临界状态土力学中孔隙比-平均有效压力 坐标下 压缩线和临界状态线可以简化为平行的直线，倾斜的椭圆屈服面是能够考虑土体各向异性的数学表达最简单的屈服面形式。结合临界状态土力学理论和倾斜的椭圆屈服面方程，给出了轴对称和平面应变情况下 固结软黏土的临界不排水强度比的解析式，通过一些试验数据对这些解析式进行了验证，最后给出了便于工程应用的临界不排水强度比关于有效内摩擦角的简易表达式。

根据Biot波动理论，采用传递、反射矩阵（TRM）方法研究了移动荷载作用下层状饱和土动力响应问题。由快速Fourier逆变换法（IFFT）得到层状土地基位移、应力及孔压在时间-空间域内的数值解。计算结果与已有文献结果相吻合，验证了算法的正确性。通过算例分析表明：移动荷载作用下含有软弱夹层的层状土体比均质土具有更显著的动力响应，同时会引起土体孔隙水压升高、土体波动性增强；硬夹层时情况则相反。

从膨胀土水化作用时间和温度两个影响因素出发，在室内研究了膨胀土的膨胀变形特性与强度特性。结果表明，膨胀土饱和后还会经历相当长的膨胀过程，这就使得土体的饱和强度随水化作用时间的延长而逐渐降低；膨胀土在膨胀过程 中，温度越高，土体的膨胀速率越大，土体最终的膨胀率也越大，土体的饱和强度随水化作用温度的升高而逐渐降低。饱和膨胀土的抗剪强度指标宜考虑水化作用时间和温度的影响，采用变动强度公式更为合适。

采用离散单元法的颗粒流理论，模拟了松砂和密砂在单调荷载作用下的变形过程，研究了砂土渐进破坏过程中的宏观力学行为和细观组构参量的演化规律。采用PFC的FISH语言开发了细观组构统计程序，通过记录加载不同时刻试样的细观参量，如配位数、接触法向分布、粒间法向接触力、切向接触力等的演化，分析了砂土变形过程中细观组构变化与宏观力学响应之间的内在联系。应用表征上述量的组构参数研究了砂土的诱发各向异性，探讨了松砂剪缩、密砂剪胀的细观机制。研究成果对于揭示砂土变形的细观机制以及建立砂土的细观力学模型具有重要意义。

冰碛土是由冰蚀作用产生的碎屑物质和冰川产生以前就已存在的岩屑、碎石等松散堆积物，被冰川搬运并在冰川融化时沉积下来而形成的碎石类土，具有独特的侵蚀、搬运与沉积特征。由于冰碛土块石、碎石、角砾、砂土混杂，呈无胶结或泥质半胶结状态，水稳定性差、遇水易软化崩解，常常成为工程处治的难题。准确把握冰碛土强度特性是解决问题的关键，但必须以大试样尺寸、且不失冰碛土本身结构为前提。基于此，进行了原状冰碛土和相同干密度、不同含水率下的重塑冰碛土大型直剪试验，结果表明，原状冰碛土具有一定的结构性强度，重塑冰碛土强度将随着含水率的增加而降低。

利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪，对黄河三角洲埕北海域原状粉土试样进行了循环三轴和循环扭剪试验，以此探讨了原状海底粉土的动力变形与强度特性，确定了最大动剪切模量及动力变形参数随剪应变的变化规律。基于循环三轴试验结果，建立了残余孔隙水压力发展变化规律的双曲线经验模式，对动强度关于循环次数的依赖性提出了经验关系，确定了有关试验参数及其关于固结应力比的依赖性。与循环三轴试验结果相对比，认为在土工抗震设计中采用循环三轴试验结果稍偏于保守。

随着循环次数的增加，循环荷载作用下正常固结软黏土孔隙水压力逐渐增加，而孔压的增加将导致土体发生软化现象。对于超固结软黏土，循环荷载作用下在循环初期将产生负孔压，而此时也发生循环软化现象，这显然与有效应力原理是相矛盾的。以往的研究往往通过建立软化指数与循环次数的关系来描述土体的循环软化特性，从而不能反映土体的循环过程中残余孔压变化对土体循环软化的影响。通过对杭州饱和软黏土进行应力控制的循环三轴试验，对循环荷载作用下超固结软黏土的软化特性及孔压发展规律及两者关系进行了研究。在试验的基础上建立了超固结软黏土循环软化-孔压模型，该模型反映了残余孔压增长对超固结软黏土循环软化特性的影响规律。

