采用热湿耦合非等温流方程，结合实际蒸发和植物蒸腾的边界条件，考虑了水分迁移所引发的非饱和土应力变形行为，从而建立了大气-非饱和土相互作用模型。采用该模型对控制非饱和土吸力和变形的大气蒸发和植物蒸腾等多参数进行了影响程度分析。结果表明，控制地面吸力和变形的主导因素是外部气象条件，尤其太阳净辐射量和风速，土体水力和热力特性参数影响程度有限；在植被覆盖条件下，吸力变化主要取决于植物叶面积指数LAI，而总腾发量的大小决定了地表变形量。

砂土与EPS颗粒混合的轻质土（LSES）是一种通过减轻地基压力、提高地基承载力以处理不良地基的新型轻质土工材料。由于LSES主要用作路基填土，因此，其在动荷载下的变形特性值得关注。基于室内动三轴试验结果，讨论了围压、水泥掺量、EPS含量以及循环加载次数对LSES动变形特性的影响。当围压较低时，LSES会呈现出与EPS块体相似的线性动应力-应变关系；而在较高围压下，LSES的动应力-应变拟合曲线则为双曲线型。在给定的应变水平下，LSES的割线动弹性模量Esec随着围压和水泥掺量的增加而增加，随循环加载次数的增多而逐渐衰减，EPS含量增多时，Esec-εd曲线更趋于平缓。

吸力式沉箱是广泛应用于离岸结构物中的新型基础形式，贯入分析方法的研究是很重要的课题。分析了砂性土地基吸力贯入过程中的渗流状况，得出了筒内壁的压降比率与贯入深径比的关系公式，分析评估了抽吸作用对筒内壁压降比率的影响，提出了砂土地基中吸力贯入阻力和地基极限吸力的简便计算方法，给出了砂土地基中极限贯入深径比的计算公式，分析了各种砂土地基中的吸力贯入极限深径比。不计筒体自重和抽吸效应影响时，这一比值介于2.1～2.5之间。

通过对Biot波动方程的修正，得到考虑热-水-力学耦合效应的多孔弹性介质动力响应的控制方程，研究了简谐均布荷载作用下地基土体的热-水-力耦合动力响应问题。利用Fourier变换技术，得到地基中的应力、位移和孔隙水压力积分形式的解答。利用Fourier逆变换得到数值结果，分析了热-水-力学耦合条件下地基土体中温度增量、应力、位移和孔隙水压力响应的分布，并讨论了热源输入的影响, 结果表明：应力、位移和孔隙水压力随 的增大而有一定的减小。

根据库仑主动土压力系数与填土内摩擦角、坡角、墙背倾角等参数的内在关系，对库仑主动土压力系数随不同参数的变化规律进行了分析，并在原数解法的基础上推导出一种新的简易计算公式。通过数解法与简易法的对比分析表明，当保证率为95 % 时，简易法相对于库仑计算值的最大误差小于14 %。

为了研究聚丙烯纤维加固软土的效果和机制，改善石灰土和水泥土的脆性破坏形式。在试验中将纤维按质量百分比为0.05 %，0.15 %和0.25 %的掺量分别掺入到素土、石灰土和水泥土中，按不同的配比配制了20组试样，进行了无侧限抗压强度试验。试验结果显示：纤维的加入能在小范围内提高素土的无侧限抗压强度，并且强度值随纤维掺量的增加而增加；而在石灰土和水泥土中只要掺入少量的纤维就能使无侧限抗压强度值得到极大的提高，增加了石灰土和水泥土的抗拉强度，改善了它们的脆性破坏形式，并使其水稳性得到改善。

详细地介绍了国际上近30才发展起来的具有独特建模思想的一类新型的散粒型土体本构建模理论——亚塑性本构理论。将该理论与经典的弹塑性理论进行比较后发现，亚塑性理论的本构表达式自动隐含了弹塑性理论中相对应的一些基本概念和假定，无需额外引入，因此增加了模型的客观性。以Gudehus-Bauer亚塑性模型为例，分析了模型在临界状态时的本构特征。此外，通过三轴试验和循环剪切试验的亚塑性数值模拟表明，亚塑性本构模型能很好地反映无黏性散粒型土体的非弹性、非线性及剪胀（剪缩）性等主要应力-应变特性。

