土的流变性与地基固结的综合作用，导致了上部结构与地基变形的时效性，并呈现出明显的非线性，对桩筏基础与地基共同作用的工作机理及其工作性能产生重要影响。为此，采用弹黏塑性流变模型考虑土的流变特性，通过有限元方法数值求解Biot耦合固结方程，对桩筏基础与地基共同作用的时间效应问题进行了非线性数值分析。通过算例计算，对加载后桩筏基础荷载分配和沉降特性及下覆土层中孔隙水压力的扩散和消散规律进行了探讨。研究表明，地基孔隙水压力的增长和消散不仅具有Mandel-Cryer效应，而且依赖于土的流变变形，尤其在排水条件较差时更为明显。因此，在分析桩筏基础内力变形的时效性时必须考虑土的流变性与地基的固结作用的联合效应。

有无应力作用下的岩盐溶蚀机理是一致的，两者之间的差别在于溶蚀作用面积不同。首先通过分析岩盐的溶蚀机理，建立了无应力作用下的岩盐溶蚀模型；通过对有无应力作用下岩盐溶蚀作用差异的分析，提出了等效扩散系数的概念，用于描述应力作用下岩盐的宏观溶蚀速率，从而建立了应力作用下的岩盐溶蚀模型，并提出了根据单轴压缩条件下岩盐应力-溶解耦合效应的细观力学试验结果来计算等效扩散系数的方法，得到了等效扩散系数与扩散系数的比值与轴向塑性应变、溶解时间之间的关系。其研究成果为进一步研究岩盐应力-溶解耦合机理奠定了基础。

将壁板桩桩身水平位移用有限级数函数表示，地基土体的荷载位移关系用Mindlin点对点的位移解表示，同时考虑桩前水平土阻抗力和桩侧水平摩阻力沿桩周分布的不均匀性，采用双重高斯数值积分法将基于变分原理建立的壁板桩群桩体系的总势能展开为简单的矩阵形式方程，并根据最小势能原理得到水平受荷壁板桩群桩荷载位移关系的显式解答。与三维有限元方法计算结果的对比验证了所提出解答的合理性。

基于Mohr-Coulomb准则，通过引入罗德角参数及Mohr-Coulomb准则平面应变等效广义Mises准则，推导了平面应变条件下材料屈服时的中主应力公式，并给出其与基于SMP准则（Spatial Mobiliaztion Piane）的平面应变中主应力公式之间的关系式。对平面应变条件下的条形地基进行了有限元数值模拟，计算结果验证了所推导的平面应变条件下M-C材料屈服时的中主应力公式的正确性，其公式为岩土体的强度和变形分析、中主应力的强度效应的进一步研究，以及Mohr-Coulomb准则的修正提供了有力的基础。

借助于Biot 波动理论和弹性波的传播理论，采用复变函数和多级坐标法，对半空间饱和土中圆形衬砌结构对弹性稳态压缩波的散射问题进行求解和分析。利用一个半径很大的圆弧来逼近半空间直边界，将待解问题转化为稳态弹性压缩波在一个大圆孔和一个弹性衬砌结构的散射问题。通过引入势函数，将饱和土的Biot波动方程和衬砌的弹性波动方程解耦成Helmholtz 方程，借助复变函数级数展开便可以预先写出该组Helmholtz方程的通解。然后，通过引用复变量，把饱和土和衬砌结构中的应力、位移及孔压用设定的势函数表示出来，再利用半空间饱和土和衬砌结构的连续性条件和近似直边界的圆弧边界和衬砌内边界的边界条件求解出该组势函数的特解。最后，利用势函数的特解，得到饱和土中的位移，应力和孔压及衬砌结构的位移和应力；变换不同的参数求解衬砌结构内外边界的动应力和孔压的集中系数，通过对算例结果的分析得出一系列有益的结论。

研究了考虑涂抹效应和应力集中效应的双层散体材料桩复合地基固结解析解及其工程应用，分不同情况讨论了特征根的可能变化规律，也讨论了解析解转化为双层竖井地基以及双层天然地基的普遍适用性。研究发现，固结速率随井径比的减小、水平向渗透系数比的增大和桩体刚度的增大而增加；底面排水条件对双层散体材料桩复合地基的固结影响，在井径比不是很大的情况下影响不大；是否考虑应力集中效应对计算结果影响较大。