选取广州南沙典型软土为研究对象，进行了剪切、无侧限抗压、固结等室内试验。从强度和变形两方面对试样的结构性进行了研究，分析了原状土和重塑土的变形特性、强度特性和固结特性，揭示了所研究的区域性软土的结构性特征以及这一特征对软土工程性质的影响。试验结果表明：结构性软土经扰动后强度明显降低，压缩性增加；原状土的固结特性与结构屈服压力有关，压缩曲线呈现3阶段特征。在同一级荷载下扰动后的土体变形规律较原状土有更明显的主次固结划分界 限。结构屈服压力是变形规律的控制因素之一，可以通过压缩系数-固结压力曲线近似确定。试验结果还表明，当固结压力较大时，原状土的结构被完全破坏，此时结构性对土体力学特性的影响可被削弱，甚至消失。

饱和-非饱和土的研究一直是岩土工程界的一个热点问题。土体中孔隙水压力的存在使得对岩土体的力学性状的分析变得更加复杂化。基于土体渗透系数与基质吸力之间的相互联系，对理想的各向同性土的水库堤坝进行了非稳定渗流场的数值模拟，得出不同水位、同一水位因不同骤升速率而产生的渗流场的变化规律，并对土体固-液耦合研究进行了初步探讨。把堤坝渗流场的动态变化在时间和空间上进行离散，分别引入到坝坡稳定性的分析中，以极限平衡原理和Morgenstern-Price条分法为基础对坝坡产生滑移的最小安全系数变化规律进行了分析，从而得出渗流-滑坡的内在联系。

砂类土的抗剪强度和重度与砂类土体隧道围岩稳定性有较大的关系。从影响砂类土体隧道围岩稳定性因素及围岩分级的角度出发，探讨了利用综合性指标SBQ值作为基准指标来评定砂类土体隧道围岩稳定性方法的可行性。分析表明，SBQ值可以作为其他物理力学指标的代表值，可以综合评定砂类土隧道围岩的稳定性，并给出了用SBQ值描述各物理力学指标的定量表达式。

土钉支护是加固机制上的锚固机制，土钉支护的受力和变形是随施工过程逐步变化的。采用追踪施工过程的增量计算方法，并将稳定性分析与土钉轴力计算相统一，根据稳定性要求来计算土钉受力，是土钉支护中土钉受力计算的合理途径。考虑到土钉支护中土与土钉共同作用以及潜在滑移面处土钉受力的特点，在土钉支护的稳定性分析中可以采用极限分析上限方法。根据上限方法中的相容速度场以及土钉受力与位移的关系，可确定在上限分析中每一开挖工况下土钉轴力增量的比例关系。应用上限方法的能量方程进行每一开挖工况下土钉支护稳定性的计算，即可优化求解出每一开挖工况下的土钉所需提供的能量耗散，而后依据上述确定的增量比例系数，即可求得该开挖工况下的土钉轴力增量，而各开挖工况下土钉轴力增量的积累即为最终土钉轴力。通过工程实例计算表明，上述方法是准确和有效的。

提出了一种分析含水层抽水试验中水位恢复数据的新方法。在方法的建立过程中，考虑了地下水位在上升和下降过程中，含水层的的释水系数和贮水系数之间可能存在着的差异。对表示水位恢复阶段降深变化表达式中的两个表达式都采用了相同的简化方式，即对由于持续抽水引起的降深项和停抽时刻开始的虚拟注水引起的降深项，均采用了保留Theis井函数的级数表达式中前三项作为其简化式，简化条件为无量纲时间 和 。在这样的简化条件下，建立了具有同时能够确定含水层导水系数、贮水系数和释水系数的方法。根据贮水系数和释水系数是否相等，可以判断含水层水位下降与水位恢复过程的形变是否可逆。最后，通过算例说明了方法的应用步骤。

岩石抗拉强度是岩石的一个重要力学参数，在测试岩石抗拉强度的平台巴西盘劈裂试验中，平台中心角对测试结果会产生重要影响，但测试中对此角度尚无严格规定，从而造成抗拉强度测试结果有很大的离散性。从细观的角度着手，应用数字图像技术对岩石材料内部不同细观介质的空间分布进行精确测量和数值表达，建立与有限元网格之间的相互映射关系，并引入到原有的岩石破坏过程分析系统RFPA中，建立了能反映岩石非均匀性的平台巴西盘数值模型。通过对花岗岩断面图像进行处理，运用数值模型研究了平台中心角对平台巴西盘轴线应力分布、劈裂破坏模式和抗拉强度测定的影响，确定平台中心角的合理值应在20～30?的范围内，这与试验结果相一致，从机制上进一步分析验证了平台中心角的取值范围，为测试中平台中心角的选取提供了理论依据。

