从岩土类材料极限应力状态线所致的各向异性出发，提出了应力空间变换的思想。以修正剑桥模型屈服面的中心为映射中心，给出了重塑土的应力空间变换、应力增量变换的公式, 并考虑了应力洛德角的影响。在变换应力空间中对修正剑桥模型进行了重新表述与改进，给出了基于应力空间变换的改进模型的具体应力应变计算式。通过4种应力路径的基于应力空间变换的改进模型与修正剑桥模型预测结果的对比，揭示了改进后模型的优越性：可以较好的反映各向异性的影响；可以很好地反映三轴伸长等应力路径的应力应变特性；可以反映 等路径所致的软化现象。

红粘土是对环境湿热变化敏感的塑性粘土，具有一般膨胀土吸水膨胀失水收缩的特性。与普通粘性土相比，红粘土与膨胀土的强度特性更为复杂。它既是土体抵抗剪切破坏能力的表征，也是计算路堑、渠道、路堤、土坝等斜坡稳定性以及支挡构筑物土压力的重要参数。通过试验研究讨论了红粘土与膨胀土的强度特性以及与一般粘性土的差别及其各种影响因素，并探讨了非饱和红粘土与膨胀土的抗剪强度指标与含水量之间的相关关系。试验结果表明，红粘土与一般膨胀土的吸水膨胀规律完全相同。其试验结果可为红粘土与膨胀土地区工程设计与建设提供参考依据。

对武汉地区某深基坑工程的20个粉质粘土原状饱和试样在K0状态下进行不排水卸荷试验，对其应力-应变关系进行分析研究。研究的目的在于了解该种土在卸荷条件下试验应力-应变的变化规律，探索弹性模量方程的形式。研究结果表明：卸荷条件下该土的试验应力-应变曲线仍可用双曲线形式模拟，且与常规三轴压缩试验应力-应变曲线相似，它们之间可用一个常量来表达，而其弹性模量表达式却有各自不同的形式。

自然单元法采用无网格的思想全域构造插值函数，它的求解精度高，计算时间少，可准确地施加边界条件，兼具有无网格法和有限单元法的优点和特点，是一种理想的用于岩土及地下工程分析计算的数值方法。文中简要地介绍了自然单元法的基本理论，并针对岩土及地下工程问题特点，给出了一种无网格离散点的全自动布置方法。

基于动力Winkler模型(BDWF)对粘弹性地基中有限长桩的动力响应进行求解，得到了其在桩顶受水平循环荷载作用下的简单形式的时域解析解。通过迭加原理得到了半正弦激振条件下的瞬态解析解，经过简单的数学运算得到了桩头动力阻抗系数。通过对稳态激振时幅频曲线和相频曲线的分析，讨论了桩侧土阻尼系数和刚度系数对共振频率和共振峰值的影响规律。并讨论了桩底边界条件对水平动力响应的影响。本文为单桩的动力分析提供了一种简单的解析分析方法，可为工程设计提供初步参考。

在分析建筑物地基的地震（或振动）液化时，为了简化分析土壤-地基的动力相互作用，引入Cone模型，在总应力分析的方法基础上，结合了Martin等提出的孔隙水压力发展模型，并且考虑土壤发生液化的动力非线性过程中材料刚度退化的影响，提出了可以直接求解各区域的孔隙水压力的有效应力简化分析法，并进行液化可能性判别。

非饱和粘土因存在气体、液体和固体相, 使非饱和土孔隙压力问题变得复杂。一般来说，气体压缩性大，体积变化对土体变形的贡献起主要作用。在简单介绍现在常用的孔隙压力理论后，基于非饱和粘土孔隙压力平衡关系，由混合物理论导出Bishop公式系数X的表达式；以弹性理论为基础，由质量守恒导出非饱和粘土孔隙压力的一般公式,由此得出Skempton公式A，B系数的表达式；还将其各向同性压缩和侧向约束压缩两种情况作了试验证实。

采用复合本构有限元和传统有限元两种计算模型，通过不同桩土模量比和置换率条件下复合地基、双层地基、人工均质地基下卧层沉降与天然地基相应计算结果的比较，系统地研究了复合地基下卧层的沉降特性，并在此基础上建立了相应的计算方法。

在已有强夯荷载作用下饱和土层内孔隙水压力分布理论研究成果的基础上，提出了一个预估强夯荷载作用瞬间由于孔隙水压力消散所引起的饱和土层固结变形量的计算方法；讨论了固结系数、卸荷固结比等土性参数对强夯冲击荷载作用下固结变形量大小的影响，进一步解释了强夯法加固饱和土层的机理。