抗剪强度指标的选择对大坝坝坡稳定性评价有着十分重要的影响。堆石料抗剪强度具有明显的非线性，在高坝中这一特点更为显著。因此，计算堆石坝坝坡稳定安全系数时应采用非线性指标，而不是传统的线性指标。讨论了不同的堆石料抗剪强度模型、计算参数取值标准、非线性指标的稳定分析方法以及允许安全标准问题。统计分析了171组822个三轴试验结果发现，邓肯非线性指标对堆石料抗剪强度的模拟误差要小于线性指标和德迈洛非线性指标。采用不同的抗剪强度指标计算261.5 m高的云南糯扎渡大坝坝坡的稳定性。结果表明：各种工况下线性有咬合力、邓肯非线性指标与德迈洛非线性指标3种方法得到的安全系数和滑裂面位置都十分接近，非线性指标计算的结果并不比线性指标高。因此，进行非线性分析时，现有规范规定的基于线性指标的允许安全系数标准无需改变。

剑桥模型只适用于正常固结软黏土，不能描述不等向固结土的应力-应变行为的各向异性特性。基于剑桥模型，在其椭圆屈服面中引入各向异性张量和一个形状参数，建立了一个各向异性屈服面，提出了一个适用于等向和不等向固结软黏土的本构模型。各向异性张量的初始值由初始固结应力状态确定，其演化过程由一个与塑性剪应变和塑性体应变都有关的硬化法则描述。形状参数的引入保证了各向异性屈服面的灵活性和适应性。通过对Boston Blue黏土、高岭土和Otaniemi黏土的三轴试验结果的模拟，验证了模型的模拟能力。

秦皇岛－沈阳铁路是国内一条快速客运专线, 2002年由铁道部组织了第2次综合试验，对垂直线路不同距离、不同行车速度下的地面振动进行了现场测试。首先分析了实测地面竖向振动加速度特征，重点讨论列车编组及行车速度对地面振动的影响。将轨道作为弹性地基上的梁，考虑轨枕的离散作用，建立了运行车辆-轨道-地面振动模型。基于薄层法原理，推导了柱坐标系下的二次形函数薄层法，求得分层土体的稳态响应，首次对秦皇岛－沈阳快速客运专线产生的地面振动进行了分析。结果表明：移动轴重作用率对加速度频谱起控制作用；因列车速度远小于地基的瑞利波速，故未出现地面振动放大现象；振动加速度与轮轴荷载呈线性增加趋势。

天津滨海新区广泛分布的海积软土很难直接满足工程建设需要。使用目前较为普遍的水泥系固化剂固化时，欲获得较高的强度必须提高固化剂的掺量。这样，势必增加工程造价。以水泥为主剂，同时掺入一定量的NaOH作为辅剂，对此种地基处理方法进行深层次理论探讨、微观结构分析以及现场验证试验。结果表明，水泥土掺适量的NaOH加固天津海积软土效果甚佳，值得在工程中推广使用。

由于“随机”概念的模糊性，在假定不连续面为薄圆盘及弦长作为迹长的前提下，基于迹线端点在圆周上均匀分布、迹线中点在直径上均匀分布、迹线中点在圆面域内均匀分布这3种明确而又不同的“随机”含义，可以得到3种合理的迹长 与直径 间的概率关系模型。通过对这3种模型进行分析认为：其在各自的“随机”含义下都是正确的，只是适用条件各异；野外实际可行的条件是介于模型2 和模型3之间的，合理地分析应该同时考虑这两种模型。在实际应用中，应该首先对所有取样面产状之间的关系进行分析，根据其结果来分配给模型2和模型3以某种权重，这样得到的迹长与不连续面直径之间概率关系更具合理性，其结果弥补了目前国内外进行的相关研究仅仅考虑到第2类模型的不足。

采取多种措施改进了分离式Hopkinson压杆试验技术，用改进的设备对三峡坝址处的花岗岩进行了大量的动态单轴压缩试验和劈裂试验，发现该岩石具有明显的应变率效应，其动态压缩破坏呈3种形态：边缘崩落、留心破坏、完全破坏；探讨了相应的破坏机制；分析了应变率对动态弹性模量和动态抗压强度的影响；以Hoek-Brown破坏准则为基础建立了相应的动态破坏准则。