结合工程实例，对深厚淤泥爆破挤淤震动效应进行测试和分析，线性拟合得出震动速度随距离衰减规律，并从控制单段最大药量、选择合理微差时间、调整震动波传播方向3个方面对地震效应控制技术开展了试验研究。试验结果表明，这些措施可以有效地控制地震效应。控制单段起爆药量是最根本因素；在相同装药量的情况下，按照大于200 ms的微差时间进行控制，最大震动速度可减小20 %～30 %，药包中心连线方向的震速比垂直于中心连线方向的震速低15 %～25 %。试验结果可为类似工程提供借鉴。

采用模型试验进行了扩挖盾构隧道建成两连拱隧道地铁车站的施工方案研究，重点研究扩挖施工的可行性和地层位移规律。同时，采用有限差分法进行了扩挖施工全过程二维数值模拟对比分析。结果表明，采用中导洞法扩挖建成两连拱隧道地铁车站的施工方案是可行的，但需进行拱脚和拱顶加固。施工完成后地层竖向位移场呈U型分布，随着加固地层力学参数的提高，地层位移减小，拱脚加固能够有效地减小地层位移。地表沉降曲线为近似正态分布，其宽度为3倍的车站结构总宽度。

2007年6月15日位于水布垭水库巴东县清太平镇的大堰塘滑坡发生滑动，激起高达50 m的巨大涌浪，造成了沿岸的人员伤亡。为了解决大堰塘滑坡引起的涌浪问题，把滑坡引起的涌浪分为体积涌浪和冲击涌浪两部分。根据体积守恒原理及块体水下运动的位移公式求出了初始涌浪的计算公式。把滑坡涌浪衰减过程分为急剧衰减和缓慢衰减两个阶段来考虑，并认为急剧衰减阶段的涌浪的衰减符合指数衰减规律，缓慢衰减阶段符合明槽水流的沿程水头损失规律，对其涌浪的传播和爬坡进行了深入探讨，并与实际调查结果进行了对比分析，该成果对水库库岸滑坡的涌浪传播的研究具有一定的参考意义。

在以干密度控制配比的原则下，对砂土与EPS颗粒混合轻质土（LSES）和其原料土砂土进行了动力变形特性对比试验研究。试验表明，LSES与纯砂的动弹性模量具有同样的随应变的增大而减小的性质，不同EPS颗粒体积含量和水泥掺入比的LSES动弹性模量普遍高于纯砂的动弹性模量。LSES与纯砂均显示出动弹性模量随围压的增大而增大的特性，围压对LSES的动弹性模量影响与纯砂相比相对较大。LSES与纯砂的等效阻尼比在整体上具有同样的随应变的增大而增大的性质。水泥掺入比较小时，LSES的等效阻尼比与纯砂相近；在高水泥掺入比下，不同EPS颗粒体积含量的LSES等效阻尼比均低于纯砂的等效阻尼比。LSES与纯砂均显示出等效阻尼比随围压的增大而减小的特性。围压对纯砂与LSES等效阻尼比的影响程度相近。

对于呈密集布置的超长大直径钻孔灌注桩（尤其是高桩），凝固过程中的桩身混凝土对桩周土具有强烈的挤密作用，这对提高桩基础的整体性和承载性能、控制桩基础的沉降具有重要意义。针对苏通大桥主桥超大型群桩基础，在阐述模型试验的目的、方案以及监测点的布置的基础上，给出了桩侧挤密压力的分布和变化规律。试验结果表明，在桩身混凝土浇注后，其侧向挤密压力仍持续增大，尤其是初凝前，呈流塑状态的混凝土的侧压力增幅达8.4 %～13.5 %。在初凝后至14 d，侧压力增幅仍可达0.8 %。

通过对含盐冻结粉质黏土进行三轴压缩试验，分析了该土质在加载至破坏过程中的应力-应变行为，并利用Duncan-Chang双曲线模型求得冻结盐渍粉质黏土的初始弹性模量和偏主应力的最大值。结果表明，初始弹性模量和偏应力最大值随着含盐量的减小和温度的降低而增加。为了分析含盐量对土体强度的作用机制，提出了“相对温度”这一概念，给出相对温度和抗压强度间的线性关系。以一综合指标“相对温度”来考虑盐分、试验温度等多种因素对冻土特性的影响，建立盐渍土和非盐渍土的关系，从而用非盐渍土的力学性质研究盐渍土的力学性质。

