基于现场监测资料，对作为青藏铁路中的主要保护冻土的几种路基形式（如：通风管路基、块石路基、块石护坡路基、保温材料路基和普通素土路基）进行了变形和温度分析，发现所有路基的变形均以沉降变形为主，且其变形与其下伏冻土的地温场变化密切相关。经过2～3个冻融周期后，通风管路基、块石路基、块石护坡路基和保温材料路基的变形已趋于稳定，而无任何措施的普通路基目前变形仍未稳定。另外，各种路基左右路肩均存在变形差。基于以上分析可得到一个启示：在高温、高含冰量冻土地区，由于路基下多年冻土温度升高产生的高温冻土压缩变形而引起的路基沉降变形具有相当大的量级，很有可能成为冻土路基发生破坏的一个重要原因，工程实践中应给予足够的重视。

紧密砂土在排水剪切过程中由于材料的应变软化特性，会出现变形局部化并伴随剪切带的产生。对此类问题进行数值模拟时会遇到很多困难，比如如何模拟紧砂的应变软化特性，如何处理有限元数值分析过程中刚度矩阵的非正定导致计算结果发散问题，以及如何处理应力不连续的问题，拟针对以上问题进行了探讨。

自行研制了准平面应变试验装置，利用该装置在不同加载速度和不同含水率条件下对重庆红色泥砂岩的变形局部化进行了试验研究，并利用弹性波方法测定了变形局部化的起动时间。结果表明，在平面应变条件下，泥砂岩的局部化带倾角与加载速率之间存在类对数关系，研究结果也证明了局部化起动时间受加载速度与含水率的影响较大。

利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪，开展了在三向非均等固结状态下的饱和中密粉煤灰循环扭剪试验。着重探讨了初始中主应力系数对饱和中密粉煤灰的动模量和阻尼比特性的影响。试验结果表明：初始中主应力系数对粉煤灰动剪切模量有一定的影响，对阻尼比没有影响。根据仪器量测系统的特点，采用了大小位移计联合测量角位移的方法，不仅能够提高测试精度，而且能够获得完整的动模量和阻尼比随动剪应变幅值的变化过程。

统一强度理论是一个有着坚实理论基础、可表达各种岩土材料强度特性且被广泛应用的新的强度理论。FLAC3D是一个具有强大的计算分析功能且专门针对岩土工程问题开发并被广泛应用的数值分析软件。若能将二者结合起来，无疑会大大促进岩土工程领域相关问题的解决。针对这一问题，研究了统一弹塑性本构模型在有限差分方法中应用的基本理论格式。根据FLAC3D软件中UDM接口计算格式的要求，将统一强度理论引入其中，详细推导了统一弹塑性本构模型在FLAC3D软件中应用的计算公式。由于统一屈服面在应力空间内由12个面组成，在应力角为[0，π/3]的范围内，统一屈服面由两个相交面组成，为计算塑性因子及处理计算中应力超出屈服面的应力调整问题，利用应力角分析了应力空间的分区，推导了区域分界面的公式。最后，编制了相应的UDM接口程序对一圆形隧洞进行了弹塑性分析，对比了计算结果与解析解，结果很好地验证了此计算格式及相应接口程序的正确性。统一强度理论和FLAC3D软件的结合，将使二者的优点得以充分发挥，以解决更多的岩土工程问题。

利用香港科技大学离心机双向振动台，进行了群桩基础模型的水平单向和双向振动试验；振动过程中的桩身弯矩响应表明，群桩基础在单向振动中表现出的对称性在双向振动下不复存在；并进行了桩-土相互作用的颗粒流数值模拟，初步探寻了试验观测到的“垂向加载效应”的产生机制；同时通过简单的推导，指出了当前桩-土相互作用分析方法的局限性。在试验、数值和理论分析方面对水平多向荷载下的桩-土相互作用进行了初步研究，为今后的进一步研究提供了重要参考。

考虑围岩材料的弹塑性，引入有限元程序中的生死单元，建立了可模拟隧洞开挖过程的围岩三维仿真模型，求得了深埋隧洞围岩变形的分布模式；并在此基础上，采用接触模型和库仑摩擦模型模拟管片接头的非线性连接作用，建立了TBM隧洞管片结构的三维仿真模型，分析在不同工况（施工期、运行期、检修期）、不同围岩类型以及不同衬砌时机下管片的应力应变特征，为输水隧洞的适时衬砌和安全运行提供了依据。