油田套损是石油工程中的一大技术难题，多年来困扰着各油田。大量的现场调查和理论分析表明，油田套损与油藏渗流场动态变化密切相关。无论是剪切套损、拉伸套损还是挤压套损，都是渗流引起应力场调整，最终导致套管受力损伤。基于油藏流固耦合理论，分析了油田渗流诱发套损的机制，建立了油藏渗流-应力耦合计算的数学模型，并介绍了利用流固耦合进行套损预测计算的算例，对于套损防控具有重要的理论指导意义。

复合土钉墙的阴角及阳角处具有较明显的空间效应，而一般分析中往往将基坑中部剖面的分析结果应用于复合土钉墙的阴角及阳角部位，偏于保守或不安全，对复合土钉墙进行三维有限元分析，分别研究了阴角和阳角处的变形特性，结果表明，复合土钉墙的最大的水平位移发生在邻近阳角处的阳角面上，该处为复合土钉墙最危险处，同时复合土钉墙的阴角处水平位移显著小于阳角处水平位移，安全性较高。

通过室内蠕变-降解对比试验，研究了城市固体废弃物（MSW）的长期变形过程，详细地分析了MSW应变、沉降速率以及孔隙比随时间的变化规律。试验结果显示，考虑有机物降解情况下沉降速率与时间在双对数坐标下呈线性关系；不同的生物降解条件下MSW的变形特性表现出不同的规律。研究表明，MSW的蠕变变形是应力与有机物生物降解耦合作用的结果，采用室内蠕变-降解试验可以很好地模拟垃圾土的沉降变形过程，为室内进一步研究垃圾土的蠕变降解特性提供了很好的依据。

利用三维非线性弹性有限元方法，研究了承受邻近地面超载作用时被动排桩的弯曲性状，也研究了排桩间距变化、地基软弱下卧层以及超载与排桩之间的距离对桩身弯曲性状的影响，揭示了邻近超载作用下被动排桩桩身弯矩和挠度的变化规律。研究表明，在邻近超载作用下桩身最大正弯矩出现在0.55倍桩长处，桩顶部也产生较大的负弯矩，随着超载的增大，负弯矩由增大变为减小，桩身正弯矩增大，当超载超过一定值时，桩身正弯矩加速增长；桩身的弯矩随着桩距的增大而增大；当地基中存在软弱下卧层时，桩身的负弯矩减小，而正弯矩明显增大。

根据岩石断裂表面粗糙度所具有的统计自仿射分形的特征，提出了改进的自仿射分形插值的概念。运用改进的自仿射分形插值方法，根据实测岩石断裂表面粗糙度数据，对岩石断裂表面粗糙形态进行了分形模拟，给出了二元分形插值数学模型。将以不同数量的观测数据模拟出的插值曲面与实际测量的岩石断裂表面相比较，得出了不同数量信息点的模拟精度，它们之间的关系曲线显示为幂函数关系的规律。这就意味着不仅可以得到模拟结果，还可以得到模拟结果的估计精度。运用少量已知数据值，模拟出未知曲面，给出了由局部模拟整体的方法这对于根据少量数据研究、模拟和直观显示复杂物体的几何形态，如地形地貌、断层表面和材料裂隙表面，具有重要的应用意义。

利用编制的计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数，采用FLAC模拟了加载速度对剪切带图案及岩样全部变形特征的影响。在峰前及峰后，本构模型分别取为线弹性及莫尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。加载速度较低及适中时，岩样发生单剪切破坏，剪切带倾角及宽度不受加载速度影响，应力-轴向应变曲线及应力与侧向应变曲线软化段的斜率不依赖于加载速度；高加载速度使岩样发生X型剪切破坏，两种曲线软化段较平缓；在相同的轴向应变时，高加载速度使剪切带长度降低。随着加载速度的增加，岩样失稳破坏的前兆越来越明显，当加载速度较高时，前兆反而不明显，这是由于应力存在较大的波动，导致不正确地估计了应力峰值所对应的轴向应变。在应变软化阶段，高加载速度使侧向应变与轴向应变曲线、泊松比与轴向应变曲线及体积应变与轴向应变曲线变平缓，也使体积应变与轴向应变曲线的峰值及对应的轴向应变增加。

根据巷道冲击震动破坏的原因和机理，建立了冲击矿压巷道围岩稳定性控制的强弱强（3S）结构力学模型，分析了该力学模型防冲抗震机理，在结构自身强度、应力转移和吸收、变形及能量耗散等方面分别表现出不同的3S特征，并推导得到了巷道支护体内强小结构发生冲击震动破坏的应力判据和能量准则。最后，对该模型在工程中的应用做了理论分析，提出要通过减小外界震源载荷、合理设置弱结构、提高支护强度等措施来防范巷道冲击矿压动力灾害。

