。该软件已经得到了广泛的应用，为工程设计人员和科研人员提供了有力的工具，极大地提高了设计人员的生产效率。

地层作为三维地层模型的一个重要概念，在三维地层模型的建立中起着关键作用。如何以岩性来刻划这些层面就显得非常重要了。根据地质钻孔资料中岩层分界点的排列，确定地层的排序。根据多层DEM建模的概念，按岩性对多层DEM进行了交叉划分处理。形成空间中严格按照岩性为要素进行划分的三维地层模型的骨架结构。

采用三维有限元计算方法对CB20B桶形基础海上采油平台进行了稳定性计算分析。平台工作期间在外部荷载如风力、波浪、冰力、海流等作用下，其抗倾、抗滑稳定性不仅与平台的整体结构有关，而且和海底土体的力学特性以及结构与土体的相互作用密切相关。分析结果表明CB20B桶形基础平台在设计条件下运行是较为稳定的。

受流域内物质成分、气候条件和复杂侵蚀营力的影响，蒋家沟流域坡面侵蚀现象甚为严重。根据流域内坡面物质成分、气候、降雨等方面分析了发生坡面严重侵蚀的原因；并进行了大量的人工降雨侵蚀实验，分析降雨坡面产流产沙过程和特征。实验结果表明径流随降雨时间和降雨量的增加呈跳跃和波动性增加，泥沙含量随降雨时间增加而逐渐减小。

边坡稳定三维极限分析方法有上限解和极限平衡两种方法。上限解具有理论基础严格，计算安全系数步骤简捷的优点；极限平衡方法较以往的相关成果更为严格，它是二维的Spencer法在三维条件下的扩展。同时使用这两种方法求解安全系数，可以使两种方法各自的局限性得到弥补，并且可以将安全系数限制在一个很小的区间内，获得满足精度要求的解答。通过小湾堆积体工程实例说明了其可行性和实用性。

根据欲加固软基特点，采用塑料板排水预压法对其进行加固处理，通过合理安排施工顺序、布设排水系统和监测系统，现场监测及检测资料分析证明软基排水固结效果良好，达到了设计要求。

通过东深供水改造工程凤岗隧洞段的岩体参数反分析，探讨了在计算中采用对屈服单元进行弱化来模拟开挖引起的松动与破坏范围的新方法，所得结果与实测值相吻合。

详细介绍了广肇高速公路K54+350～K54+560段软弱路基的工程地质特征及真空联合堆载预压位移监测布设。通过对监测沉降数据以及测斜数据的分析，认为真空联合堆载预压法处理本段软弱路基是成功的，在类似工程中应用是可行的。

针对爆扩成腔稳定性差，渗水率高及遇水坍塌等问题，采用注浆抽浆法对爆炸空腔进行了支护，并进行了防渗小型实验研究。确定了注浆临界水灰比为8:8:1，分别对重力注浆、压力注浆以及压力注浆加防水剂和无支护的4个空腔进行了支护对比实验。实验表明：重力注浆不足以达到要求，压力注浆是一种解决支护和防渗较为可行的方法，加入防水剂后效果更好。

从孔隙水的存在状态出发，探讨了非饱和土的有效应力原理。利用非饱和土的有效应力原理，将饱和土的弹塑性模型推广到了非饱和土中，建立了能反映非饱和土渐近性破坏、湿陷湿胀等特性的剑桥修正模型。该模型中新引入的试验参数较少，确定时只需要水分特征曲线，其它可以利用饱和土的成果，能在工程实际中采用。

提出了定量评价锚杆对节理加固作用的理论公式，并利用提出的公司研究了影响锚杆加固作用的一些重要因素，探讨了提高锚杆加固作用的有效途径，弥补了以往研究中存在的不足之处。

在传递矩阵法的数值计算中,分变量ξ可引起较大的误差以轴对称问题的传递矩阵法为基础将不含1/ξ和含1/ξ项区分开来在数值计算时分别采用两套传递矩阵初始传递矩阵和修正传递矩阵可将ξ;引起的误差降至极小

人工土冻结技术在地下工程中的应用日益受到国内外重视。对冻结法设计中冻土墙厚度的各种确定方法进行了阐述与分析。另外，还阐述了冻土墙稳定性、可靠性设计的思路和具体内容，提出了今后研究的方向。