基于地基系数“K-K”法的原理，提出了进行锚索抗滑桩全桩内力计算的有限差分法，同时，编写了该法的计算和图形处理程序。实例计算结果表明：只要等量差分段取得足够小，虽然所耗机时稍长，但可获得高精度数值解，其精度高于采用传统手算法所得的精度，而且图形处理结果可优化抗滑桩的结构设计，并考虑了各种桩底支承条件。本方法的基本原理同悬臂桩法，滑动面以下锚索桩的内力计算同普通桩完全相同。滑动面以上不同之处只是此时的桩顶条件有所不同，必须考虑锚索拉力的作用。地基系数“K-K”法适用于滑动面上、下地层均为岩层的情况，此时滑动面上、下地基系数均为常数。

对软土中两根47 m长灌注桩分别在成桩28 d和1 750 d后进行了承载力试验，其极限承载力提高幅度达到30％左右。分析了单桩承载力随时间提高(称为时效)的机理，提出了单桩承载力时效对桩筏基础桩土相互作用影响的分析方法，并结合工程实例进行了分析。

在弹塑性有限元分析的初应力法基础上，推导了弹塑性随机有限元增量初应力法的计算迭代格式，结合可靠度理论，给出了围岩稳定的可靠度分析方法，在计算出可靠度的同时还给出了围岩和锚喷支护结构的应力特征值。并对一工程算例进行了详细的分析和讨论，得出了一些有益的结论。

在进行堤防加筋设计时，土工织物的强度，加筋的长度，加筋的位置，加筋的层数等因素都是应该考虑的。利用欧洲通用的岩土工程有限元软件Plaxis，采用强度参数降低法，对某一堤防加筋的效果、机理作了分析。指出无论在任何位置加筋，土工织物都有一个最小长度。最小长度的确定，要具体问题具体分析。确定了加筋的最佳位置，并建议加两层，一层在底部，一层在中部，以抑制最危险滑弧的发展，提高整体稳定性，减少堤防变形发展。

采用无量纲随机变量的极限状态方程，结合天津市钻孔灌注桩试桩资料进行可靠度分析。采用了JC法和Monte Carlo法两种方法进行可靠指标的计算，并对影响可靠指标的各种因素进行了分析。还计算了单桩承载力的抗力分项系数。

建议了土体的非线性弹性-塑性本构方程，其中弹性矩阵采用Duncen-Chang本构模型，塑性部分则采用修正剑桥模型；提出了基于弹塑性理论的修正分层总和法新理论；该理论既有常规分层总和法简单，便于理解运用的优点，又能考虑土体的弹性非线性以及塑性变形特性，同时还能考虑土体三向应力对其变形的影响。为基础变形计算提供了一种较为理想的算法。

采用美国MTS815型电液伺服岩石力学试验系统，对18块大理岩试件进行了试验，从6种不同围压下岩石应力-应变试验中，获得了岩石强度、剪胀力及体积应变随围压的变化情况规律，揭示了高应力松动、圈巷道围岩大变形的力学机理。提出了破裂岩体围岩与支护相互作用及最佳支护力位于“剪胀二期”初始点的新观点。

利用小波分析对试验数据进行后处理，较好的消除了系统的噪音。与Fourier变换法、10点平均滤波法比较后可知，小波分析方法能较好的保留原始数据的特征信息。对目前仍因被噪音困扰而不能正常进行的试验分析提供了一条解决途径。

研究了软土固结系数在压缩过程中随应力水平变化的规律，推导出正常固结和超固结状态下固结系数与固结应力之间的表达式，通过室内渗压试验进一步探讨和验证固结系数这一特点。该结果为数值分析的准确性提供了保证。

采用弹性成层介质模型，应用概率分析方法，推导地下体波斜入射成层介质，在自由表面形成体波地脉动的水平分量与竖向分量谱比表达式。然后，通过大量模型计算，论证体波斜入射单层覆盖半空间形成地脉动水平分量与竖向分量谱比特性与场地传递函数间的关系。结果表明，利用地脉动单点谱比法分析体波为主要成分地脉动时，与场地水平向传递函数相比，可以得到较准确阻抗比大于3的场地卓越频率和偏小的场地放大因子。

在通用软件ANSYS平台上对静力压桩进行数值分析。提出了位移贯入法，巧妙地利用边界位移条件使桩体贯入，可以考虑弹塑性本构关系、大变形和桩-土滑动摩擦等复杂问题，更符合静力压桩实际情况，具有仿真效果。

采用空间轴对称固结有限元结合修正剑桥模型，用柱形孔扩张对沉桩过程进行模拟，求出不同时期桩周土中的应力，从而得到不同间歇期桩侧的最大摩擦力。应用荷载传递法对桩基承载力进行计算，结合桩周土体剪切强度、应力状态的变化，得到了考虑时效影响的桩基承载力的计算方法。实例计算表明，结果较合理。