采用强度折减法有限元方法（SSRFEM），分析了不排水条件下软土地基中内撑式排桩支护基坑开挖的抗隆起稳定性，并研究了软土不排水抗剪强度、支护结构条件、基坑尺寸对基底抗隆起的影响。研究表明，以往通常采用的极限平衡公式，对基坑开挖基底抗隆起稳定分析不能完全考虑支护结构的影响，也不能考虑基坑侧壁位移的影响，在一些条件下误差较大，而SSRFEM分析方法是求解基坑极限状态实际而自然的破坏形式，可很好地分析基底隆起稳定性。

为了提高响应面法的计算效率和精度，对现有的全局响应面法进行了改进。采用径向基函数（RBF）神经网络，代替目前常用的BP网络，迭代过程中在超锥体的范围内构造响应面，逼近隐式的非线性功能函数。数值算例分析表明，与通常的响应面法相比，改进全局响应面法的迭代次数和有限元分析次数均大幅减少，节省机时，有利于提高计算精度。同时，以浅基础和挡土墙为工程背景进行可靠度分析，表明该方法能以较快的收敛速度和较少的有限元分析次数，获得较高精度的可靠度指标，适用于岩土工程的可靠度分析。

从振冲碎石桩的变形、受力机制出发，提出相应的假设条件，利用弹性力学和Biot固结理论建立了可以考虑固结问题的振冲碎石桩复合的平面有限元分析弹性复合模型，并编制相应的有限元分析程序APOSE。通过算例考证了APOSE的可靠性和有效性，APOSE程序可以用于分析研究振冲碎石桩地基、砂井地基等类似复合地基沉降变形和固结问题。

通过对净砂和级配良好粉砂(含10 %粉土)进行一系列三轴固结不排水试验（CU），研究了粉土、孔隙比和围压对饱和粉砂不稳定性的影响。试验结果表明，净砂与粉砂在不排水剪切条件下均会出现应变软化现象（即不稳定性）。同一围压下脆性指数(IB)随孔隙比增加，但不稳定线的应力比随孔隙比增加而减小。引用等效粒间孔隙比(ege)后，净砂和粉砂在ege-ln p?平面上拥有基本相同的临界状态线。在临界状态理论及等效粒间孔隙比的基础上，提出在同一修正状态参数(?ge)下净砂和级配良好粉砂有相似的不稳定性。

基于实际降雨气象资料，设计了单峰降雨和8个不同时间间隔的双峰降雨计算方案，利用非饱和土力学理论，对边坡的瞬态稳定性进行了计算和分析，研究了水分在坡体内的运移对边坡稳定性的时间空间影响效应，同时考察了降雨入渗造成的土性渗透特性的改变。分析发现：一次降雨的影响历时约12 d，降雨后约0.5 d该类土质边坡最危险；不同时间间隔的两次降雨对边坡稳定的影响比单峰降雨的最小安全系数滞后约0.3 d～0.8 d，影响历时基本保持不变；土体物理力学性质、边坡最危险滑动面及其对应的安全系数随水分在坡体内渗透运移而变化。

风蚀是西北干旱地区土遗址破坏的主要动力机制和成因，强烈的风蚀作用致使许多土遗址坍塌殆尽，导致这一不可再生资源的破坏。通过对土遗址的室内和现场风蚀模拟试验研究发现，经PS（高模数硅酸钾）材料加固后土遗址的抗风蚀能力明显增强。室内试验发现，风蚀量随风速的增长而增加、随风蚀时间延长近线性增长，PS材料浓度大于5 %的加固试样，即使风速达20 m/ s时，风蚀量均小20 (kg/ m2)•h，抗风蚀强度提高 6～10 倍。现场模拟试验结果表明，加固材料的入渗深度和用量直接影响加固效果，中浓度PS材料加固的墙面抗风蚀能力最强。因此，选择适当的PS材料浓度、提高加固材料的渗透力是土遗址保护加固的关键，将对西北地区土遗址科学保护的全面开展起到重要的指导作用。

采用B-K模型（Burridge-Knopoff）对斜坡进行了分析。B-K模型考虑了外部加载、滑带介质内部作用、滑体质量、坡面摩擦等影响斜坡稳定的4个主要因素。对模型进行了两种简化，第一种简化是取 的情况，忽略 的影响，对应的是滑面比较“软弱”的斜坡，是从斜坡系统的本构方程以及形变能的角度考察的；第二种简化是直接从力学与运动学的角度简化的，取 的情况，忽略 的影响，对应的是滑面比较“坚固”斜坡。由B-K模型的一些性质，例如，确定性浑沌、自组织等能够为理解斜坡演化和斜坡失稳预测问题提供有用的线索。