通过在遗传算法中引入位爬山法，有效地改善了遗传算法的局部优化能力，提高了其优化速度与精度。采用这一改进的遗传算法对糯扎渡水电站心墙土石坝坝料流变模型参数进行了大范围识别，实现了参数空间内全局意义上的快速搜索。对取自不同坑号的各种坝料进行了流变参数识别，识别结果较准确地反映了不同应力水平下坝料的流变特征，拟合精度较高。结果表明：不同坑号的坝料在力学特性上各有差异，为了全面了解各种坝料的流变特性，对不同料场的坝料进行试验研究是有必要的；同时，不同应力状态下坝料的流变力学参数有差异，说明不同围压对坝料结构的改变也不同，从而对其流变特征的影响也会有差异。

盾构隧道衬砌管片在施工阶段处于复杂的受力状态，易出现局部破损现象。阐明了盾构施工阶段管片的受力特点，对其常见的局部破损现象及产生原因进行了总结与分析，在此基础上构建了施工阶段的管片力学模型，即一端固定、一端简支的受力构件。以某盾构工程施工参数为例，运用有限元方法实现该力学模型，按不同工况对其进行了数值模拟，并与现场实测结果进行了对比分析。研究表明：盾构施工阶段，衬砌管片会在第5～7环之间产生局部破损，与现场出现的管片破损部位十分接近；千斤顶推力的大小、倾角及偏差是导致施工阶段管片局部破损的主要原因，并给出了盾构施工阶段减轻管片破损的一些建议。

极限平衡分析方法是斜坡稳定性评价中的常用方法，在长期的工程实践中积累了丰富的经验，但其不能考虑斜坡岩土体中实际存在的不确定性，在应用中具有一定的局限性。可靠度分析方法可有效地考虑斜坡系统内的不确定性和相关性，但因状态函数偏导数的求解比较困难，使可靠度分析方法在实际中应用不便。为解决上述问题，根据二元函数插值逼近原理，在矩形区域上构造拉格朗日不完全双二次多项式逼近状态函数，从而近似地计算状态函数的偏导数，求得状态函数的均值和方差，并利用精度较高的一次二阶矩方法来计算斜坡的可靠指标和破坏概率。据鄂西恩施地区马堡营滑坡实例分析表明，引入二元函数插值逼近的一次二阶矩方法计算结果与剩余推力法及Monte-carlo模拟方法结果一致，其精度可满足工程需求。

将土体离散为具有滑动连接模型的刚性条块，用颗粒流PFC2D程序数值从细观力学角度模拟了墙体平移(T)、绕墙底转动(RB)和绕墙顶转动(RT)位移模式下不同位移大小时刚性挡土主动土压力分布。模拟结果表明：刚性挡墙主动土压力非线性分布、墙土间外摩擦角和土体剪切角或内摩擦角对土压力有很大影响；墙体绕顶部转动时，大约0.3倍墙高以上的主动土压力大于静止土压力产生土拱效应；模拟计算值与模型试验实测数据吻合比较好，具有一定的理论价值。

为了评估不同失效准则对基桩可靠度的影响，传统的方法是引入失效准则偏差系数。然而目前所定义的失效准则偏差系数使得偏差系数和基本随机变量之间具有一定的相关性，直接将偏差系数的统计参数用于基桩可靠度分析是不尽合理的。为此，基于线性回归理论提出了新的失效准则偏差系数的定义，并采用Spearman秩相关系数方法检验了偏差系数和基本随机变量之间的相关性。采用算例分析了偏差系数和基本随机变量之间的相关性对基桩可靠度的影响。结果表明，传统的失效准则偏差系数的定义使得偏差系数和基本随机变量之间具有一定的相关性，提出的通用的失效准则偏差系数能够有效地消除这种相关性。偏差系数与基本随机变量之间的相关性对偏差系数的均值具有明显的影响，但对变异系数基本没有影响。此外，偏差系数与基本随机变量间的相关性对基桩可靠指标具有明显的影响，基桩可靠度分析中应该消除这种相关性。