土体的微结构对土的工程力学特性具有决定性影响，对上海原状淤泥质黏土在不同固结压力下进行了固结试验，同时对相应荷载作用下的土样进行SEM试验，进而对每级荷载下土样水平切面和垂直切面上的土团粒（包括团粒的形状、平均表面面积及团粒的定向性分布）进行统计对比分析；另外，通过压汞试验对土体的孔隙进行定量分析。二者相互结合，从而揭示土体发生变形的宏观机制及土体在受力过程中具有逐渐破损、产生各向异性的特征。

利用GDS三轴测试系统，对原状黄土进行了等压/偏压固结不排水剪（ICU/ACU）、常剪应力排水剪（CQD）试验。ICU和ACU试验表明：土体的应力-应变模式为强烈应变软化型，得到了其稳态线和潜在不稳定区，提出液化发生的必要条件就是土体状态位于或被带到潜在不稳定区域内。CQD试验表明，土体破坏的启动摩擦角远小于稳态摩擦角。当其应力路径试图穿越不稳定区时发生不完全排水剪缩破坏，具有突发性，检验了提出的不稳定区域的有效性。基于潜在不稳定区域的位置和斜坡土体的应力状态，提出了饱和黄土静态液化分析方法。

随着地铁建设的快速发展，地铁施工中邻近管线的安全评价是一项亟待解决的关键技术问题。在地层移动基本规律认识的基础上，提出了一种经验或半经验的刚性管线纵向应变计算及安全评价方法。该方法可应用于快速评估管线的潜在损害，具体的管线细节一般不予考虑，涉及的参数少，更易于工程应用。该方法尤其适用于没有足够资料或者特殊敏感的条件下，需要采用保守估计的情况。

以焦作矿务局古汉山矿煤层顶板砂岩为研究对象，研究了该砂岩在高温作用下产生热膨胀力的规律，并为寻找砂岩产生热膨胀力的原因进行了高温前、后超声波速和孔隙率研究。结果表明，该砂岩在高温作用下，随作用温度的升高，产生的热膨胀力逐渐增大；当温度低于300 ℃时，产生的热膨胀力较小；试验温度高于300 ℃时，热膨胀力逐渐增大。高温后超声波速研究和孔隙率变化研究证明了砂岩在高温作用下将发生热膨胀，产生热膨胀力。

电磁波速度或衰减层析成像技术单独用于岩溶勘察存在多解性缺陷，降低了应用的准确性。基于电阻率和相对介电常数直接反映溶洞与周围介质存在的电性差异，以电磁波速度和衰减层析成像理论为基础，提出了电阻率和相对介电常数层析成像理论，并应用于实例工程。通过对其电磁波速度、衰减、相对介电常数、电阻率4参数层析成像结果进行对比分析和钻探验证，证明了基于电磁波的电阻率和相对介电常数层析成像技术是可行的，形成了电磁波速度、衰减、相对介电常数、电阻率多参数层析成像综合分析方法，提高了电磁波层析成像技术探测溶洞及其充填情况的准确性。

地下水位降低将导致非饱和土体中净平均应力和基质吸力发生变化，从而引起土体体积变化。利用GDS非饱和土三轴仪，研究了重塑非饱和黏土在干燥过程中试样含水率变化和总体积变化。针对某一典型基坑，运用大型有限元软件ABAQUS模拟了井点降水而形成的二维饱和-非饱和稳态渗流。饱和土区域和非饱和土区域沉降变形有着本质的区别，基于试验和数值模拟结果，根据Fredlund非饱和土弹性体变本构模型和饱和土有效应力原理，分别估算了饱和土区和非饱和土区沉降变形量。结果表明，在总沉降量中非饱和土区的沉降量是不可忽略的。随着降水深度的增大，非饱和土区域沉降量在总沉降量中所占比例将逐渐增大。

以连续介质不可逆热力学为基础，采用了Mohr-Coulomb屈服准则，提出混凝土塑性损伤耦合的新的本构方程。在该模型中采用了塑性应变 、各向同性损伤标量D作为内变量。这个新的本构关系模型严格满足热力学的基本方程。以不同围压作用下混凝土试件的单轴压缩行为为例，采用开发的程序进行了局部水平上本构模型数值验证。结果表明，模型损伤演化数值结果符合试验趋势。