通过现场静载荷试验，研究了不同厚度、不同材料的褥垫层对夯实水泥土单桩及多桩复合地基承载特性的影响。试验结果表明，随垫层厚度的增加，桩身分担荷载的比例逐渐减小，而桩间土分担荷载的比例却逐渐增大，表现为桩土应力比随垫层厚度增加而降低的特点。另一方面，垫层材料性能越好，则调整桩土协调变形的能力越强，即要求设置的褥垫层厚度越薄。对试验的两种材料不同厚度的褥垫层，其最佳厚度为0.2～0.3 m。

为研究黄河冲积粉土的工程力学特性，评价粉土路基的稳定性，通过室内试验，分析了粉土作为路基填料的基本物理力学性质，对比研究了不同密实度、含水率下粉土的强度与变形性状。研究表明，黄河冲积粉土的颗粒级配不良，难于压实，压实后空气体积率较大。最优含水率条件下，压实系数为0.90的粉土变形为软化型，随着含水率增加，试样的变形性状逐渐由软化型转变为硬化型，尤其围压高、含水率大时，塑性剪切位移更大；压实系数不超过0.85、含水率不低于最优含水率的试样，变形均为硬化型。压实粉土的黏聚力随压实系数减小或含水率增加显著降低，而内摩擦角的变化不大。压实粉土易产生湿化变形，土体的压实系数对变形量影响显著。

边坡稳定性分析的关键是如何确定最危险滑动面的位置并计算与之相对应的安全系数。由于传统的极限平衡分析方法很容易陷入局部极小值而不能找到真正的最危险滑裂面，因此采用瑞典条分确立土坡分析模型，用遗传算法搜索土坡最危险滑动面，进而求得土坡最小安全系数。该方法模拟了生物遗传进化的过程，克服了传统方法的局限性。通过和面积细分法所搜索的最危险滑动面和计算得到的土质边坡安全系数作对比，可得遗传算法在土质边坡稳定分析中具有较高的精度与可靠性。遗传算法可以很好地解决如何寻找土质边坡整体极值的问题。工程应用实例表明，遗传算法分析土质边坡的稳定性效果良好，具有很好的应用前景。

基于黏土渗透性与孔隙比的非线性关系，讨论和总结了4种渗透模型，即 渗透模型、 渗透模型、 渗透模型和 渗透模型。来用GDS高级固结仪，对萧山黏土8个试样进行了一维固结渗透联合试验，使用直接法整理固结压力作用下渗透系数等试验结果，分析了对应于4种非线性渗透模型的土性参数。试验与分析结果表明，萧山黏土渗透性随固结压力增加呈现非线性减少，在50～1 600 kPa压力作用下其的渗透系数从8 ? 10-8 cm•s-1减少为8×10-9 cm•s-1；4种非线性渗透模型对萧山黏土都是适用的。

提出了Winkler地基参数的Kalman滤波识别方法。引入Mindlin理论后，推导了Winkler地基上板的控制微分方程。利用Fourier变换，推求了Winkler地基上简支板的Fourier闭式解。推导了Winkler地基参数的Kalman滤波方程，研究了Winkler地基参数的Kalman滤波识别的具体计算步骤。研究表明，运用Kalman滤波理论进行Winkler地基参数的识别，能有效地估计Winkler地基参数；Winkler地基参数的滤波收敛速度和精度受地基参数初始值选取和位移实测资料的影响，且Kalman滤波理论也可用于其他地基模型地基参数的识别。

为研究在粉黏土中支盘桩在重复加载下的工程性状，在粉黏土中进行一次加载试验，测出其极限承载力，分别对一个双盘模型支盘桩在其极限荷载和0.75倍极限荷载的条件下各进行了5次重复加载卸载试验。根据试验结果，分析了在该土层中支盘桩的承载力和变形特性，研究了重复荷载作用下模型支盘桩在粉黏土中荷载传递的特点、桩身不同位置压力变化的特点，特别是对桩周土体对桩侧表面产生的摩擦力出现复杂变化的原因进行了分析，同时还分析了离盘不同距离的土体在重复加载过程中的压力变化情况和原因。研究结果表明，不同强度的荷载重复作用下对桩的沉降变形的收敛影响很大；支盘桩和桩周土体的相互作用机制十分复杂，因此要充分认识支盘桩在重复荷载作用下的工程性状和荷载传递机制还要做大量地研究。

