盾构法施工已经广泛应用于城市地铁隧道、越江通道和地下管道等工程施工中，但是与不断改进的隧道施工技术相比，现有的盾构机设计理论尚不具有很好的地层适应性。为了改进盾构地层适应性设计理论和方法，有必要开展土体－盾构系统的基础试验研究。在此过程中，不可能将全部参数方案都作成样机一一通过现场对比试验来选定，这就需要利用模型试验来预测实物的性能。为此，需要建立模型试验的条件和被预测的实物所处的条件之间的某种关系，相似理论正是起到一种联系桥梁的作用。根据相似理论和模型试验方法，建立了土体—盾构机器之间的相似系统，并针对上海地区特定的软土地层，进行了相似模型试验方法的设计，即利用直径400 mm模型盾构机来模拟直径为6 340 mm原型盾构机，通过在人工配制的模型土壤中进行模拟掘进，记录下试验过程中盾构机及土体变形的有关试验参数，并据此形成盾构机的工作参数和地层物理力学特性之间的地层适应性理论。

分别对灰砂配比为1:4，1:8，1:10和1:12的4种尾砂胶结充填体进行了力学试验，得出了其应力-应变曲线。分析了不同配比充填体变形与破坏特征，用损伤力学建立了4种不同配比充填体损伤本构方程。经验算对比，所建立的损伤本构方程与试验结果吻合。尾砂胶结充填体损伤研究表明，不同配比的充填体表现出不同的损伤特性，充填体配比越低，达到峰值应力时的损伤值越小；峰值应力后，损伤增长越快，破坏过程越突然。根据岩体开挖释放能量与充填体蓄积应变能相近的原则，探讨了充填体与岩体的合理匹配。充填体与岩体的匹配系数与原岩应力、岩体弹性模量、充填体弹性模量及充填体损伤参数相关。为了便于工程实际应用，对充填体力学试验结果进行了回归分析，得出了充填体强度设计公式，并研究了深部矿床不同开采深度所要求的充填体强度。

以K0固结后在受载状态下冻结的冻结土体为研究对象，利用代表土体刚度特征的割线弹性模量，研究了在应变不超过0.5 %时，深部人工冻土的刚度随应变发展变化的趋势，分析了造成K0固结后冻结土体杨氏模量与未冻土体杨氏模量较大差异的原因，讨论了冻结温度和初始围压对K0固结后在受载状态下冻结的冻土刚度大小的影响以及对冻土屈服后刚度衰减速度的影响。

从分析昆仑山隧道渗漏水地形特征入手，得出沟谷地形是多年冻土隧道渗漏水的原因，重新定义移动边界概念，提出产生移动边界特征的充要条件，为进一步认识多年冻土提供了理论依据。引入移动边界计算模型，分析了计算参数的取值原则，采用有限元技术，利用该模型计算和预测冻土的融化深度，并将计算结果与工程实际进行比较，最后得出昆仑山隧道冻融区的变化规律，为隧道病害治理提供了可靠途径。

采用含3条断续预制裂隙的类砂岩模型试样进行单轴动力加载试验，对不同裂隙空间位置条件下断续裂隙岩体中裂隙的贯通机制进行了研究。静、动荷载下的对比研究成果显示：不同空间位置的裂隙贯通方式存在较大差异，且对动载的响应不同；动载下分支裂纹扩展及贯通具有惯性效应，即动载下裂尖次生共面、次生倾斜裂纹起裂后易朝原起裂方向快速发展，动载下易在两预制裂隙内端部产生直接贯通。这与静载下岩桥处的贯通常通过分支裂纹拐折扩展、相连不同，这也是导致裂隙试样中低应变速率下强度增大（即速率效应）的主要原因。同时，试验结果也表明：含裂隙试样静、动荷载下裂隙间的多次贯通是导致其呈现出渐进破坏特征的主要原因。

利用CT机对煤岩在单向压缩应力状态下的破裂演化过程进行了实时扫描，采用现代非线性科学的分叉和混沌理论对煤岩在单向压缩状态下破坏的演化过程进行了研究，对各级应力状态下煤岩的各扫描断面的CT数进行了统计分析，并在此基础上建立了CT数变化的数学模型，其结果表明：当表征煤岩微裂纹存活比和闭合效应的特征量取一定值时，其CT数的变化可用Logistic方程来描述，具有分叉与混沌特征