研究了无单元法中单个影响域内的布点形式对误差的影响，提出了半径权值的概念。在经过充分的数值计算后，给出在半径权值对无单元法插值结果的精度的影响值的大小。研究对优化无单元法的节点布置、减小模拟误差有很大的作用，并且使得影响域的大小不再依靠点数的多少来确定，避免了影响域过大的情况和为了单个影响域内有足够多的插值点而使得整体插值点数目过多的弊端。运用单个区域内的插值点健康度的理论，研究了整个区域布点对无单元法模拟函数——滑动最小二乘法模拟精度的影响，并运用遗传算法对整个布点区域上的插值点进行了优化，给出了区域上的优化值。通过一个实例，得到一个具有普遍意义的插值点优化值与插值点密度的关系，并给出无单元法布点的一般性原则。

在采用动力Winkler地基模型并考虑了被动桩与桩周土体相互作用的基础上，运用传递矩阵法求解出层状地基中的群桩水平振动桩-桩动力相互作用因子。与严格解(Kaynia和Kausel，1982年)进行对比，验证了方法的有效性。研究了各因素如桩长、桩底约束、桩间角度以及地基土对桩-桩动力相互作用因子的影响，并提出了 “影响桩长”的概念。

通过对上海25栋高层建筑打入桩基长期沉降观测资料的对比分析，研究压缩层的组成与桩周土特性对打入桩基长期沉降性状的影响，指出桩周浅部厚砂土层对打入桩基长期沉降性状的影响同压缩层有密切的关系。当压缩层以准砂土为主（准砂土比 ? > 75 %）时，桩周厚砂土层对降低桩基沉降及改善沉降性状有明显作用；当准砂土比? < 50 %（或可塑性黏土比?3 > 50 %）时，桩周厚砂土层的上述作用将消失。即使在桩周存在厚砂土层时，压缩层组成对桩基沉降性状的基本特征起主导作用仍然是具有普遍意义的概念。在浅部厚砂土层中得到的上述研究结果，实际上同挤土桩施工的复杂作用有关。

由于填筑密实度、含水率的差异，整个膨胀土路堤内存在以含水率和干密度为特征的强度分区，且路堤表层土体由于直接受大气、降雨作用，温度、湿度变化频繁，胀缩变形剧烈，裂隙发育，强度将剧烈衰减。但该实际存在的强度分区一般在稳定性计算中多被简化为均质体而不能反映实际情况。强度分区法则考虑大气和气候影响以及路堤内压实度差异，并综合考虑土工格栅的作用。基于强度分区的膨胀土路基边坡稳定性的分析结果表明，强度分区法更能反映路堤土体强度差异的实际情况，能真实地体现改性处治和铺设土工格栅对路堤稳定的贡献，具有显著的优点。对于素填土膨胀土路堤，边坡表层容易发生局部浅层滑动，进而诱发和牵引发生深部滑动破坏；石灰改性后虽能提高路堤稳定性，但表层局部稳定性安全储备并不宽裕，尚未彻底根除安全隐患。土工格栅虽对整体稳定性贡献不大，但可显著提高局部稳定性，并有效地消除膨胀土路堤边坡浅表滑塌的隐患。

利用多功能静动液压剪切三轴仪，进行了一系列饱和粉土液化后变形特性试验，研究了干密度和液化程度对粉土液化后变形特性的影响，并考虑试验动加载前小幅预振和不规则动加载对粉土液化后变形特性的影响。试验结果表明，液化后变形可由两段应变 和 组成。干密度越小， 越大， 段剪切模量越低；液化越严重 越大，不同液化程度对 段剪切模量影响很小；动加载前小幅预振和不规则动加载对液化后变形影响较小。提出了饱和粉土液化后变形模型，给出了模型参数的推导。验证结果表明，该模型的计算值与试验值吻合较好，说明该模型能很好地描述这种变形行为。

准确分析场地爆破振动衰减规律是爆破工程设计的基本依据。通过考察爆破振动速度衰减公式中参数的线性回归方法和非线性回归方法，提出了线性残差平方和与非线性（亦即标准残差平方和）的概念，给出了求解衰减公式参数的非线性回归法，并详述了该方法的实现过程。结合工程实例，以标准残差平方和作为爆破振动实测数据与衰减公式拟合值偏差大小的判断依据，分析了线性和非线性回归分析方法得到的萨道夫斯基公式和其修正公式的标准残差平方和。分析结果表明，非线性回归分析方法的准确度明显高于线性回归分析方法；分别采用线性回归和非线性回归方法得到的萨道夫斯基公式和其修正公式的标准残差平方和非常接近，因此，采用两种形式的公式拟合爆破振动衰减规律都是可行的。