面层对于土钉墙的稳定以及通过土钉把土压力传递到稳定的土体中去具有非常重要的意义。土钉墙面层承受一定比例的水土压力已是不争的事实，然而，在目前的土钉墙设计中往往把面层按照构造进行配筋而不作计算，因此设计中没有体现到面层应有的作用。对土钉墙面层的受力情况进行了简化分析，把面层看作是文克尔地基上的有限长梁，将土钉作为作用在面层上的集中力系，得到了土钉墙面层位移和内力的解析解。计算结果表明，面层位移的最大值不在坡顶，而是在坡顶靠下的位置，其位置随着基坑开挖深度的增加而下移，呈现出中间大两头小的变化规律，与实测结果较为相近；位移的大小对土体的内摩擦角和黏聚力较为敏感，因此在基坑开挖过程中应做好降水工作，以防止水渗透到土体中，降低土体的物理力学性质指标。解析解也揭示了土钉墙面层内的弯矩和土压力的分布特征：面层内的弯矩随着基坑深度的增加而增加，但靠坡顶增加平缓，而在坑底稍上弯矩曲线斜率增大，同时达到最大值，且呈现出中间大两边小的现象，而靠近坑底的位置渐渐演变成为负弯矩，其原因是坑底被动区面层上作用有较大的被动土压力；而面层内的土压力分布性状与位移具有相似的分布规律和性状特征。以严谨的弹性力学理论为基础提供了研究土钉墙的实用方法，得到的结论为土钉墙的设计提供参考，并加深对土钉墙支护结构的理解和认识。

针对目前国内植草护坡这一高速公路边坡防护措施，分析了植草护坡的加固机制，对根系护坡的锚固效应进行了试验研究。基于室内直剪试验结果，分析了根系含量对土体抗剪强度指标c、 的影响，建立了植草护坡的根系锚固效应公式，可为边坡绿化的设计和施工提供一定的借鉴意义。

基于弹性半空间的Boussinesq解，建立在半径为a的圆平面上作用一锥形扰动荷载的简化模型，推导出盾构隧道施工阶段引起的地面沉降最大值 的简化公式，并对式中两个重要参数进行探讨。结合实例，比较了Peck法，实测值与文中公式三者的结果，认为在不考虑土体蠕变时其解析解与实测值较为接近。

开口桩打桩过程中桩端土体进入桩管内形成土芯，土芯在大直径钢管桩、新研发的大直径现浇混凝土薄壁筒桩的作用不容忽视，通过闭塞效应土芯会提高开口桩的承载力，减小桩的沉降量。比较分析了目前国际上两种土芯闭塞效应定义方法，研究认为，从土芯破坏机制出发定义土芯是否产生闭塞效应更为合理；并从土芯的形成出发，探讨了影响土芯形成及闭塞效应的各种因素，如桩径、桩端土的承载力、土芯与桩内壁的摩阻力等，此外还应考虑桩端土体侧向水平应力的影响。最后讨论了ICP方法中砂土及黏土中开口桩土芯闭塞效应的判别方式，认为该判别方式过于粗略，不能很好地反映土芯闭塞情况。

爆炸应力波作用下新浇混凝土衬砌的破坏模式及安全振动速度是水电、铁道工程隧洞建设中需要解决的重要问题。根据弹性P波及SV波在介质中的传播规律，讨论了P波及SV波在薄层混凝土衬砌中的传播及近似处理方法，依照莫尔-库仑准则、极限拉应力准则、极限拉应变准则，研究了爆炸应力波作用下新混凝土衬砌的破坏模式及安全振动速度。结果表明，入射应力波及衬砌中的折射波对衬砌的破坏作用最主要，折射波在衬砌内产生的反、折射波将降低衬砌中的应力，具有卸载效果；混凝土衬砌的安全振动速度随着龄期的增大而增大，P波入射时，安全振动速度随着入射角的增大而增大，入射角较大时，胶结面容易发生剪切破坏，较小时，容易发生拉伸破坏，SV波入射时，较小角度下容易发生剪切破坏，较大角度时容易发生拉伸破坏；围岩弹性模量越高，衬砌的安全振动速度越小。