对于地下工程围岩渗透薄弱部位的探测是一项具有隐蔽性和复杂性的地质工程。为避免或减少采用单一探测方法可能出现的不确定性，以一抽水蓄能电站为例，并行采用了4种方法对研究区进行了探测：（1）放射性法；（2）高密度电法；（3）天然示踪法；（4）水质分析法。就其原理而言，前2种方法属于应用地球物理范畴，而后2种方法则属于应用地球化学范畴。根据探测成果，认为区内岩体渗透薄弱部位是存在的，而以 射线强度负异常、低电阻、渗漏水点水温及其他水质指标含量比较接近其补给源作为标志。就其形成机制而言，为多场耦合作用的产物；其中，水动力作用、水化学作用及其耦合作用为最活跃的因素。

考虑土体-结构-流体耦合作用，研究流体脉动对浅埋输液管道轴向应力的影响。基于流固耦合、管-土耦合理论，建立了浅埋管道动力学分析模型，应用力平衡条件，推导了浅埋管道的静力及动力方程，并利用行波方法求取了动力方程的解析解。在此基础上，研究了管道应力特性。结果表明：流固耦合对浅埋管道应力有较大影响，较小幅值的压力脉动可使管道应力大幅增加。同时，讨论了管道埋深、土质条件及管道半径对管道应力的影响。在相同流体脉动激励下，管道应力随覆盖层厚度、土体刚度、管道半径增加而减小。

引入含水率，研究了非饱和土的强度和应力-含水率-应变关系。进行了非饱和土的强度和变形试验，模拟了实际工程施工期气压能够迅速消散而水压变化不大的特点；研究了强度随含水率的变化，建立了非饱和土总应力强度公式；研究含水率对非饱和土变形的影响，建立了引入含水率的实用非线性模型。算例分析表明了方法的合理性。引入工程中易确定的含水率，完全绕开了吸力，避免了吸力量测和计算的困难，为非饱和土理论成果难以实用化的问题提供了有效的解决途径。

锦屏二级水电站引水隧洞群最大的特点是埋藏深、地应力高、外水压力大。这一极端复杂的赋存环境给4条引水隧洞的中心线间距确定带来了很大的挑战。为此，首先通过流-固耦合的数值计算方法，对洞间岩体塑性区贯通与否、隧洞壁面关键点位移曲线拐点、收敛位移是否超出相关规范共3种判别标准进行分析后，得到引水隧洞群最小理论间距值为50 m。进而在类比与引水隧洞本身相邻的辅助洞和国内外几个典型深埋隧洞的洞径、埋深和间距的基础上，综合确定深埋引水隧洞群的最小允许中心线间距为52 m，为当前设计采用60 m洞间距提供了有力的理论支持。

根据湿陷性黄土的湿陷特点，分析了其主要影响因素，包括外部因素：水、荷载与内部因素微结构及其力学性质。从湿陷性黄土的湿陷性影响出发，建立了湿陷性黄土结构失稳突变模型，并从模型基本假定、微结构模型应力特性和湿化于微结构失稳的突变关系3个方面进行了理论分析研究，在一定程度上揭示出湿陷性黄土变形机制和规律。通过微结构突变失稳理论发现：当应力状态满足孔隙微结构失稳判别式时，微结构元的变形状态将诱发微结构失稳崩塌。微结构的稳定性与结构刚度 和受力状态 密切相关。地下水不仅改变了颗粒的受力情况，更重要的是使颗粒间连接刚度降低，从而导致微结构失稳。

天然沉积的土层总是表现出一定程度的强度各向异性，但现有的边坡稳定有限元分析极少考虑各向异性的影响。对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发，使其能够考虑土体黏聚力随大主应力方向的变化，动态更新增量迭代求解过程中边坡不同位置处的抗剪强度，进而提出具备安全系数自动搜索功能的各向异性边坡稳定分析方法。计算结果表明，均匀边坡的有限元解与极限分析上限解相差很小。如果采用土体固结方向的黏聚力并按各向同性评价缓坡的稳定性，可能严重高估安全系数，尤其是在黏聚力较高的情况下。与极限分析不同，建立的强度更新有限元模型能够分析成层边坡的稳定性。