抗震风险评价是基于功能的抗震设计的关键问题之一。通过对大坝可能出现的抗震风险进行分析论证，在技术和经济上进行风险评估，为大坝业主提供决策依据，也可对抗震风险提出优化措施或对策。在重力坝抗震风险分析中，采用已给出的抗震破损程度划分标准，利用地震危险性分析和坝体地震易损性计算，建立了抗震风险分析模型，进行了抗震措施分析。通过金安桥混凝土重力坝抗震风险实例研究，计算得出抗震优化前后的风险概率，说明了抗震风险模型可用于混凝土重力坝的抗震风险评价。

浆固碎石桩作为一种新型桩基技术，不仅具有一般刚性桩的桩体置换作用，而且能改善桩周土的力学性质，从而可有效地提高复合地基的承载力及减小沉降变形。通过现场进行成桩前后的桩周土性质研究，验证了注浆对桩周土性质的改善作用，得出成桩时注浆影响范围及分布规律。针对黏性土中浆固碎石桩浆液挤密作用，按平面轴对称问题分析了塑性区边界条件及内部单元体的平衡条件，提出浆固碎石桩浆液影响范围的计算公式。理论公式计算结果与原位测试结果较为符合，从而验证了计算方法的合理性，这对浆固碎石桩的注浆加固具有一定的指导意义。

由于室内测定的膨胀力结果往往不能真实地反映现场情况，因此，测定膨胀土的原位膨胀力有着极其重要的现实意义。采用加压膨胀法，即利用现场有荷膨胀率试验结果，由内插得到膨胀力值的测试方法，并通过现场试验与室内试验结果的对比，对该方法进行了验证。对比结果表明，该方法能真实地反映膨胀土的膨胀趋势，所测结果能真实地反映现场膨胀力值，且易于操作，有较好地推广应用前景。

饱和粉土地基在动荷载作用下的液化问题是高速铁路抗震设计中重要的研究内容。为了能够定量地分析京沪高速铁路饱和粉土地基在加固前后的抗液化强度和地震时的变形特性，在室内对加固前后两种不同密度的饱和粉土进行了3组围压条件下一系列振动三轴液化试验。试验研究获得了两种不同密度饱和粉土的抗液化强度曲线、动强度及超静孔隙水压力的增长规律，为进一步分析饱和粉土地基在加固前后的液化变形特性提供了科学数据。

根据弹性力学原理，提出了模型筒桩（闭合墙）的简化力学模型。采用半逆解法先求出桩左右侧受均布摩阻力、桩顶受均布荷载两种情况下的应力分量，根据叠加原理得出桩两侧均受相同摩阻力、桩顶受均布荷载情况下的应力分量。据此推导了普通桩基的轴力和侧摩阻力计算式，分析结果表明，该计算式与传统计算方法是一致的。当桩壁两侧受不同大小的侧摩阻力、桩顶受均布荷载时，仍采用叠加原理求得各应力分量，进而求得桩表面处的轴向应变与单位侧摩阻力关系的解析解。通过矩形闭合墙基础模型试验实例，对该解析解的应用方法加以说明。该解析解的求出，为竖向载荷试验中模型筒桩（闭合墙）所量测的内外侧应变进行数据处理提供了理论依据，进而为基础-土相互作用研究提供了真实、准确的试验结果。

以一般基岩上的混凝土重力坝为例，采用改进的遗传算法对坝基有排水时的帷幕灌浆参数组合进行优化研究。根据帷幕的厚度进行单元网格剖分，用有限元数值方法计算渗流场，以坝基渗流量、坝基渗透压力和幕体本身的最大水力坡降不超过允许值为约束条件，以帷幕的工程造价最小为目标函数建立优化设计数学模型，寻找一般情况下的帷幕参数的最优组合，为工程设计提供参考依据。

考虑土体材料的黏性阻尼和桩-土纵向耦合振动，建立了轴对称均匀黏弹性地基中现浇薄壁管桩管桩纵向振动的定解问题，采用Laplace变换的方法求得了解析解。对一算例进行了分析，将计算结果与实测波形和有限元进行了对比，三者吻合较好。进一步分析了桩周土和桩芯土黏性阻尼系数对桩顶速度导纳和复动刚度的影响以及桩底土阻尼系数对桩顶速度导纳的影响，得到了各参数对桩纵向振动特性影响的规律