将三维流形单元的位移函数从一阶拓展为二阶，基于最小势能原理建立了有限单元覆盖的高阶流形方法分析格式，详细推导了三维流形单元的刚度矩阵、等效节点荷载列阵以及位移约束矩阵。计算结果表明，提高物理覆盖函数的阶次可有效提高流形方法的计算精度。

预测工后沉降是排水固结预压加固软土地基的关键问题之一。根据等应变竖向排水井地基固结理论，提出了沉降曲线的近似计算方法。通过实测沉降资料与近似理论曲线的拟合，获得竖向排水井地基的最终沉降量和平均固结度，从而预估其工后沉降量。将该方法分别应用于真空预压和堆载预压处理的竖井地基，进行工后沉降预测，结果表明该方法是可行的

研究了重力坝多折面建基面的稳定评价问题，指出现行规范建议公式无法完整计算三维情况下的多折面建基面稳定安全性。为此，在对规范建议的结构极限承载能力验算表达式进行改进和探讨的基础上，采用分项系数对材料参数和作用进行配套处理，导出了基于有限元计算结果的极限平衡准安全系数计算表达式，同时采用强度储备系数法揭示坝体建基面破坏模式和稳定安全度。以极限平衡准安全系数法和强度储备系数法的联合应用构成定值安全度的综合评价体系。工程算例的结果表明，这两种方法判断准则简单适用并相互补充印证，能够较好评价多折面建基面的稳定安全性

针对路基大变形固结分析中常用的Jaumann率型本构关系不能考虑邻域变形之影响的缺点，将Truesdell率型本构关系引入到大变形固结理论。采用虚功原理和Galerkin加权残值法，推导了基于不同客观本构关系的大变形固结有限元方程。编制相应的平面应变有限元程序对路基大变形固结性状进行分析，主要讨论了Truesdell率型、Jaumann率型、简化Jaumann率型等3种大变形本构关系对路基固结性状的影响。算例分析结果表明：基于常用的Jaumann率型本构关系的大变形固结分析得到的路基沉降量、侧向位移和孔压等均偏大于基于Truesdell率型本构关系时的相应结果。小变形本构矩阵不能反映客观性要求，将导致计算结果产生较大偏差。对常见问题而言，Jaumann率型和Truesdell率型本构关系对计算结果的影响并不很大，传统分析方法在变形较小时仍具有较高精度。

在金沙江溪洛渡水电站坝区玄武岩中，进行了3种水力试验，探讨玄武岩渗透性及其尺度效应。平硐渗水试验的试验尺度为1～2 m，渗透系数为10-4～101 m/d，非常离散；地下水示踪试验的尺度为70～145 m，渗透系数为10-0.5～100.5 m/d，非常集中；压水试验的试验尺度为4～7 m，渗透系数值10-2～100 m/d。试验结果显示渗透系数随着试验尺度的增加而增大，笔者认为产生尺度效应的原因在于非均质性。小尺度试验常作用在局部基质段或单条裂隙上，而大尺度试验常穿越几条大裂隙，所获得的渗透系数值要大于前者。在进行裂隙岩体地下水渗流研究时，针对不同尺度的研究对象，应选择不同尺度的野外水力试验来求取渗透系数。

分析筒型基础沉贯作用的土层，利用 流动理论各项同性硬化原理，研究海积软土颗粒本构关系，结合离散元方法计算土体体应变，并将其引入海积软土的物性参数动态计算模型。根据筒型基础沉贯特征，结合体应变以及物性参数动态模型，由有效应力原理和瞬时质量守恒原理分别确定应力和渗流方程，并给出上述模型的定解条件。建立了新的流固耦合渗流的数学模型，求解筒型基础沉贯渗流场分布。