基于动力学基本方程，运用有限单元法（FEM）和NEWMARK隐式积分方法，对动荷载（FWD荷载）作用下路基下伏黄土暗穴对路面结构变形响应的影响进行了弹塑性数值分析。考虑到人工截断边界上波反射对计算结果的影响，分别用传递边界和半无限单元来处理侧面和底面边界。主要考虑了动荷载周期、暗穴洞径和埋深3个影响因素，并在计算结果的基础上分析总结了它们对路面结构变形响应的影响规律。

利用精确的土层和半空间动力刚度矩阵求解了含饱和土的层状场地的动力响应，给出了含饱和土层状场地的自由场（入射P波、SV波）、动力Green函数及刚性条形基础动力刚度的计算方法，由此建立的场地模型更接近实际情况。建议方法的退化结果与单相场地结果一致。研究了界面不同透水条件对基础动力刚度的影响，并与相应单相场地结果进行了对比。研究表明：界面透水条件对竖向弹簧系数影响最大，饱和土体中孔隙水对场地动力响应具有不可忽视的影响。

基于提出的横观各向同性饱和多孔介质Biot波动方程的一般解，研究了饱和半空间地基在竖向点源简谐激振荷载作用下地表振动的衰减特征，分析了激振频率以及横观各向同性饱和土介质的各向异性参数和孔隙渗透系数对地表振动特征的影响。计算结果表明，低频和高频激振时，地表位移衰减特性存在明显差异；在饱和土的各向异性参数中，纵向和水平方向动态渗透系数比值和刚度系数比值对地表位移衰减影响最大，这也说明采用各向同性饱和介质的动力学模型不能准确地描述具有明显各向异性特性的饱和土地基的动力特性。

在一系列室内固结试验的基础上，探讨了风积土的固结与结构特性。试验结果表明，风积土在不同状态下表现出不同的压缩性，主要反映在e-p压缩曲线上。风积土的e-lgt关系曲线与饱和黏土明显不同，主要是因为它们的细观结构和结构性不同。同时，固结系数和固结压力有较好的相关性。此外，比较阜新与其他地区的土体，说明其具有特殊的结构性。

实际调查和理论分析表明，软弱岩土具有流变特性，动态载荷作用加速了软弱岩土的流变行为，成为诱发岩土地质灾害的重要因素和主要动力。在测试分析动载作用下淤泥质软土的流变力学特性基础上，建立了动态黏弹塑性流变力学模型和流变方程，推导出动态流变参数计算式；通过测试，分析了动态剪切作用频率、动态剪切应变、淤泥质软土含水率等因素对动态流变参数影响特性。研究结果对揭示动载作用下淤泥质软土动态流变特性与流变参数影响变化规律，探索软弱岩土突发地质灾害的流变动力学机制等具有一定的理论和现实意义。

超长桩基础在土木工程中的应用越来越多，但对其工作性状的研究相对滞后。以某超长群桩基础工程为例，用三维非线性有限元方法分析了超长单桩及群桩的工作性能。计算中桩、土和承台的有限元模型均用8节点六面体等参单元，桩-土界面用有厚度的接触面单元模拟；混凝土的应力-应变关系用线弹性模型，土体用非线性Duncan-Chang弹性模型模拟；承台施工过程用分级加荷的方法模拟，承台混凝土的硬化过程用变化模量的方法模拟。计算结果表明，超长单桩的承载性状属摩擦桩，其桩身失稳的原因是桩侧土体的破坏；在群桩基础中，不同位置基桩的工作性能不完全相同，承台周边桩的工作性能与单桩类似，而与内部桩的差别较大；现行规范中推荐的群桩效应系数和有限元计算结果间存在较大差别，表明现行规范可能不适用于超长群桩基础，对超长群桩基础的工作性能进行深入研究是必要的。

研究了Wu-Bauer亚塑性模型参数试验确定方法及其存在的问题。根据单形调优法，对模型参数确定方法进行了改进，并通过三轴固结排水试验、侧限压缩试验和加卸载试验进行了验证。分析表明，该方法可有效地确定模型参数。最后分析了Wu-Bauer亚塑性模型的优点和不足之处。