在分析总结基坑周围地表沉陷变形计算方法的基础上，根据软土基坑变形规律，按指数曲线拟合基坑周围地表沉降变形，推导出在软土地区深基坑开挖中由支护结构变位引起周围地表沉降变形的计算方法，并通过实例分析、比较，预测地表沉降，对于周围环境要求严格的基坑工程提供了较可靠的计算方法，对于基坑周围环境保护有重要的意义。

采用二维弹塑性数值计算方法，对Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ级围岩条件下平行布设的双洞隧道中夹岩墙受力、变形特点随隧道间距变化的情况进行了研究。研究结果表明，对于两隧道间距较小的小净距隧道，中夹岩墙的受力、变形极为不利，是设计、施工和监控量测的关键部位。同时研究了不同隧道埋深以及不同岩柱加固措施对小净距隧道中夹岩墙受力、变形特点的影响，为小净距隧道的支护设计、开挖方式、岩墙加固方式选取以及现场监控量测方案制定等提供指导。

针对典型中膨胀土及其粉煤灰改性土，进行了击实特性试验，并且在最优含水率、不同压实度状态下，进行了饱水后干密度、压实度变化特征试验，以及不同吸水时间、不同干湿循环次数下的无侧限抗压强度、压缩模量变化规律试验，以此探讨中膨胀土、粉煤灰改性膨胀土的水稳定性特征。试验结果表明：粉煤灰改性土可击实含水率范围较之未改性土宽，这给粉煤灰改性土路堤的施工带来了很大的方便。饱水之后，改性土的干密度和压实度比素土变化小，饱水能力不大，强度变化较小。改性土经过不同吸水时间和干湿循环次数之后，其强度最初发生急剧衰减，但最终趋于稳定。其衰减程度较之未改性土来说，有较大改善，水稳定性良好。

刚体极限平衡法不能反映岩体中实际的应力分布，而基于有限元的强度折减系数法在判断收敛性方面存在一些问题。为了解决这些问题，采用多重网格法，分别建立用于有限元计算的结构网格和用于计算滑面稳定安全系数的滑面网格，可以方便地获得任意滑面或滑块的稳定安全系数，从而将非线性有限元和极限平衡分析结合起来。为了提高计算规模和计算精度，采用有限元并行计算程序TFINE.Pfem进行计算，分析了网格密度对计算结果精度的影响，并应用于锦屏高边坡的稳定分析中。与刚体极限平衡法结果的对比分析表明，由于考虑了计算过程中的非线性应力调整，该方法的计算结果比刚体极限平衡法偏大，而且更符合实际情况。

阐述了地下水位的基本概念，分析了大气压状态和真空状态下地下水位的特征，认为地下水位就是重力水面，即重力水与毛细水的分界面。在大气压状态下，零压线就是地下水位；在真空状态下，零压线不是地下水位。根据受力平衡方程和气体状态方程，分析了传统测试技术存在的问题，认为传统水位测试管无法测得真实的地下水位，当水位管敞口时，所测得水位高度是零压线高度，水位变化实质上反映水位管滤管段的孔隙水压力平均消散情况；当水位管口密封时，也因无法保证水位管与加固区内膜下具有相同的真空度，导致测试结果具有较大的误差，且随着测试次数增多而增大。为此，提出了一种新的利用水位管内孔压计和真空表的读数计算得到真实地下水位变化值的测试技术，该技术能连续测试地下水位而不影响其测试结果。

结合北京地铁10号线国贸站转弯段施工对邻近桥基影响的实际工程问题，运用ABAQUS软件，在对施工过程进行动态模拟的同时，重点研究了施工过程中19-1号桥基的变形和受力性态以及桩-土相互作用机制，并将部分计算结果与量测结果进行了比较。研究表明，施工期间桥基没有工程安全隐患，既有的施工方案是合理、可行的，并为该工程的施工提供了依据，也可供类似工程参考。