目前，基础沉降随时间的变化关系一般通过渗透固结理论来计算，由于假设条件较多且影响渗透固结的因素复杂，计算结果常与实际观测值不一致。本文通过分析基础沉降的发生过程及Verhulst模型的特点，提出可以根据施工过程中的观测资料，运用Verhulst模型预测今后不同时刻基础的沉降量，预测实例表明，这一模型具有较好的适应性，可以运用到实际工程中。

分别使用小变形和大变形弹塑性有限元方法，对位于不同埋深的地下洞室围岩动态进行了计算，分析了围岩中的塑性区、位移场和应力场。当洞室埋深较小时，岩体双重非线性表现不明显，小变形与大变形方法所得结果相当接近；当洞室埋深较大时，岩体的双重非线性明显呈现而使得两种方法的结果相差较大，此时宜选择用大变形理论。

采用多元线性回归分析法建立了一个地面沉降和其产生的主要因素之间的回归模型，并利用VC编程实现了这个回归模型。程序运行中与实测数据紧密结合动态更新回归模型，预测的沉降结果与实测数据比吻合。

运用不平衡推力传递法编制了考虑非饱和带基质吸力和暂态附加水荷载等作用的岩坡稳定分析程序ZSLP。根据雾化雨模型试验结果和岸坡护面措施可能发挥的功效，拟定了12种分析工况。在12种雾化雨入渗工况下，用ZSLP程序对溪洛渡水垫塘区岸坡进行了稳定分析。分析结果表明，雾化雨入渗能显著降低岸坡的稳定安全系数，安全系数的降幅对护面措施的功效比较敏感，应重视控制雾化雨的入渗。

结构整体平移技术为旧城改造提供了一种新的技术手段。以焦作矿务局建筑联合体的平移为工程背景，详细地介绍了建筑联合体平移过程中的基础处理技术，包括平移前对旧基础的改造、行走基础的设计和平移后新基础的设计和新地基的处理，特别地分析了上部结构框架柱与后浇混凝土基盘之间的冲切薄弱面的冲切破坏机理，并提出了抗冲切的设计方法，通过试验研究和有限元分析，说明所采取的技术措施是可行的。

基于现有工程试验资料，通过将高压旋喷凝结体分成成芯凝结体和不成芯凝结体两组材料组成，提出了深厚覆盖层高压旋喷凝结体的统计力学模型。该模型除能反映成芯凝结体的小尺度力学性质外，还可以反映不成芯凝结体的力学性质，也可考虑试验钻孔中不同芯样获得率的影响。应用随机模拟理论，给出了大体积高喷体内成芯凝结体与不成芯凝结体的空间位置及各小尺度力学参数的抽样方法。并通过结合弹塑性有限元和随机模拟两方法，建立了高喷体宏观力学性质的计算机模拟方法。应用所提三维弹塑性有限元随机模拟方法，分析研究了向家坝水电站深厚覆盖层高压旋喷凝结体的宏观力学参数。

介绍了各种土工合成材料的排水、隔离、渗滤、加筋等功能作用。根据路基土的物理力学性能和水力性能与土工合成材料的材料特性，决定采用复合土工膜、沥青玻璃布、沥青棉胶布、竹排等，工程实践表明，采用了土工合成材料后，大大减轻了路基冻害现象，不失为一种较为理想的治理路基翻浆冒泥的方法。土工合成材料治理道路翻浆，可以使路基的破损程度降到最低，为车辆运行提供平坦的路面。

将老顶和老底视为加载系统，分析了回采巷道煤柱和底板岩层的相互作用及稳定性，并提出了底板岩层产生滑移的条件。认为回采巷道底鼓一般不是底板岩层在垂直应力作用下向巷道内滑移所致。

镇江国贸大厦地上有31层及3层地下室，建造在软土地基上。深度为13.20 m的深基坑土壁采用了斜土锚支护结构体系。该大楼两侧紧邻建筑物，南侧离最近的老住宅仅4 m多，离正在新建的综合楼仅2 m，且在另2侧也紧靠地下管网，为此，对该土锚设计时进行了锚拉试验，在施工时对每一根锚杆也施加预应力进行检验，确保了工程质量。该支护结构仅产生少量侧向位移，成功实现了安全快速施工，可为类似工程提供成功经验。

研究表明，土体小应变特性对准确预测土体的变形起着十分重要的作用，而这一特性很难用传统的本构模型对它加以描述。边界面模型能描述一些经典塑性理论所不能描述的土的真实特性，如何将之进一步加以改进，并有效地应用于土体小应变特性的模拟中是一个有待深入研究的课题。