聚晶金刚石复合片切削齿钻头的合理选取与使用，关系到它技术优势的发挥。在简要介绍国内研发的聚晶金刚石复合片切削齿钻头岩石可钻性测定方法与分级标准的基础上，详细叙述了室内试验的情况、数据处理分析过程及其获取的定性定量结论；从利于实际应用出发，提出了基于有效吃入岩石、岩石种类与切削齿相融、钻进技术参数互补三原则的聚晶金刚石复合片切削齿钻头的选取和使用原则与基本方法。

采用加入无反射边界条件的DDA程序，研究了节理面对应力波传播的影响。结果表明，节理面能阻碍波的传播，有利于波的衰减，节理面越多，波的反射越强，而波的透射越弱。模拟了一个现场爆炸试验，研究爆炸产生的应力波在节理岩体中传播、衰减的规律，模拟结果与现场试验结果比较吻合。研究表明，DDA方法可以模拟节理面对应力波传播的阻碍作用，用它来模拟爆炸波在节理岩体中的传播是适用的。

阐述了黄土结构强度的概念和测定方法及其变化规律，并依据其与含水率的幂函数关系以及黄土湿陷系数与含水率的幂函数关系，找到了结构强度与湿陷系数的线性拟合关系，对黄土结构强度与湿陷性的关系进行了分析。结果表明，黄土的初始含水率越大，结构强度越小，湿陷系数也越小；在含水率相同或相近的情况下，黄土的湿陷系数会随着结构强度的增大而减小。

提出了一种用于评估多参数随机变异情况下岩土力学非线性数值模拟结果可靠性的多维高效直接积分型随机分析方法。它首先根据多维积分理论和可靠性分析的直接积分法确定多维随机输入参数的计值点；然后利用非线性数值模拟方法，比如有限元法或有限差分法等，完成所有计值点上的计算任务，据此就可以利用多维高效积分程序计算待评估响应量的前几阶矩（一般包括1～6阶矩）；最后利用多种方法，包括曲线拟合法、加权余量法及最大熵法计算响应量的概率分布，并据此算出响应量的概率置信区间，用于定量评估响应量的可靠性。数值算例表明，此法具有精度和计算效率较高的优点。

对基于理想弹塑性理论框架、屈服准则为Mohr-Coulomb准则、采用非关联流动法则的无厚度接触面单元的本构积分算法进行了探讨，引入非关联的伪屈服函数和伪势函数，提出了将超出屈服面、处于角点应力区的试应力双向返回到屈服面的本构积分算法。据此编制了ABAQUS用户单元子程序，进行了算例验证。结果表明，提出的算法可以较好地实现土与结构物共同作用的有限元数值模拟。

砂土的内摩擦系数 与砂土质围岩稳定性有直接的关系。从影响砂土质围岩坑道稳定性因素及围岩稳定性分级的角度出发，探讨了与砂土质隧道围岩稳定性相关的内摩擦系数 的影响因素，发现砂土的细粒( 0.075 mm)含量对其有较显著的影响，二者呈负相关；砂土相对密实度 并非完全是越大而内摩擦系数 也越大，还与细粒含量及软硬状态有关；采用细粒含水率而不是砂土含水率的方法来评定潮湿砂土的 的影响是较为合理的方法，并总结了细粒含水率对 的影响规律。

基于摩擦性材料的试验研究，在已有研究成果的基础上，提出了具有Drucker-Prager准则表达形式的广义非线性强度理论，即广义Drucker-Prager强度理论。该强度理论在偏平面上的强度函数是介于Drucker-Prager准则和Mohr-Coulomb准则外包线的光滑外凸曲线，在子午面上的强度函数为线性函数。该强度理论用一个表达式来统一描述材料的强度特性，包含或逼近了现有主要的非线性单一强度理论，并且在应力空间中偏应力和静水压力分离，容易与具体的应力应变模型相结合。