基于柱面波波动方程，推导建立了适用于土-结构地震动力相互作用分析的地震动输入和人工边界的处理方法。其中，地震动的输入是通过在人工边界上施加等效节点力来实现的，等效节点力的大小与入射地震波波速成正比；而人工边界的处理方法使得人工边界条件不仅在时间上是局部的，而且在空间上也是局部的。这种处理方法简单、有效，物理意义清晰，且很容易在有限元法中实现，结合Newmark时间积分是无条件稳定的。为了验证方法的有效性和精度，给出了两个算例，分别用于检验人工边界条件的性能以及地震动输入方法的正确性。算例分析结果表明，所提出的方法是十分有效的。

在研究空泡云形成过程的基础上，总结了空泡云长度随泵压、围压的变化规律，指出空泡云长度随泵压增加而增加，随围压的增加，存在一最优的围压值，此时空泡云长度最大。论证了缩放型喷嘴与收缩型喷嘴在岩石破碎中的冲蚀性能差异，指出在相同泵压下缩放型喷嘴产生的空化射流对岩石质量冲蚀能力平均是收缩型喷嘴的7倍，同时指出随着围压的增大，缩放型喷嘴对岩石的冲蚀深度、切缝直径、冲蚀质量相应减少，对岩石冲蚀性能产生不利影响。

基于武汉软土的固结不排水三轴剪切试验，分析了武汉软土的应力-应变关系特性：在低围压下，土体表现出稳定型或弱应变硬化型；在高围压下，土体呈现出弱应变软化型；土体的应力-应变关系曲线为典型的双曲线。为实现武汉软土应力-应变关系的归一化，基于典型的双曲线方程，从理论上推导了为实现应力-应变方程归一化而必须满足的归一化条件，并提出了用主应力差渐近值作为标准归一化因子。通过运用标准归一化因子和常用的以固结围压为归一化因子，对武汉软土应力-应变特性进行归一化分析和比较，得出用主应力差渐近值作为标准归一化因子，软土的应力-应变特性归一化程度更高，效果更好。同时，运用标准归一化因子，建立了武汉软土固结不排水条件下应力-应变特性的归一化方程。

现行的膨胀土分级指标相互之间存在一定的关联，具有不同的重要性。提出了运用粗糙集理论完善和优化膨胀土胀缩指标体系的分析方法，通过计算膨胀土评判指标与评判结果的粗糙依赖度来确定评价指标的重要性。计算结果表明，自由膨胀率、膨胀力、50 kPa压力下的膨胀率和胀缩总率4个指标中，自由膨胀率是评判膨胀土胀缩等级的1个最重要的指标，膨胀力、50 kPa压力下的膨胀率和胀缩总率的重要性依次降低。所提出的分析方法为优化与改进膨胀土胀缩等级评判指标体系提供了合理而有效的依据。

软黏土地基由于其含水量高、孔隙比大、强度低、渗透性差，因此，在灵敏度很高的软黏土地基上建造高度较高的路堤，其稳定性很难得到保证。一般采用分级加载的方法使软土地基在路堤荷载的作用下发生固结，强度获得增长。为加速固结，常采用塑料排水板处理地基，使之能在较短的时间内完成固结，加速地基强度增加。针对日本佐贺县高灵敏度的有明黏土地基上修建的分级加载的6.5 m高河堤下软黏土的物理力学性质的变化，说明分级加荷的重要性。现场软土地基为结构性黏土，有很高的灵敏度。而且该软黏土地基的渗透系数极低。因此采用塑料排水板进行了加固处理，施工过程中对地基土的物理与力学性质随固结过程的变化进行了测试。分析了其发展规律，结果表明地基土的单轴强度在250 d内增长了近1倍。

树脂锚索锚固力的影响因素复杂、锚固机理不完善，造成了支护参数设计不合理，甚至发生围岩加固失败。针对回采巷道顶板岩层含水状况，通过室内锚索拉拔试验，分析研究了锚索锚固长度、孔径、树脂药卷包装膜和水等对锚固力的影响规律，总结出锚索载荷随位移变化的4种形式，以及锚索轴力分布的规律，对树脂锚索的支护参数设计及机理研究具有参考价值。