以饱和软黏土的循环扭剪试验研究为基础，阐明不固结不排水条件下饱和软黏土的动力学特性。在循环扭剪和循环三轴两种不同试验应力状态下，通过研究不同围压和不同静、动应力组合下饱和软黏土的应力等效破坏关系和应变等效破坏关系，提出在循环荷载作用下饱和软黏土的循环破坏同样遵循Mises屈服准则，且在Mises屈服准则下，饱和软黏土的循环强度趋于不变量。循环破坏的过程可以等效为一种拟静力弹塑性循环蠕变，建立了饱和软黏土循环累积变形随静荷载、循环荷载以及循环破坏振次之间的关系式。上述结论分别从应力和变形两个方面阐述饱和软黏土的动力学特性，与试验应力状态和围压无关，可以推广到一般应力状态下。

运用随机介质法理论，研究开发出了隧道施工引起的地表移动及变形预测系统，实现了隧道开挖引起的地表沉降、倾斜、曲率、水平位移和水平变形预测，并对预测公式进行改进，预测了大断面分部开挖引起的地表移动及变形。工程实例分析表明该方法效果良好，具有一定的实用价值。

针对单层黏弹性地基模型，对循环荷载作傅立叶级数展开，由固结方程求得循环荷载作用下不透水（透水）边界饱和软黏土一维固结解析解。通过不同渗透系数、黏滞系数和弹性模量以及黏弹性与弹性不同地基模型比较等对有效应力的影响，进行了固结性状分析。结果表明、在循环荷载作用下地基中各点的有效应力并不随荷载的变化而同步变化，而是按一定规律滞后发展；有效应力最终达到一个稳定状态，每一个加载卸载循环下有效应力幅值在一个振荡周期的平均值变化趋近于0；软黏土的流变特性对固结的影响主要发生在中、后期。

不同固化剂对软土的加固效果有一定差异，且固化土的强度特性愈来愈受到重视。通过不同掺入比和不同龄期时固化土（新型固化剂#Ι）的无侧限抗压强度试验结果，分析了掺入比、龄期对固化土强度的影响。试验结果表明，固化剂#1对黏土的加固效果优于水泥，固化土的强度为水泥土的1.5～2.4倍；固化剂强度与龄期、掺入比关系密切，不同掺入比时随龄期的增长固化土强度的变化也有所不同。

真空预压技术已在港口、道路工程领域得到应用，但长期以来在作用机理的认识上还存在争论或不明确。结合工程试验资料，对真空预压加固区应力场、孔隙水压力变化以及有效加固范围进行了分析，结果表明，真空预压使加固区土体与膜上及周围土体间产生一个大气压差?P，在?P作用下地基土产生正的超静孔隙水压力?u，随着?u的逐渐消散而转化为有效应力，力学关系符合有效应力原理；真空预压作用下孔隙水压力测试应考虑?P的影响；真空预压与堆载预压在应力特点、附加应力传递、有效加固深度等方面有明显区别，工程应用中应充分考虑。

随着西部高速公路的大规模建设，受地形和施工场地的限制，小净距隧道已越来越多地在工程实际中使用。由于小净距隧道施工工艺复杂，围岩变形和破坏机理也较为复杂，隧道的施工和支护时机对围岩和支护结构的稳定性影响很大。结合正在施工的沪－蓉－西高速公路漆树槽分岔隧道小净距段的施工特点，开展隧道在不同荷载释放比例下不同支护时机对围岩稳定性影响的研究。研究结果表明：支护越早，衬砌和锚杆承担的荷载越大，围岩的塑性变形和塑性区范围越小。及时施作二次衬砌，可以显著控制岩柱部位的变形，改善围岩的应力状态。研究成果将对同类条件下小净距隧道的施工和设计具有指导意义。

黄土隧道系统锚杆的作用效果问题一直是争论的焦点。结合正在修建的郑州—西安铁路客运专线大断面黄土隧道，采用现场对比试验方法对系统锚杆作用效果进行研究。为了使试验结果有可比性，选取试验条件基本相同的贺家庄隧道洞身段作为试验段，分别设置有系统锚杆段40 m和无系统锚杆段40 m。对比试验的内容包括：拱顶下沉、拱脚下沉、水平收敛、围岩压力、初支钢架应力、锚杆轴力等。试验结果表明，有系统锚杆段比无系统锚杆段的拱顶沉降大40 %左右、水平收敛大25 %左右，两者的土压力和钢架应力相差不大；锚杆轴力较小，且拱部受压。经综合分析认为，拱部锚杆的支护效果不明显，取消拱部锚杆可减少施工工序，加快隧道初期支护断面及早封闭，能更好地控制支护沉降与变形，并节约工程投资。

