为了分析超固结粘土边坡的变形和稳定的需要，在岩土破损力学的框架内建议了一个适用于这类土的二元介质模型。该模型考虑了土体内在的不均一性，把它看作由结构块和结构带组成的复合体，两者共同分担外荷载，模型包含10参数，并拟定了这些参数的测定方法。通过模拟三轴试验的计算表明，该模型可以反映London粘土的应力-应变特征。

简述了稳态及瞬态瑞利波测试系统和瑞利波相速度频散曲线的求取原理，指明了瞬态SASW法所得的频散曲线与稳态法结果等价的理论前提，提出了一种通过控制测试过程来改善SASW法测试效果的优化相干函数方法。

对于饱和土一维简谐响应的u-w和u-p方程，通过消元分别将二阶微分方程组变为一个四阶的微分方程。求解此微分方程则得到一维简谐响应的通解。对于特定的边值问题，通过求解描述边界条件的线性方程组得到满足边界条件的解析解。此解析解可用于饱和土动力响应研究的诸多方面。

某地下电站厂房围岩属于一种断续节理裂隙切割的节理岩体，其围岩采用了锚杆、锚索加固。作者采用三维断续节理岩体的弹性损伤本构模型、损伤演化方程及损伤岩锚柱单元支护模型分析围岩加固前后的稳定情况，结果表明，能较好地反应围岩的渐近破坏过程和锚杆（索）的加固效果。这些理论成果对设计有参考价值，并对工程实践有指导意义。

岩体中裂隙水流对裂隙壁同时具有法向的渗透静水压力作用和切向的拖曳力（渗透动水压力）作用。本文提出在单一光滑平直裂隙、充填裂隙、水流和充填物一起流动三种情况下裂隙壁所受的渗透静水压力和拖曳力公式，并采用算例定量分析裂隙水流对裂隙壁的这种双重力学效应。结果表明，裂隙水流的渗透静水压力和切向拖曳力作用都会使岩体各应力分量增大，计算岩体应力时应考虑裂隙水流的双重力学效应。

利用Matlab6.1平台，通过编制可视化应用程序，对分层总和法计算沉降的传统方法作了较大的改进，地基中的附加应力采用原始积分公式，压缩曲线采用双曲线形式，使用非线性最小二乘法进行拟合处理，压缩层计算深度与分层厚度不再受到限制，数据输入、输出及沉降计算过程均通过可视化界面进行操作，不再需要通过查表、查图计算基础底面的沉降，计算过程简单便利，计算结果重复性好，具有较大的实际应用价值。

粉砂状矿体是一种典型的散粒体介质，在这种介质中开挖巷道和在运行过程中的巷道维护都存在很大的困难。掌握巷道围岩的变形规律是寻求合理的巷道施工原则和支护方案的前提条件。以金山店铁矿的中段穿脉巷道及其围岩（仅指粉砂状矿体部分）为研究对象，采用多种监测手段对巷道及其围岩的受力和变形进行了较长时间的观测，通过对监测资料的详细分析，得出了粉砂状矿体作为巷道围岩而具有的独特的变形规律。

通过分析滑坡不同发育阶段及不同滑带部位滑带土的强度特征，论述目前使用的滑带土强度反算法的基本原理和适用条件，进而提出了结合滑坡状态来综合确定滑带土强度的修正方法，指出它是获取滑带土强度参数的有效方法之一。

分析了温度效应对粘性土介质若干基本力学特性的影响。对粘性土的热固结问题、温度对粘性土介质渗透特性的影响、粘性土中的热传导规律及热阻抗特性、土-水体系在温度效应下的作用机理、温度作用下粘性土的本构规律等进行了深入研究。特别就温度诱致的孔隙水压力的变化机理及不同性质土类粘性土体积变化的可逆性问题进行了探讨。

现行的极限分析上界法，尽管求解结果合理，但理论上却存在一些矛盾：如试验证明，关联流动法则不适用于岩土材料，而现行解法却采用了关联流动法则；传统分析中假设体积不变，但计算中却出现大于实际的体积剪胀变形；按关联流动法则，应力特征线与速度滑移线重合，但在分析中却采用速度方向与应力特征线方向成 角；实际土体破坏时，破坏面上同时存在着剪切力 和正应力 ，但在计算中却反映不出摩擦功。近年在中国日益兴起的广义塑性力学理论为岩土材料的极限分析方法提供了科学的理论基础。作者提出了基于广义塑性力学的极限分析上界法，消除了上述矛盾，并获得了正确的计算结果。通过同经典算法的比较，证明了两种方法的计算结果几乎是一致的，但现行方法计算简便，因而，可作为一种实用的计算方法。论文还对上述两种算法作了系统的分析与比较，指出了它们求解的相同点与不同点。