利用弥散裂缝理论，提出了压实黏土拉伸状态下的脆性断裂模型。当压实黏土达到其极限抗拉强度后，通过建立单元的各向异性刚度矩阵，将土体裂缝弥散于实体单元，构造了平面应变条件下考虑压实黏土脆性开裂的有限元计算模式。通过对某压实黏土单轴拉伸试验成果的模拟计算，验证了构建的脆性断裂模型和有限元算法对土体拉伸破坏特性和裂缝发展过程的适用性。本文还进行了模拟软弱面水压“楔劈效应”的简单数值试验，表明压实黏土脆性开裂模型和算法可较好地模拟裂缝扩展行为。

填埋场沉降是环境岩土工程主要研究课题，填埋场沉降主要由堆载瞬时沉降、与时间有关的填埋体骨架蠕变和有机物生物降解引起的沉降等3部分组成。迄今为止，国内外学者建立了许多估算填埋体沉降的数学模型。根据总结归纳的典型填埋体沉降计算模型，结合某填埋场沉降实测资料，探讨了计算模型的适用性。

介绍了一个简化的边界面动本构模型及其在通用有限元软件MARC中开发实现的技术。通过对循环单剪试验的模拟验证了程序的可靠性和模型的表现。基于所添加的边界面模型，对一均质场地进行了非线性动力反应分析，并和等效线性动力反应分析的结果进行了对比，表明了模型和分析方法的有效性。最后以一理想土坝为例说明了用所添加的本构模型进行土石坝非线性动力反应分析的方法，并给出了相应的结果。

采用酸性环境下的加速试验方法，研究了不同时段类砂岩材料—砂浆的物理性质，测试了试样的波速，监测了溶液中H+、Ca2+浓度变化，发现在不同腐蚀阶段砂浆表现出来的物理性质相差较大，其反应过程具有阶段性和Ca2+离子溶出具有滞后性的特点。同时，对不同尺寸试样受酸腐蚀的影响程度进行了对比分析，为酸雨地区岩石和混凝土性质的研究提供了可借鉴的思路。

GT型土壤固化剂是一种新型的土壤改性加固材料，以高钙灰和脱硫石膏两种工业废料为主要原料，辅以生石灰、水泥、熟石膏、硫酸铝及明矾石等次要成分，采用生石灰消解法除去脱硫石膏中的自由水，按全粉料配料的方法研制而成。按一定掺量向土中掺入石灰和GT型土壤固化剂制成石灰改良土样和固化剂改良土样并进行养护、浸水，对土样进行击实试验、直剪试验、压缩试验和渗透试验。试验结果表明固化剂改良土的击实效果、抗剪强度、压缩性、抗渗透性等工程特性明显优于石灰改良土。分析了GT型土壤固化剂加固土的机理，为进一步的研究和工程应用提供参考。

砾石土因其级配宽、不均匀系数大、透水性强等特点在工程防渗中得到广泛的应用，其强度和力学性质受粗细粒含量和粒间咬合程度、黏接状态等影响。通过人工降雨原型试验、模型试验、室内试验及理论分析，研究松散砾石土斜坡在降雨作用下坡面土体的形态特征和土体性状的变化以及斜坡稳定性和该过程中可能出现的临界状态，探索坡面松散砾石土触变液化的过程和机理。试验结果表明，砾石土斜坡在降雨过程中，坡面土体形态、坡面径流泥沙含量具有阶段性特性；各典型现象土体含水量分布具有区段性；土体强度和斜坡稳定性随着土体含水量的增加均存在明显的临界特征。

采用自适应有限元法分析边坡的应力场，然后应用并行组合模拟退火算法建立基于应力场的边坡任意形状临界滑动面的全局搜索方法。该方法适用于任意几何形状，不同岩土材料分层以及多种荷载作用的复杂边坡。并行组合模拟退火算法是将模拟退火算法和遗传算法相结合的优化算法，它可以从多个初始点开始并行寻优，能以较快的速度找到全局最优解。通过工程实例分析，证明这种基于自适应有限元分析和并行组合模拟退火算法搜索边坡临界滑动面的方法可行、高效。