将无厚度接触摩擦单元，引入观音岩混合坝接头的堆石体与混凝土挡墙之间的接触面力学行为进行模拟。采用Ducan双曲线E-B模型模拟堆石体及心墙的本构关系，考虑堆石坝的实际填筑施工过程和水库蓄水过程，对接头处的结构形式进行了接触面坡度变化和水平面上转角变化的敏感性分析，以揭示竣工期和运行期不同接头结构形式接触面上的法向应力、接触状态和可能发生水力劈裂的范围，推荐最优的接头结构方案。大坝连接坝段的三维非线性仿真分析结果表明，心墙接触面上的法向正应力均为压应力，接触面坡度越陡，接触面法向压应力越小；混凝土挡墙向上游转动的转角越大，法向压应力越大。综合来看，插入式方案4的接头部位的综合防渗性能最好，因此推荐该方案为混合坝接头的结构设计方案。

根据选定的实测月降雨资料，利用径流渗流耦合理论，对滴水崖Ⅰ号滑坡进行了降雨入渗坡体渗流场数值计算。利用非饱和土强度理论，基于GLE通用条分法，分别利用天然状态强度参数和饱和状态强度参数计算了其安全系数，并对其稳定性进行了评价，为瞬态稳定性分析提供了基准。然后调用不同降雨时段的径流渗流计算结果对滑坡瞬态稳定性进行了计算和分析，研究了水分在坡体内的运移对滑坡稳定性的时间空间影响，同时分析了降雨入渗对坡体岩土渗透特性造成的影响和对坡面径流的影响。

通过静载荷试验可直接测到桩顶的荷载-沉降（Q-s）曲线。由管桩内预先埋设的应变计的内力测试结果可计算出土阻力与桩-土相对位移的关系，并进一步做高应变测试和拟合分析，得出了高应变拟合的Q-s曲线。对Q-s曲线作动静结果对比分析，探讨了在深厚软土中的超长PHC管桩的桩顶沉降特性。结果表明，当荷载不大时，高应变拟合的沉降大于静载实测的沉降，但当荷载接近极限值时高应变的沉降小于静载的沉降。结果亦表明，当超长PHC管桩桩身穿过一定深度的好土层、桩端进入全风化或更好的岩层时，不管是静载试验还是高应变动力测试，都很难使土阻力得到充分发挥，此时静载实测的和高应变拟合的Q-s曲线都呈缓变型特征。

以榆阳煤矿为研究基地，进行了地下水动力学参数、覆岩力学组合结构特征与基岩风化带的阻隔水特性试验。结果表明，风积沙层底部为强含水层；主采煤层上覆覆岩泥岩强度高于砂岩；砂岩孔隙率高，含水率大，抗压、抗拉强度比值高；泥岩和砂岩的黏土矿物含量低、具有典型的脆性易裂、抗扰动能力差和再生隔水能力弱等新的破坏移动特性，并通过多因素拟合，确立了薄基岩浅埋煤层覆岩采动破坏“两带”高度的动态变化特征，提出了长壁工作面开采防止突水溃砂的调控技术，成功应用于榆阳煤矿并实现绿色保水开采，为陕北榆神大煤田薄基岩浅埋煤层进一步推广高效开采技术和保护生态环境实现绿色保水开采奠定了基础。

为了研究返包式土工格栅加筋土高挡墙结构的受力、变形状态，分析其作用机理，进行了包括加筋土墙体基底应力、墙背侧向土压力、拉筋拉力和墙面水平变形等内容的现场试验，研究了加筋土墙体基底垂直应力、不同层位的拉筋拉力沿筋长的分布规律，加筋土挡墙潜在的破裂面位置，墙背侧向土压力沿墙高的分布规律以及墙面水平变形规律。测试结果表明，加筋土挡墙基底垂直土压力沿土工格栅拉筋长度方向呈非线性分布，最大值发生在拉筋中部附近，向拉筋两端方向逐渐减少；实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性形式分布，其值小于主动土压力；上部墙体拉筋应变沿筋长呈单峰值分布，下部墙体拉筋应变沿筋长呈双峰值分布；上部墙体潜在破裂面形状与“0.3H法”接近，而下部墙体潜在的破裂面形状与朗肯主动土压力理论接近；施工期墙面最大水平变形位置在墙高的下部，竣工后墙面最大水平变形发生在墙顶处等结论。

长江口北翼（南通—启东段）沉积物从物性指标判别，物理性质较差，土质分类属于软土或软黏土，而从力学指标判别，力学性质较好，表现出物性与其对应的力学性质指标不完全吻合。分析了出现这种物性“偏软”、力性“偏硬”现象的原因。同时，提出了评价该类土工程特性的新指标，较好地解决了物性与力性不相符合的矛盾。