利用塑性分析上限定理，考虑岩土介质本身的非线性破坏准则，对各种不同破裂面边坡稳定性分析进行研究。针对破坏边坡破裂面不同，采用外切直线法来分析其上限解，推导出非线性破坏准则下的边坡稳定性系数计算公式，并对较复杂的对数螺旋线破裂面边坡提出初始切线法，较好地求出塑性极限分析上限解。将在非线性破坏准则下按对数螺旋线破裂面推导出的塑性极限分析上限解运用于实际边坡工程，其结果与精确塑性分析结果非常接近，为非线性破坏准则下的边坡稳定塑性极限分析提供了一条新的思路与方法。

影响高速公路路基下岩溶稳定性的因素很多，影响程度各不相同且包含各种模糊信息。基于实际工程资料，综合运用层次分析方法和模糊多属性决策方法，建立路基下岩溶顶板稳定性评价的模糊多层次多属性决策模型；采用Laagoven和Buckley关于层次分析方法中权重比矩阵元素模糊化的建议，推导出权重比矩阵元素为三角模糊数的模糊权值向量计算公式，再按照模糊平均加权方法（F-SAW）得到每个评语的模糊效应值；最后以此结果进行模糊集排序，得到岩溶顶板稳定性的评语。实际工程的应用结果表明了方法的可行性和有效性，为岩溶区路基稳定性评价提供了新的思路和方法。

非饱和土基质吸力的有效应力作用，使得土体的抗剪强度得以提高。基于Fredlund的非饱和土抗剪强度理论，在土坡极限平衡分析方法中，同时考虑分条的土条底面与条间的基质吸力分布对土体抗剪强度的贡献，进而构筑考虑基质吸力作用的土坡极限平衡分析方法。构筑基于极限平衡分析方法的目标函数，应用SLP优化方法寻求最危险滑动面。用具体计算实例说明这种分析思路可以评价土坡的稳定性评价的影响。

在他人研究的基础上，将支护体系受力计算的增量方法应用到水泥土桩复合土钉支护体系中。根据土体开挖卸载效应和土钉拉力的形成机制提出了土钉力增量比例系数的确定方法，实现了水泥土桩复合土钉支护体系中土钉力的增量计算方法，从而有效地反映了施工过程对土钉受力的影响，使得土钉的受力计算更符合实际。通过简化，根据支护体系中水泥土桩和土钉之间的变形协调关系、土钉的受力变形相关关系以及水泥土桩的受力变形相关关系，提出了水泥土桩复合土钉支护体系基于增量方法的水平位移计算模式。最后，结合工程实例，将该方法的计算结果与实测结果进行了对比，结果显示该方法是可行和有效的。

通过对路基填料粉质中液限黏土和粉煤灰土的动力循环荷载试验，分析了粉质中液限黏土和粉煤灰土1: 2的动力特性，得出了动剪强度与循环荷载次数间的变化规律以及动模量与动应变的关系表达式。研究结果表明：粉煤灰土1: 2动剪强度优于粉质中液限黏土，可以作为路基填料。

在自然界和工程实践中遇到的土大多数是非饱和土，研究吸力对非饱和土抗剪强度的作用，对于工程实践具有重要的意义。通过压力板仪和直剪仪组合试验，探讨了击实土抗剪强度和基质吸力的关系。试验结果表明：凝聚力在饱和度为40 % ~ 60 %时最大，而内摩擦角则随饱和度增加而有所减少。进一步对比土-水特征曲线与抗剪强度的关系，并整合前人研究成果，指出了非饱和土中吸力对其抗剪强度影响的规律。对于无黏性土，在边界效应区不产生假凝聚力，且内摩擦角不变；在过渡区与非饱和残余区，假凝聚力和基质吸力的关系存在峰值且变化较大，内摩擦角则随吸力增加而增加。对于黏性土，残余体积含水率所对应的最小吸力可能是影响抗剪强度的界限值，小于此吸力值， 可近似为常数。但在非饱和残余区，凝聚力将随土状态路径的不同而变化。对于重塑土，凝聚力降低；而对于原状土，则凝聚力可能不变或增加。

以非饱和土的非线性模型为基础，通过对土性参数的修正和考虑温度本身引起的土的变形，建立了考虑温度效应的重塑非饱和膨胀土的本构模型。该模型包括土骨架的本构关系和水量变化的本构关系两个方面，涉及18个参数，都可用非饱和土三轴试验确定。共做了13个重塑非饱和膨胀土温控三轴试验，分析了温度对土的强度和变形的影响，研究了模型参数的变化规律。