土钉支护结构一般均按极限状态进行设计，其中稳定性验算为设计之重点。根据土钉支护结构的特点，从分析土钉支护结构的破坏模式入手，利用土坡的极限破坏理论和结构体的塑性极限分析方法，研究了土钉支护结构旋转滑动破坏的可能性，并依此来分析土钉支护结构的稳定性。研究表明，对位于软弱地基中的土钉支护结构，土钉结构本身的极限破坏的可能性很大，在工程设计中宜采用钢管击入土钉，以增强其抗弯能力。

针对山区地下开采自然边坡稳定性分析问题，根据大量工程实测资料，建立了人工神经网络预测模型。通过对人工神经网络算法的改进，选取适当的动量项系数及变步长方法，对已有的实测资料进行了训练和测试，并对丁家河磷矿自然边坡稳定性进行了具体的预测分析，理论计算结果与工程实际情况一致。分析结果表明，所建立的理论模型可用于山区磷矿开采自然边坡稳定性预测分析。

增长曲线模型自身的特点决定了其能很好地预测地基沉降的发展趋势。先将该模型推广到多级填土荷载下的路堤沉降预测中，接着基于绝对时间坐标系下的软土次压缩计算式，提出了带软土流变项的新型增长曲线模型，并采用数学中的最优化技术，结合前期沉降实测资料对模型中待定参数进行反演。实例计算表明：该模型对沉降预测精度高，能合理地反映出土颗粒骨架的蠕变过程，且能较准确地给出不同时刻的次压缩量，具有一定的工程参考价值。

研究单桩在不同维持加载时间的桩顶荷载-沉降关系曲线，揭示了不同载荷比条件下桩侧和桩端下土体中的初始超静孔压分布，分别讨论了土的固结与蠕变特性对单桩沉降的影响。分析表明，土体的固结对单桩的维持载荷试验的影响很小，桩身上的荷载主要以剪应力的形式传递到周围土体中。土体的蠕变对单桩沉降的影响与土的超固结比或沉积时间有关，桩顶沉降中的蠕变部分随超固结比的增大而减小。

当地下水位上升或地面遇水浸润时，土的饱和度将因毛细作用而变化，以此使土体产生变形。其中由于含水量增加而使土的重度增大，从而引起压缩变形；同时含水量的增加而使基质吸力下降，从而引起土的回弹变形，因此最终变形取决于上述两种变形趋势的综合效应。根据广义Hook定律、Fredlund的双应力状态变量及Brooks和Corey关于基质吸力与饱和度之间的经验关系，建立了K0状态下非饱和土的一维本构模型。将这一模型与分层总和法相结合，可以计算基质吸力变化时土的竖向变形。通过研究发现，非饱和土的地面变形不仅取决于土的性质与土层的厚度，而且依赖于土中吸力变化前后的分布及应力状态等因素。所建议的一维本构模型可以用于非饱和土地基上基础的沉降估算。

临界填筑高度是高速公路工程中关注的一个问题，路堤填筑高度度小于临界填筑高度时，地基的变形和稳定均能得到控制。以往的研究认为一般高速公路临界高度为一个定值，而对其时间效应很少进行研究和应用。根据固结理论，研究了地基土强度在路堤荷载作用下的增长规律，并结合已有临界填筑高度的研究成果，分析了临界填筑高度度随时间的增长规律。在此基础上，对高速公路填筑工艺进行了探讨。

运用弹塑性有限元程序计算基坑围护结构与土体任意一点在开挖前后的应力状态，根据选定的屈服准则计算其极限状态函数值，通过有限元网格节点及其坐标，采用“人机对话”的优化方法选择坑底最大可能的隆起破裂面的起点和终点，通过Dijkstra算法找出基坑土体最可能发生坑底隆起破坏的潜在破裂面的形状及位置，并求出相应的安全系数。大量数值计算和实测资料表明：潜在破裂面终点的位置对围护桩插入比不敏感，而潜在破裂面起点位置则随围护桩入土深度的增加而逐渐靠近围护桩。搜索法得到的潜在破裂面突破了以往人为给定破裂面形状和极限土压力假定的限制，工程算例证实了基于组合优化Dijkstra算法的潜在破裂面搜索法的有效性和实用性。