隧道突水是岩溶地区隧道信息化施工过程中经常遇到的一类地质灾害，给施工安全带来了重大危害和经济损失，因此，对隧道掌子面前方的岩溶裂隙水进行准确及时的超前预报，是岩溶地区隧道动态设计与信息化施工中亟待解决的重要问题，具有重要的理论意义和重大的工程实用价值。总结了隧道信息化施工中岩溶裂隙水超前预报方法，重点介绍了在水文地质分析的基础上，综合运用TSP预报系统和红外探水法两种方法对某特长公路隧道岩溶裂隙水进行了工程实例探测，收到了良好的预报效果，对类似工程具有一定的指导意义。

2005年6月下旬广东河源地区遭遇百年一遇的强降雨袭击，累积降雨量超过1 000 mm。强降雨诱发了边坡的非稳定变形。基于加卸载响应比理论，分析了粤赣高速公路k2路堑高边坡的内、外部变形及加固结构的响应比，讨论了边坡的变形及其稳定性。采用有限元法计算了降雨后支护和不支护两种工况的边坡变形，对k2边坡的加固效果进行了科学评价。研究表明：边坡在强降雨条件下支护后的边坡变形速率趋于稳定，k2边坡加固能够满足稳定性设计要求。

为提高现有水平梯形分布荷载推力桩设计计算水平，提出了地基系数按非线性土抗力-水平位移( p – y)曲线抗力模式表达的水平梯形分布荷载推力桩位移和内力计算的有限差分数值分析方法，并详细推导了桩身位移的差分格式。基于这些公式，编制了全桩位移、内力及侧土抗力的计算和图形处理程序，可适用于滑坡抗滑桩和深基坑悬臂支护桩的设计计算。结合新型桩型现浇混凝土薄壁管桩（PCC桩）作为滑坡抗滑桩进行对比分析，算例表明：该方法方便可靠。当有限差分段划分得足够小时，可使数值解接近于真实解。

为了研究刚性和柔性加载面下地基的破坏机制和极限承载力，着重对比分析了不考虑土体自重条件下柔性基础、基底完全光滑或完全粗糙的刚性基础的地基，采用关联流动的Mohr-Coulomb内切圆屈服准则，通过增量加载的有限元方法，全程模拟了地基由初始的线弹性状态逐渐过渡到塑性流动的极限破坏状态的过程。通过对这3种基础类型下地基的计算结果的对比分析，并结合国内外模型试验成果，得到如下结论：柔性和刚性浅基础地基在不考虑土体自重的条件下有相近的地基极限承载力，但基底水平面上竖向应力和位移的发展规律、临塑荷载及滑动面有着明显的区别。

结合润扬长江公路大桥南汊悬索桥南锚碇采用排桩冻结法新技术的工程实际，对深基坑支撑轴力监测数据提出了基于小波技术的时间序列改进法，将时间序列分析的多步预报功能与小波对信号精加工的功能相结合，研究结果表明，采用小波改进时间序列分析方法建立的时间序列动态预测模型，其预测精度大大提高，为基坑的安全施工提供了保障，为基坑的信息化施工提供了依据。

结构动力模型试验与动力模型破坏试验中，保持模型与原型相似的3种基本要求与处理技巧已在相关文献中提及。同时，也提及了对结构动力特性、弹性振动响应与破坏形态等试验目的不同，相似要求也有所差别，而这里将对地下软土中考虑流-固耦合的输水隧道的模型试验进行数值模拟研究。根据模型试验选料的经济实用性，提出了一种相似关系和技巧，并通过实例加以验证。数值模拟结果表明：在这种具体情况下，采用这种相似关系完全可以从模型试验的数据换算到原型，以便获得更多的有用信息，为今后地下输水工程模型试验的选材拓宽了思路，并提出了一些新的概念。

糯扎渡水电站1#导流隧洞开挖经过F3断层，开挖过程中，F3断层影响带附近的岩体力学参数直接控制着围岩的变形和应力分布。为了评判后续Ⅱ，Ⅲ层开挖围岩的稳定性，首先利用隧洞第Ⅰ层开挖的位移监测数据反演出F3断层附近围岩的岩体力学参数和初始地应力场；然后，利用反演得到的初始地应力场和岩体力学参数进行Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ层开挖模拟分析，得到了F3断层附近围岩的应力变形情况。计算结果表明：随着开挖的不断进行，隧洞F3断层周围岩体的约束逐渐解除，围岩的应力逐渐增大，隧洞周边的位移也不断增大，并且隧洞周围应力变形在F3断层中心区域有明显的错动现象，说明F3断层对隧洞的开挖影响比较大，有必要对此区域后期变形加强观测和分析。