以瑞典条分法为例，用流网的性质来确定土条边界上的静水压力，证明了渗透压力（或动水压力）与土条中的水重和周边静水压力是一对平衡力，澄清了对此问题的模糊认识，简化了计算方法。将其应用到不平衡推力法的公式推导中，通过分析，找到了目前规范方法中剩余推力偏大的内在原因，并结合算例进行了分析。

根据杨庄煤矿的开采地质条件，分别建立了走向和倾向两类基本模型，应用数值模拟方法，模拟计算了工作面不同推进距离和不同切眼长度时，底板的破坏深度、范围及采动底板应力分布。数值模拟与现场应力测试及注水试验结果基本一致。对煤矿底板灰岩水的防治有一定的指导意义。

考虑到在地震过程中，边坡的稳定安全系数最小值出现在某一瞬间，用这个值评价边坡在地震荷载作用下的抗滑稳定性不太合适，提出了用最小平均安全系数作为评价指标，并给出了相应的计算方法，即利用安全系数最大振幅的0.65倍作为平均振幅来反映安全系数随地震波动变化的过程。利用最小平均安全系数对某一堆石坝的动力抗滑稳定性进行了评价，并与拟静力法的结果进行了比较。

利用势能驻值原理，给出水泥土搅拌桩-压顶梁支护结构空间变形表达式，分析各参数对空间变形的影响，并结合工程实例进行比较。

从线弹性断裂力学的角度对裂缝起裂和扩展延伸进行了初步分析，简要地讨论了压裂流体在裂缝内存在未渗透区对裂缝扩展延伸压力的影响，探讨了同时压裂条件下实现井间连通的可行性，并对应用前景做了展望。

从实测的P-S曲线（基地压力与沉降的关系）出发，将P-S曲线拟合成分段线性函数，把分段线性函数的斜率作为基床系数，推导出变基床系数弹性地基梁的基本理论方程式，并将它变换成与常基床系数弹性地基梁相同的方程形式，从而，可以用初参数法解出它的一般解。此方法可以推广到变截面梁和非均质地基的情况。

对广西原状红粘土的力学指标、胀缩特性与孔径分布随脱湿过程的演化规律进行了较为系统的室内试验研究。结果表明：广西原状红粘土为裂隙发育的硬塑性粘土，不同脱湿阶段的力学指标与胀缩性能在较高含水量范围内受基质吸力控制，在较低的含水量范围内主要受控于裂隙性；转折点处含水量与重型击实(干法备样)最优含水量相接近；原状红粘土的孔隙主要以孔径从0.01 μm～0.05 μm的小孔隙为主，在脱湿过程中，干密度增大，总孔隙体积减小，以0.01 μm～0.05 μm与0.1 μm～1.0 μm两个区间内孔隙体积减小最为明显。

采用压汞法对天然结构性软土压缩过程孔隙大小分布的演化进行了试验研究，结果表明，当荷载超过结构屈服应力后，尺寸较大的团粒间孔隙首先发生破坏，随着荷载的增大，越来越小的孔隙受到影响，但团粒内孔隙在压缩过程中不发生变化；根据试验结果提出了孔隙结构破损势的概念，并用其表征孔隙分布随荷载变化的规律。

压力气体在土中之渗透性问题是一个地下工程施工技术所面临的一个新课题。目前，先进国家建设地下铁路，大型地下结构物或大型地下管道系统时多采用盾构法施工。而以压力平衡盾构前端开挖面时，可用水压平衡或气压平衡法。在气压平衡法施工时，如何撑握土壤的稳透气状况非常重要。本文介绍了台北盆地一现场透气实验的步骤和方法，并引入场地透气系数和漏气系数的概念对试验结果加以分析。

为了解润扬长江大桥北锚基础岩石的流变力学特性，针对北锚基础区域的岩样，通过模拟其受力的实际情况，采用岩石双轴流变试验机进行了单轴压缩蠕变试验，并选用广义的Kelvin模型进行了参数拟合分析，掌握了岩石蠕变的基本规律，并获得了粘滞系数等相关的流变力学参数。