结合弹性力学Mindlin解，运用边界单元法，推导了施工过程中盾构正面推力和盾壳与土体之间的摩擦力引起的周围土体附加应力计算公式。根据土体损失的空间分布规律，应用镜像法原理，推导了土体损失产生的附加应力计算公式。将正面推力、摩擦力和土体损失引起的附加应力进行叠加，得到盾构推进过程中周围土体总的附加应力计算公式。以上海某隧道工程为例，分析了正面推力、摩擦力、土体损失及共同作用引起附加应力的分布规律及对周围环境的影响，为保护盾构推进一定范围内的建（构）物提供了依据。

按沉降控制设计理论，结合有关公路设计规范、路面功能性和结构性的要求以及有限元法分析路基差异沉降引起路面附加应力的计算结果，提出了采用工后路基路拱横坡度变化小于等于0.45 %作为软土地基上高速公路拓宽工程的容许新老路基差异沉降控制标准。采用有限元法对佛山—开平高速公路拓宽工程标准断面进行分析，采用不同参数计算出水泥土搅拌桩复合地基的新老路基差异沉降。根据沉降控制标准，优化出既满足新老路基差异沉降控制要求，又效益最优的高速公路拓宽工程软土路基水泥土搅拌桩处理的设计参数，即工程水泥土搅拌桩采用面积置换率为8.9 %(对应桩间距1.6 m)，桩长8 m，桩径为0.5 m，水泥掺入比为15 %；实际使用时，考虑桩土存在一定的不协调，可适当提高桩体面积置换率达10.1 %（对应桩间距1.5 m）。

以嵌岩桩为例，通过进行室内模型试验分析，研究了桩端阻力与桩侧阻力的相互作用。结果表明，桩端岩层对桩侧阻力有较大影响，表现为随着桩端岩石强度的越高，桩侧阻力有增大现象，但这种桩侧阻力的增强效应并不发生在整个桩侧，只集中在桩端附近，反过来，较好的桩侧岩层又可使桩端阻力增大。利用此种相互作用关系可提高桩的承载力，优化桩基设计。

利用非线性有限元程序，对三跨拱涵开挖施工方案进行模拟。通过对两种较为可行的施工方案进行模拟，比较了开挖引起的地表沉降、衬砌的应力变化和洞周土体的塑性区等因素，综合考虑后利用模糊评判选出了优选方案。同时，由模拟的数据还发现了隧洞开挖时容易出现的各种危险情况，建设施工单位在危险区域采取适当的措施，得到很高的实际价值，对今后类似工程有借鉴意义。

将列车荷载模拟为单一的移动荷载，考虑围岩为黏弹性成层地基，利用分层法研究了移动荷载作用下围岩的动力响应，得到了围岩在动力荷载下的受影响范围，从而可评价列车荷载对下穿公路隧道稳定性的影响程度。最后将理论分析结果与现场量测结果（主要是上方列车荷载通过时量测下方公路隧道的振动响应）进行对比分析，二者吻合较好。

比较了影响Love波相速度频散曲线的主要因素，通过虚拟反演，说明了利用Love波相速度反演浅层剪切波速度结构的可行性，以地脉动台阵3分量观测记录提取的Love波相速度频散曲线为目标函数，利用遗传算法与单纯形法混合算法，分两种情况反演了某实际工程场地的浅层剪切波速度结构。结果表明，利用从地脉动台阵3分量观测资料中提取的Love波相速度反演工程场地浅层的剪切波速度Vs结构是一种很有前景的技术方法。

首次在国内大型水电工程地下厂房采用高精度全站仪和滑动测微，计分别对施工期围岩表面和深部的变形进行监测。近30个月的监测资料表明，围岩表面监测中变形较大的沉降和收敛测点集中在地下厂房开挖中的第5，6层的岩体上，围岩深部变形主要由岩体结构面或软弱面的张开引起的，地下厂房在监测期间处于稳定状态。通过施工开挖变形快速监测与预报，实时指导施工，保证了工程的安全施工。

全球定位系统（GPS）是一种全天候、高精度的连续定位系统，它以速度快、方法灵活多样、操作简便等优势被广泛应用于工程测量和变形监测中。结合水厂铁矿GPS边坡变形监测实例，对GPS监测网的星历预报、基线向量平差计算、网平差计算、结果及残差不确定度进行了细致分析研究，以验证GPS技术在边坡变形监测中的可靠性和精度。