采用积分方程法推导出求解桩-桩、桩-土、土-土之间的相互作用系数所需要的第2类Fredholm积分方程，利用叠加原理对复合地基进行计算分析。通过与试验结果的比较，验证了计算方法的正确性，并对复合地基的沉降、各桩以及土之间的荷载分担情况进行了参数分析。该方法能够用来分析大规模复合地基，具有一定的工程应用前景。

人造基床是海洋码头与平台建设中的一项新技术。应用自行开发的离散元程序，模拟了人造基床中的单桩稳定性，所模拟的人造基床由袋装碎石与袋装砂两层组成。在保持袋装砂层高度不变的前提下，分别模拟了不同袋装碎石高度下桩在潮汐作用下的稳定性、罕见潮汐作用下桩的失稳过程。程序中用整体阻尼代表海水的阻尼作用。模拟结果表明，离散元法可以很好地体现人造基床与桩接触处的局部大变形特征，同时可通过模拟结果确定最佳人造基床高度。

为了通过室内试验研究交通荷载引起的主应力轴旋转对土体循环特性的影响，以单个移动荷载和列车荷载为例，分析了主应力轴旋转特点。以此为基础，结合空心圆柱仪的加载特点，给出了室内模拟主应力轴旋转的加载方法。竖向动应力可以用具有静偏应力的正弦荷载模拟，动剪应力可以用正弦荷载模拟，两者的相位差为 。为了模拟交通荷载引起的主应力差变化的特点，两种动应力的幅值应该是不同的。当试验中施加无应力反向的竖向动应力时，大主应力夹角在 ～ 和 ～ 之间变化。

基于传统GM（1，1）地面沉降预测模型的非稳定性，引入参数累积估计方法来代替最小二乘法，构建了参数累积估计的灰色沉降预测模型。通过对上海市地面沉降的预测，证实模型降低了矩阵条件数，提高了沉降预测的稳定性，进而对上海市分层沉降进行了预测，并给出相应的模型稳定性判别，预测结果给出了上海沉降的发展趋势，为地面沉降的合理防治提供了帮助。

地铁施工引起地表沉降及变形的预测和控制是一个有待于深入研究的重要课题。地铁区间隧道大多为近距离的双孔平行隧道，两隧道开挖引起的地表沉降及变形往往相互叠加，导致沉降及变形预测更加困难。以随机介质理论为基础，对预测公式进行了改进，实现了双孔平行隧道施工引起的地表沉降、水平位移、水平变形、倾斜、曲率预测，研发了城市隧道开挖引起的地表沉降及变形预测系统。对多处双孔平行隧道工程进行了理论预测与验证，实测沉降证明了理论方法与预测系统的科学性和有效性。

根据水库边坡的勘察资料，确定了边坡稳定性分析的力学模型，推导了滑面面积的计算公式，采用不平衡推力传递法进行了边坡稳定的定值法分析和可靠度分析。可靠度分析中，分别讨论了滑面强度参数及几何参数的变异性对边坡稳定性的影响。计算结果表明，不考虑参数变异性的定值法分析结果所得边坡的安全系数过高，偏于危险。水库边坡的可靠度分析结果表明：滑面几何参数的变异性对边坡稳定的可靠指标或失效概率影响很大。因此，对于岩质边坡的稳定性分析，不仅要重视研究滑面强度参数的变异性，也要重视研究滑面几何参数的变异性。

以工程应用实例为背景，运用有限差分法数值模拟方法分析了在分级加载工况下CFG桩单桩及复合地基的变形和受力特征，模拟了桩-土共同承担荷载的复合效应以及褥垫层的效用。模拟结果表明，将具有刚性桩特点的CFG桩以一定的密度置入地基土中，可以有效地提高原地基土的承载能力，桩体应力发挥主要集中在1/2桩长范围之内，适当加大桩长有助于控制地基变形，同时桩顶褥垫层的设置对于调整桩-土应力的分担起到了积极的作用，该分析方法及模拟成果对于类似工程具有一定的参考价值。

为合理描述边坡稳定性分析中存在的多种不确定性，应同时考虑随机和模糊两种因素带来的影响。用L-R型模糊数描述随机变量的均值和方差，建立了模糊随机可靠性分析模型。为简化计算，将模糊数通过分解定理，取一系列 截集，转换为一系列区间数进行计算。在一次二阶矩法基础上，推导了基于瑞典条分法及毕肖普法计算模糊随机可靠度的具体公式。算例表明，该法是合理实用的。