介绍了三轴应力状态下测定大煤样导水系数的实验装置与实验方法。对全国18个主采煤层煤样的导水系数测定结果表明，煤体的导水系数随体积应力的增加呈负指数规律衰减，随孔隙水压力的增加呈正指数规律增加；在统计意义上，煤体的导水系数与煤的变质程度相关，但也受煤层的赋存条件与结构特征的影响，应在实验的基础上评价煤层的渗透性能。研究结果对煤层注水、瓦斯抽放和煤层气开发等工程实践具有一定的意义。

通过水泥土电阻率试验研究分析，可知水泥土电阻率与无侧限抗压强度、水泥掺入比、龄期成正相关，即随着无侧限抗压强度、水泥掺入比、龄期的增大而增大；水泥土电阻率与含水量负相关，即随着含水量增大而降低；影响水泥土电阻率的主要因素依次为含盐量、水泥掺入比、天然含水量、粉煤灰含量、石灰含量。进行了水泥土电阻率和喷粉搅拌桩桩身抗压强度、芯样力学性状和标贯击数的对比研究以及野外电测井、电测深剖面勘探，探索了电阻率测试技术在水泥土深层搅拌法工程中的应用。

面波法的理论基础是英国学者瑞利提出的半无限弹性均匀介质中的瑞利面波理论，及其后来发展的半无限弹性层状介质中的频散理论，所有这些理论的前提是半无限弹性空间，对于像水泥土搅拌墙等水平方向宽度有限，并且往往宽度很小的弹性介质，对其瑞利面波的特性研究的很少。对于有限宽度弹性介质，根据其边界条件的不同可以简化为平面应力、平面应变、弹性约束三种情况。通过理论分析发现三种情况下，其瑞利面波（直达波）的速度与半无限弹性空间中的瑞利面波速度相差很小，并通过室内模型试验验证了这一结论，为瑞利面波在水泥土搅拌墙等宽度有限的弹性介质中的应用提供了科学依据。

在分析真空和负压基本物理概念的基础上，总结了真空排水预压工程中真空度现场测试技术和应用现状。通过室内试验及工程实践证明，真空排水预压情况下，地下水位以上的软粘土仍是饱和的，因此，对地下水位以上真空度测点，真空表读数实际反映的是该处的孔隙水压力；而对地下水位以下的真空度测点，真空表读数无意义。

通过对济南、淄博地区膨胀土的室内物理力学性质、石灰改性的系列试验分析，确定了膨胀土的等级、改性后土的胀缩性、强度与剂量的关系及掺入石灰的最佳配比。

选取广东塘厦风化泥质软岩为研究对象，在一系列三轴试验的基础上，分析探讨该类软岩的变形特性及邓肯模型参数变化规律，并提供工程数值分析和计算所需模型参数。

根据岩土介质中复杂的地质现象及其地层的层状展铺特性，建立了三维地层模型。三维地层信息系统在岩土工程中的重要作用就是数据库管理功能、复杂的地质现象的可视化及分析功能。阐述了3DSIS的功能和应用，提出了3DSIS与数值分析方法、专家系统耦合集成的模型。

介绍了三维弹粘塑性块体元理论的基本原理。用VC++ 和AVS编制了块体元法分析软件，实现了人机交互功能。该软件集成了块体元分析的前处理、应力应变分析和后处理三大模块，给出了一种应用于该分析理论的科学计算可视化的有效途径。通过算例，验证了软件的实用性。

在物理覆盖上采用一阶覆盖函数（即单元上位移函数为二阶）模拟裂纹扩展，并且基于采用的覆盖函数给出了一种裂纹尖端停留在单元内部的算法，从而，可控制每一步裂纹扩展的长度。该方法可弥补物理覆盖上使用常覆盖函数模拟裂纹扩展时无法准确控制扩展长度的不足。

分别采用三维弹塑性有限元法和分项系数法，对非整体式和整体式折线重力坝的应力和深层抗滑稳定性进行了计算分析，得出整体式折线重力坝有效地改善了坝体的应力和变形状态，但对提高抗滑稳定性不一定有效的结论，并通过拱梁分载法解释了上述结论。采用高压旋喷灌浆进行加固，并提出了较优的加固范围。

将进化支持向量机方法用于边坡变形规律的研究，用遗传算法搜索支持向量机最优参数，避免了人为选择支持向量机参数的盲目性，提高了支持向量机的推广预测能力。利用这种方法预测边坡变形规律，并与监测到的历史数据进行对比，以便工程技术人员及时调整设计方案和施工，维护边坡的稳定性。工程实例表明，该方法具有预测精度高和实时性等特点，具有广阔的应用前景。