利用自行研制的W3Z-200型冻土三轴压缩蠕变仪，对淮南地区深表土冻土进行了三轴蠕变试验。根据试验结果，提出以标准黏弹塑性模型为基础，并耦合温度自由度，应用抛物线型屈服准则对模型中的黏塑性项进行改进，建立了新的本构模型来描述高围压复杂应力状态下冻土的蠕变变形特征。基于ADINA有限元软件平台，开发了冻土本构子程序。对淮南某冻结井筒开挖过程进行了数值模拟，计算结果验证了冻土抛物线型黏弹塑本构模型的正确性和合理性。

基于虚拟现实思想，研制了三轴试验的计算机虚拟仿真课件。介绍了使用Authorware平台开发研制的三轴试验的计算机仿真课件以及太沙基三轴固结过程中孔隙水压力计算公式，详细论述了基于修正剑桥模型的三轴试验土样在不排水剪切过程中超孔隙水压力、应力-应变关系、有效应力和总应力的推导过程，并在课件中编程实现。通过利用课件对三轴试验进行模拟操作，不仅能使学生进行系统的试验前的操作训练，而且能够使学生更深刻地掌握土力学的基本原理。

基于多层格网模型的表面建模方法，以及以此为基础形成的类三棱柱体元建模方法，要产生大量冗余的三角形面片或者细长的三棱柱单元，既不利于三维模型的快速浏览，也不能满足数值计算单元剖分的原则。采用TIN（不规则三角网）来表达地层面模型可以消除数据冗余。根据数据源的特点，实现了直接通过逐点插入法构造TIN模型，或者先通过Kriging插值法构造格网模型，再转化为TIN模型，以及利用等高线数据构造TIN模型。对TIN的裁剪算法进行了探讨，实现了地层面裁剪和断层的三维建模技术。借助可视化开发类库VTK，实现了三维地层模型的多种可视化表达方法。根据龙滩水电工程地质勘查情况，建立了坝址区域的三维地层模型。

地质实体模型的三维可视化涉及到复杂地质体结构构造和相关地质属性数据的视觉表达与分析，利用科学计算可视化技术来充分、完整、交互式地展示与分析三维地质实体模型一直是三维地质建模领域的研究热点。研发的三维地质建模及可视化系统中可实现通用三维交互操作，包括三维模型的几何变换、三维交互定位与空间属性查询、三维模型的剖切、虚拟钻探、基坑开挖、隧道生成与虚拟漫游等。这些操作采用面向软件的技术，通过对现有的二维设备（如鼠标、键盘等）进行三维仿真，为全方位、多角度的认识和理解地质实体模型提供了强有力的支持。

以剪切位移法为基础，假定桩周摩阻力与桩-土相对位移之间为弹塑性关系，推导了柔性基础下刚性桩复合地基的沉降计算公式；通过算例，探讨了桩顶沉降、桩身应力、桩周摩阻力、中性层等分布规律，并将中性层位置及桩端应力等计算结果与有限元及差分计算结果比较，得到了相一致的结论，证明了所采用方法的正确性。

以重力式挡土墙的截面面积为目标函数，以满足挡墙稳定条件和地基承载力条件为约束，将挡土墙最优截面尺寸的选取问题转化为一个带约束的非线性最优化问题，用乘子法求解，编制了相应的计算程序。基于该计算程序选取不同参数进行计算比较，分析了不同参数取值对最优截面面积的影响。通过一个工程实例的应用，验证了其优化成果是可观的。

盐渍土的三相构成已不同于一般意义的土，土中盐溶液与土颗粒中的易溶盐分之间存在着随外界条件（如温度、湿度、人为因素等）变化的动态平衡，致使盐渍土作为路基填料稍有处理不当就会出现路面翻浆、盐胀、溶蚀以及路基次生盐渍化等特殊的工程病害。针对津唐港地区盐渍土特点，通过大量试验，分析其组分特征和改性机制，确定土的性质，并针对盐渍土存在问题提出无机结合料的改性处理方案。结果表明，盐渍土经新型固化剂改性后，土体的CBR值显著提高且浸水稳定性有了明显改善，实现了土质改良目标。在此基础上，提出治理路基工程病害的有效方法。