软弱夹层的渗流、应力耦合作用是影响滑坡体稳定性的主要因素。为正确评价含软弱夹层的大野坪滑坡体的整体稳定性，基于Biot固结微分方程，采用虚位移原理，按照Goodman单元的形成格式，引入Desai单元控制嵌入的思想，构造了二维4节点耦合薄层单元，给出了能够模拟滑坡体蠕变特性的弹黏塑性本构模型，编制了相应的有限元程序，并用孔压实测数据检验了程序的正确性。同时，对大野坪滑坡体处于正常蓄水位和水位骤降两种工况的渗流场、应力场进行了非线性有限元耦合分析。结果表明：正常蓄水位，滑坡体处于稳定状态；而水位骤降工况，使滑坡体中前部孔隙水压力、位移、剪应力水平等均有大幅度地提高，塑性区沿着软弱夹层向上也有较大发展，致使滑坡体有可能沿着软弱夹层在中前部发生局部折线滑动，对滑坡体的稳定性极为不利。最后，采用刚体极限平衡法，对耦合分析的结果进行校核，两者结论一致。该研究成果为全面评价淋溪河水电站建设的可行性提供了重要的理论依据，建立耦合单元研究软弱夹层耦合特性的方法，为其他含软弱夹层的滑坡体的稳定性评价提供了有益的借鉴。

厦门市成功大道工程是福建省2005年重点建设项目，项目由多座立交和两条特长城市隧道组成，其中莲前至梧村山隧道里程长度为3 700 m，采用双洞双向6车道标准。隧道在埔南工业区的685 m段采用跨度达34 m的浅埋连拱结构穿越地面67栋密集建构筑物。洞顶至地表的覆盖层只有7～24 m，水文、地质较差，洞顶基本为杂填土和残积亚黏土层，洞底多为全、强风化花岗岩，地下饱和水位高（局部洞身地处海平面以下20 m左右），施工风险极大。为了保证既有地面建构筑物的安全，提出了以过程控制和过程恢复为核心的全过程注浆方案，并预留104#和105#拆迁房为试验楼，采取地面注浆和洞内注浆的方法来进行过程控制和房屋抬升的试验。在现场试验中，根据全过程注浆的思路，提出了建筑物安全风险控制标准。通过室内试验比较了不同浆液的注浆效果，分析实际施工中房屋基础改造和地基注浆加固、动态跟踪注浆以及工后房屋恢复抬升的特点和效果。在注浆过程中进行实时的信息反馈和分析，进而了解注浆工艺和参数与地层加固效果和建筑物抬升效果之间的关系，得出了一系列有意义的结论。试验结果为隧道后续穿越建构筑物施工提供经验和指导，研究思路可为类似的隧道穿越工程提供一定的参考。

针对该填土边坡，介绍了边坡的地质环境背景，描述了该边坡的变形特征，并从地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等场地条件和人类活动等方面对边坡的变形机制进行了分析。结果表明：边坡变形模式是一种推移式蠕滑变 形，场地平整填方加载是造成边坡变形的诱发因素，不良的地形地貌、地质结构和地下水条件是导致边坡蠕滑变形的内在因素。基于饱和三轴固结不排水剪（CU）和排水剪（CD）试验、直剪与反复直剪试验以及岩块单轴抗压强度试验，通过反分析合理地确定了计算参数，通过有限差分软件FLAC3D对填土边坡进行了变形破坏分析和加固后的稳定性评价。研究结果表明：天然状态下安全系数为1.10；填方堆载后其安全系数为1.03，坡体接近临界状态；抗滑加固后边坡的安全系数为1.27。因此，加固后边坡处于稳定状态。

由于冰碛土粒度组成和沉积结构的特殊性，无论室内试验还是原位试验，均难以获取冰碛土体可靠的强度和变形指标，因而强度值的合理选取一直成为冰碛土体工程设计和评价的瓶颈。采用元胞自动机方法模拟冰碛土体结构，构造仿真的大型试体，借助于FLAC3D，对模拟试体进行了三轴数值模拟试验，并依据常规三轴试验的力学公式求得了冰碛土体的强度和变形参数，从而为岩土体强度试验提供了一种崭新方法，为虚拟岩土实验室的建立作出了有益的尝试。