根据丰满大坝多年变形观测数据，建立了基于进化神经网络混凝土大坝变形预测方法。经典的BP神经网络的缺陷在于收敛速度慢和泛化能力弱等特性。与普通的多元回归方法和传统的BP神经网络相比，采用遗传算法训练的人工神经网络预测模型预报大坝的变形具有精度高和全局收敛的特点。在丰满大坝工程实际应用表明，所建立的基于进化神经网络混凝土大坝变形预报方法与广泛采用的统计方法相比，可以显著提高大坝变形预报精度。

提出了一种刚性基础-桩-土共同作用非线性分析更为简便的近似方法。刚性基础基底单元（桩或土单元）本身受力变形的非线性关系采用静载试验得到的Q-s曲线，这种单元自身非线性及单元之间线弹性共同作用，可同时用迭代法计算。算例表明，这种方法方便、实用，能较好地反映桩、土非线性特性对基础受力变形的影响。

在用有限元法分析边坡稳定性时，引入计算大变形问题的更新的拉格朗日方法，推导了边坡大变形弹塑性有限元分析的方程式。采用边坡某一幅值的等效塑性剪应变区，从坡脚到坡顶贯通前的折减系数作为边坡安全系数。在此基础上，采用弹塑性大变形有限元分析软件计算了均质土坡不同坡角的安全系数，将其与小变形分析的结果进行了对比分析，结果表明：用弹塑性大变形有限元分析边坡失稳破坏的过程中，既考虑了岩土材料的非线性，又考虑了边坡的几何非线性，使计算结果更趋合理。并结合东深供水改造工程BIII2边坡进行了大变形有限元分析，计算结果与勘查到的实际边坡的滑动面分布位置比较接近。研究表明：该方法尤其适宜于软土类边坡或基坑的稳定性分析。

采用三维离散元方法，模拟含节理岩块的单轴受压试验。并针对节理空间分布，给出了解析解与数值计算比较的结果，验证了数值模拟的正确性。当节理正交时，离散元与有限元的计算结果一致。计算结果定量地说明了岩体的各向异性和尺寸效应。

研究了三维渗流的自适应有限元法，建立了集成网格自动剖分、渗流有限元分析、网格调整、后处理等四大模块的四面体单元h型自适应系统。给出的算例证实了系统的有效性和优越性。

考虑边坡稳定评价中存在的两种不确定性——模糊性和随机性，以模糊随机变量为基本变量，建立模糊随机功能函数和模糊随机极限方程，得到模糊可靠指标和模糊可靠度。本文给出模糊随机可靠度的计算方法，给出实例并与经典随机可靠度比较，得到更合理的结果。

克服了现有的堤坝稳定分析法只能计及土工布的拉力对海堤抗滑稳定的有利作用（荷兰法或瑞典法），而对于土工布与土体的界面摩阻力所产生的有利作用不能有效地计入的弱点，结合具体工程的原型观测结果分析，提出了利用土工布加固堤坝的弹性薄膜理论进行有限差分计算，编制程序计算了土工布拉力以及与土界面摩阻力的实际分布及其对海堤稳定的影响。并以瑞安市飞云江北岸标准海堤工程为例进行了计算分析，认为土工布与土界面摩阻力比土工布的拉力对海堤抗滑稳定安全系数的提高作用更大。

南京地铁一期工程联络通道采用冻结法施工中，对冻结盐水温度、冻土温度、地表变形等方面进行了跟踪监测；通过对监测结果进行分析研究，获得了冻结盐水温度、冻土温度、冻涨压力、卸压孔压力的变化规律，在此基础上提出了联络通道冻结施工的建议。研究成果可供其他工程参考。

龙形寨尾砂坝塌溃后经抢险修复重建，根据该尾矿坝建坝初期的地质资料以及重建时勘察实测的坝体岩土体物理力学参数，对重建后坝体的安全稳定性进行了分析计算，并针对其影响因素提出了综合治理对策。

结合一个典型的桩筏基础工程实例，综合分析了在复杂的岩溶地质条件下基桩桩身应力、筏板主筋应力-应变、筏板变形、筏板下土压力及基础的沉降与倾斜等监测方法和监测结果。详细论述并提出了复杂地质条件下桩筏基础监测与综合分析的新方法。在综合分析监测数据的基础上，不断完善工程设计方法及施工方案，对工程质量进行检验，对工程的安全度进行评价。监测信息对同类工程项目具有重要的参考价值。