在岩石破裂过程分析（RFPA2D）系统的基础上，考虑岩石损伤过程的时间因素影响，引入岩石细观单元蠕变本构方程，建立了考虑流变效应的岩石破裂过程RFPA2D数值模型。应用该模型模拟了恒定荷载作用下岩石的蠕变破坏过程，得到了岩石蠕变破裂的3个典型阶段：初始蠕变阶段、稳定蠕变阶段和加速蠕变阶段，模拟结果同实验室试验所观察到的现象十分吻合。这表明考虑流变效应的RFPA2D数值模型适用于模拟岩石的蠕变破坏这一复杂的、非线性演化问题。此外，数值模拟还揭示了岩石的宏观蠕变破坏实质上是细观层次上单元损伤累计的结果，这些结论对岩石工程的长期稳定性研究具有重要的理论指导和实践意义。

软土是一种黏、弹、塑性材料，采用分数微积分模型来研究软土的蠕变规律目前尚未见到。选取了珠江三角洲南沙地区典型软土作为研究对象，在对其进行大量相关试验的基础上，采用含分数阶导数的开尔文模型来模拟该地区软土的蠕变规律，讨论了含分数阶导数的开尔文模型的蠕变柔量和松驰模量及其应用。与传统的开尔文模型相比较，分数阶导数的开尔文模型可以更好地拟合蠕变曲线，而且其形式简单、统一，在计算过程中需要调整的参数很少。可以预见，含分数阶导数的开尔文体在软土的流变本构研究领域及其计算中将有着广泛的应用前景。

利用矿渣胶凝材料固化软土，既可利用工业废渣，又能减少水泥的用量。以矿渣胶凝材料固化黏土、砂土二种软土。发现矿渣胶凝材料加固软土的效果远好于水泥、石灰，其9 %掺量的固化土28 d的无侧限强度达到2.0 MPa以上，普遍高于15 %掺量的水泥固化土，且其28 d固化土的软化系数普遍高于90 %以上，固化黏土后CBR值远高于同掺量的石灰固化土。X衍射结构分析表明，矿渣胶凝材料水化时产生的高强难溶的矿物晶体是其固化软土效果好的主要原因。因此，矿渣胶凝材料是一种性能优异的软土加固材料。

崩落爆破通常承担整个立井冻土掘进爆破40 %～60 %的破土量。宽孔距崩落爆破能够增加自由面的有效利用、增强自由面应力波的反射拉伸作用和消除或减小冻土中的应力降低区。在理论分析的基础上进行冻土爆破漏斗模型试验，综合考虑爆破漏斗体积和爆破后两炮眼间最大凸量，初步认为炮眼密集系数 =1.5左右时较为合理。结合立井崩落炮眼成圈弧形布置和冻土所受夹制作用相对较大的特点，建议应在此基础上适当降低立井冻土崩落爆破炮眼密集系数，这在进一步的工程实践中得到了验证。

应用激光实时全息干涉法实现了钢纤维混凝土三点弯曲切口梁断裂全过程的实时动态观测研究，连续动态捕获了钢纤维混凝土试件的干涉条纹图。实时全息干涉条纹的动态特征和分布规律直观准确地演示了钢纤维混凝土的初裂点和各阶段的变形特征以及裂缝扩展全过程。试验研究表明，当混凝土试件的钢纤维掺量大于1.0 %时，钢纤维的阻裂增韧效应是明显的。钢纤维混凝土断裂力学参量的计算与分析显示，断裂能是反映钢纤维阻裂效应的敏感参数，用全息干涉条纹图的判识和用断裂能描述获得的试件断裂行为是一致的，激光实时全息干涉法能够为混凝土断裂力学研究提供可靠的试验支撑。

在大型液压伺服混凝土静动三轴试验系统上对立方体试件进行不同应变速率下的压缩试验，系统研究了混凝土在双向压应力状态下的动态强度和变形性能，两轴向加载的比例为1 : 0，1: 0.25，1: 0.5，1: 0.75，1 : 1五个级别，加载速率分别为10-5，10-4，10-3，10-2/s四个量级。试验表明：随着应变速率提高，任一应力比例下混凝土的极限强度均有提高，应变速率每增加一个量级，混凝土剪切破坏面相对低应变速率下的破坏面提高2 %～10 %；弹性模量随着应变速率的增加也有增加的趋势；应力-应变曲线的线性段随着应变速率的增加明显扩展，非线性段的弯曲程度减弱；应变速率对双向应力状态下的双向破坏模式影响不大。