桥基岸坡的稳定性分析是跨谷桥梁设计计算中最为关键的问题之一。过去常把桥基岸坡简化成平面问题来分析，事实上桥基岸坡空间效应显著，简化成平面问题过于牵强。采用三维数值方法，结合有关传统理论和经验公式，对桥基加载前后的整体稳定性系数、桥基的合理位置、单桩的极限受力进行了综合分析，并据此指出应加固的部位和提出相应的加固措施。同时也跳出了以单一稳定性系数作为评价桥基岸坡是否稳定的圈子，通过合理考虑桥梁基础位置与基础受力等因素，提出了一种综合评价桥基岸坡稳定性的新方法。该方法可以根据坡体形式、地质条件、桩型、桩间距、桩长、荷载大小和施工阶段进行应力、变形和整体稳定性分析，分析结果可以指导加固部位和加固措施的确定。

利用双向土工格栅对源自强风化红砂岩的粉砂土进行加筋，对压实度分别为90 %，95 %，100 %以及加筋层数分别为0，1，2，3，5的数组土样完成了室内回弹模量试验工作。总结并分析了双向土工格栅加筋层的布设位置、加筋层数、土的压实度等对回弹模量的影响规律。试验结果表明，在合适的加筋方式和加筋层数以及较高的压实度下，可以获得较高的回弹模量。这表明利用双向土工格栅加筋技术实现公路桥台台背与桥头路堤间刚柔的平顺过渡，从而达到控制桥头跳车的目的是可能的。

为研究青藏铁路路基下高温-高含冰量冻土的力学性质，在青藏铁路北麓河试验段开展一系列旁压强度试验。试验研究表明：路基的增加引起路基下多年冻土温度升高，未冻水含量增加，最终导致冻土旁压临塑压力Pf下降31 %，旁压极限压力Pl下降44 %，旁压剪切模量Gm下降80 %。对于高温冻结黏土，富冰冻土和饱冰冻土Gm对温度变化的敏感性高于含土冰层；饱冰冻土的Pf和Pl对温度变化的敏感性高于富冰冻土和含土冰层。

在进行岩石类材料疲劳断裂破坏的数值分析时，将损伤力学将裂纹形成与裂纹扩展两个过程有机结合在一起。根据裂纹形成阶段的疲劳曲线（S-N），描述疲劳发展的损伤演变方程，提出了疲劳裂纹扩展的数值计算方法。建立了扩展阶段中裂纹尺寸与载荷循环次数之间的关系，从而将裂纹萌生与扩展这两个独立过程纳入一个统一的理论体系。该方法与断裂力学结合计算出的疲劳寿命与试验值相吻合。

通过分析群桩成桩后桩间土体固结的边界条件和初始条件，建立了饱和黏土中群桩桩间横观各向同性土体的空间轴对称固结问题的定解条件，应用数学物理方法求得该问题的级数解。通过土体固结与桩承载力的时效性之间的关系，利用承载力的实测资料换算得到的等效固结度，验证了解的合理性和适用性。同样，应用级数解求得的桩间土体的固结度可用于群桩基础的承载力的时效分析。

在结构系统可靠度研究的基础上，根据隧道结构的特点，应用概率理论及工程结构系统可靠度分析方法，对整个隧道结构系统可靠度进行了探讨。隧道结构系统可靠度研究包括衬砌断面可靠度、在各种不同围岩压力作用下衬砌断面可靠度、同种围岩地段衬砌可靠度以及整座隧道可靠度的研究。整座隧道可看作由两端洞门和洞内不同围岩地段隧道衬砌所组成的串联系统，任一围岩地段衬砌和任一洞门结构的破损，都认为该隧道破损，则运用“概率网络估算技术”（又称PNET法）可求得整座隧道系统的失效概率与可靠指标。通过实例计算得到，整座隧道系统的总体可靠指标比所有单段结构的可靠指标都要低。

引入无量纲随机变量的极限状态方程，利用收集到的南京江北地区预应力管桩的试桩资料，采用“校准法”计算了现行地基规范关于桩基设计的总体可靠度水准和可靠指标，分析了总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式对可靠指标的影响，并计算了相应的抗力分项系数。研究结果表明，可靠指标与总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式有关，而且总安全系数对可靠指标的影响较大。荷载组合形式只对抗力分项系数产生较小的影响。

岩爆是地下岩石开挖中的一种工程灾害现象，是岩体结构发生破坏时，由于内部储存的弹性能释放并转换为动能而造成动力形式的破坏。岩爆破坏过程中的能量释放与岩体在应力峰值前后的应力-应变特性紧密相关。另外，施工中开挖速度引起的加载速率的变化也会对岩爆的产生有明显影响。以岩体全过程应力-应变曲线试验为基础分析岩爆破坏过程。分析中采用的模型考虑了岩石峰值后应力-应变特性及加载速率的影响。运用数值方法对岩石洞室的开挖过程进行了模拟，在模拟中对岩体破坏的发生及弹性能释放过程进行了分析。数值分析结果显示，岩体洞室开挖过程中岩石破坏由岩体表面向岩体内部发展，岩石的弹性能释放率也随着破坏的发展而不断增加。分析结果还显示，岩体破坏时的弹性能释放速率会随着开挖速率的提高而明显增加。

土工格栅应用到高速公路路基中，对土性参数c，? 值有不同程度的改善作用，在一定程度上解决了特殊土的施工问题。土工格栅蠕变试验表明，在相同荷载作用下，强度大的格栅应变较小；并且荷载变化及温度大小对格栅流变性有显著影响。有限元分析是研究加筋作用效果的一种有效方法，它可定性比较多种加筋方案的优劣。利用PLAXIS有限元模拟不同工况下的沉降量，表明土工格栅在限制水平方向位移比限制垂直方向位移更有效。现场荷载试验表明，土工格栅加筋能使路基承载力成倍提高，改善土体应力环境，有效地均衡差异沉降和减少总沉降量。土工格栅对路堤加固有显著作用，值得在实际工程中广泛应用。

对于不排水、不可压缩饱和软土地基的固结问题的有限元分析，可以用Biot固结方程来考虑土体颗粒与孔隙水间的相互作用。由于受Babuska-Brezzi稳定条件的限制，用常规的等插值u-p混合有限元法求解将导致孔隙压力出现紊乱的结果。提出了基于位移和压力线性等插值函数的两重网格，但位移独立变量总数大于独立压力变量总数的计算方法，可以满足Babuska-Brezzi稳定条件，使得位移场和压力场单元插值阶数保持一致。通过几个简单算例验证了提出方法的正确性。

采用大型通用有限元程序ADINA，针对一例水泥土搅拌桩复合地基-基础-上部结构典型算例，建立了数学模型，并进行了有限元动力时程分析。计算模型中将水泥土搅拌桩和桩间土作为整体参与计算，复合土体和土体采用线性黏弹性动力本构模型，上部结构和基础采用线弹性本构模型，通过在边界设置阻尼器来模拟无限域中的动力人工边界。通过数值计算研究了复合土体模量、土体模量和加固深度对加固区和非加固区位移峰值、速度峰值和加速度峰值的影响，从而为水泥土搅拌桩复合地基抗震加固设计提供参考依据。

系统地论述了一致性理论的主要内容，推导了相关的黏塑性切线模量，并在前人工作的基础上研究了类Hoffman材料的推广条件及其一般性的推广方法；将线性Drucker-Prager模型(简称D-P)推广到一致性的黏塑性模型；给出了推广后模型的向后欧拉算法的有限元离散列式；最后将数值算例和试验成果进行对比，验证了一致性的线性D-P模型的有效性。

抗滑桩的设计理念是采用非连续结构，利用土体自身强度形成的拱效应来达到支挡的目的。通过离心模型试验，对抗滑桩加固滑坡形成土拱效应的现象进行研究，再现了桩间土拱形成的现象及其破坏模式。根据试验现象提出两种典型的土拱破坏模式，即拱顶发生破坏和拱脚发生破坏，并提出改善拱脚受力，防止土拱拱脚发生破坏的工程措施。基于离心模型试验，采用二维颗粒流方法对桩间水平土拱的应力分布和破坏过程进行数值模拟分析，提出土拱破坏的判别标准为抗滑桩所承担的荷载发生急剧变化，此时土拱传递荷载的功能部分失效，并研究了桩间土拱承载力与桩间净距的关系。随着桩间净距的增大，土拱承载力变化的趋势并非线性的减小，当桩间净距增大到一定程度后，土拱承载力会急剧减小，由此可合理确定桩间距的范围。

针对岩土介质结构在破坏过程中局部化变形的问题，结合位移不连续的思想，提出内嵌局部软化带模型来捕捉结构中的局部化带。通过虚功原理建立了含局部化带影响的弹黏塑性的有限元计算模式，其中分叉理论作为局部化判断条件。模型将局部化带的形成视为一个黏塑性屈服流动过程，从而能够连续地描述局部化变形前后的力学性质。特点是计算量小、物理意义明确，可以方便地整合到传统有限元分析程序中。算例表明，计算模型是合理和有效的。

针对某高速公路连拱隧道中墙混凝土强度不足问题，采用有限元数值计算方法对连拱隧道中墙进行了计算，发现中墙的安全性不能满足规范要求。为了保证隧道中墙的安全使用，分别对全部凿除中墙和部分凿除中墙的治理方案进行了研究。结果表明：采用分段部分凿除的方案对中墙进行治理时，对初期支护影响较小，未凿除的中墙内力略有增大，对隧道整体结构影响很小；而采用全部凿除方法对中墙进行治理时，对初期支护影响较大。对施工进尺长度的研究表明，在Ⅲ级和Ⅳ级围岩区段隧道中墙治理时，一次凿除长度分别取为12 m和9 m是较为合理的。修复后的连拱隧道中墙安全性满足规范要求。

台后路堤及锥体将在桥台地基中产生附加竖向压应力，它是桥台设计中计算桥台不均匀沉降、桥台前移、桥台桩基侧压力和挠度的关键参数。根据有关力学原理，推导了任一宽度台后路基及锥体引起桥台地基附加竖向压应力的计算公式，解决了现有规范中计算桥台基底附加竖向压力方法只适用于单线铁路路基和查表内插易产生误差的缺点，并易于利用计算机编制程序进行计算。

虽然有学者已经将模糊可靠度的概念引入到了岩土工程结构可靠性分析中，但是仍然存在一些有待解决的问题，其中可靠度计算时隶属函数依据什么样的标准进行选取尤为重要，因为隶属函数的选取作为一个先决条件，其对可靠度计算结果有着直接的影响，隶属函数选取不同，计算结果有可能存在明显的差异。针对这种现状进行了研究，分别选取了3种具有代表性的隶属函数：降半梯形分布、二次抛物线分布以及岭形分布，从理论上推导出三者对模糊可靠度的计算结果的影响差异，通过比较分析得出计算地下连续墙模糊可靠度时隶属函数选取的一般原则。通过一个工程实例进行了验证计算，计算结果与理论分析结果相吻合。

进行了压板和原位测试，对广东地区不同类型刚性桩复合地基桩-土应力比、桩-土的荷载分担比进行了研究，实测数据表明，桩-土应力比与地质情况以及桩-土的相对刚度有关，其测试结果可为今后刚性桩复合地基设计提供参考。

对散体材料桩复合地基桩与桩间土的相互作用进行研究，试验表明：散体材料桩在一定深度内发生鼓胀破坏，因此，将复合地基分为鼓胀段、非鼓胀段和下卧层3段进行沉降计算。假定桩-土协调变形，利用弹性力学空间问题理论推导出散体材料桩复合地基的沉降计算公式，为按沉降控制的复合地基优化设计提供计算依据。算例分析表明，所提方法的计算结果与实测值基本吻合。

边坡工程监测信息种类繁多、数据庞大，传统的数据库管理系统很难有效地对监测数据进行分析和预测。基于面向对象的程序设计语言Visual Basic、面向对象的数据库管理系统开发平台SQL、运用工程可视化技术与地理信息系统GIS技术思想，将数据库管理、分析预测和图形可视化三者无缝集成，开发了监测信息可视化查询、分析及预测系统，满足了监测数据的信息化、可视化预测预报的需要。该系统具有方便、快捷、及时、准确、直观的特点。

频谱是微动信号的一个重要动力学参数，微动信号的频谱特性与场地覆盖层厚度和地基土刚度的变化密切相关，既可反映岩土层的类型特征，又能反映工程场地的动力特性。详细探讨了目前较为常用的利用微动信号进行场地动力特性分析的方法，并对这些方法进行了研究和比较。简要介绍了功率谱估计方法，同时，通过实例分析了微动信号的变化规律和场地微动信号的频率响应特性。