针对绕墙顶向外转动的刚性挡土墙，提出一种土压力计算方法。根据土体渐进破坏机理，考虑土拱效应，建立了填土内摩擦角及墙土接触面上外摩擦角的发挥与土体位移的非线性关系，并根据初始应力条件确定初始内摩擦角。采用改进的水平层分析法计算各转角下的土压力分布，并得到土压力合力大小及其作用点的计算公式。通过比较，不同转角下土压力强度、合力大小以及作用点计算值与模型试验实测结果接近。

CBR试验是路基路面设计的重要组成部分，结合实际工程对CBR试验的影响因素进行了研究，并对CBR试验在工程应用中的问题进行了探讨，其研究结论可供实际应用时参考。

双曲线法能够比较好地预测P-s曲线为缓变型的桩基的极限承载力。根据7根挤扩支盘桩的实测P-s曲线，用双曲线法预测了支盘桩的极限承载力。结果表明在极限加载范围内，双曲线法同样适用于挤扩支盘桩，拟合双曲线与实测的曲线比较吻合，预测的结果对工程实际有一定的价值。

地震动使海底倾斜土层软化、液化并产生永久变形和位移。基于有限元理论，提出一种海底缓坡场地地震引起水平侧移的数值计算方法，将波浪荷载简化为恒定压力荷载和初始孔压，采用二维有效应力动力有限元分析方法进行液化分析，同时由模量软化理论得到土层在地震动各时段的模量，通过非线性静力方法计算软化、液化引起的水平侧移。由算例分析了土层坡度、液化层及上覆非液化层厚度、波浪荷载等因素对侧移的影响，通过对比分析表明了该方法的有效性，可为近海工程场地地震地质灾害评价提供参考数据。

基于Biot多孔弹性介质的波动理论，研究了运动荷载附近软土地基的振动问题。假设一条形均布荷载作用在地基表面，则该模型可视为平面应变问题进行分析。通过引入4个势函数和Helmholtz原理，并利用Fourier变换及逆变换技术，获得了运动荷载作用下软土地基的应力、位移和孔隙水压力的解答。利用离散Fourier逆变换得到数值计算结果，分析了荷载速度，频率以及软土的渗透系数及多孔弹性参数对运动荷载作用下地表竖向位移及土体中任一点孔隙水压力分布的影响。

采用对盐城泻湖相软土掺入不同含量的有机质作为试料土，进行了大量的水泥加固室内试验。对试验结果进行了分析，提出了不同有机质含量软土水泥加固后的室内无侧限抗压强度的预测公式，同时建立了不同有机质含量的试料土经水泥加固后的室内强度比与有机质含量之间的定量关系，该定量关系式可以有效地对有机质含量在5.5 %～17.5 %的水泥加固后的无侧限抗压强度进行定量的预测。

以某栋房屋的倾斜和纠偏为例，采用多高层建筑上部结构-桩基础-地基共同作用分析方法，探讨了深厚软弱地基上大面积地面堆载作用下桩基础建筑物的倾斜、变形形态及桩侧摩阻力的分布情况；了解了桩基础的变形形态及桩端土沉降的成因，进而对掏土纠偏法在桩基础纠偏中的适用性进行研究，为进一步的工程措施提供有效的依据。

CMA是一种新型膨胀土生态改性剂，依托合(肥)－六(安)－叶(集)高速公路工程，对CMA改性后中膨胀土的基本物理性质、击实特性、胀缩特性、力学特性等进行了3种配方的室内对比试验研究。结果表明，中膨胀土经CMA改性后，其自由膨胀率由改性前的71 %下降到20 %左右，液限和塑性指数也显著降低，亲水能力大幅度下降；胶粒含量明显下降，粉粒含量增加，说明改性后粒度组成已接近粉土；各项胀缩性指标较改性前也有大幅度下降，无荷膨胀率约为改性前的2 %，膨胀力约为改性前的5 %；改性土的CBR值可达50 %，浸水变形不到1 %；在非饱水和饱水状态下，改性土都具有较高的抗剪强度和无侧限抗压强度，说明改性后其水稳定性较好。经对比分析，认为1#配方改性效果最好，较适用于合肥膨胀土的改性处理。

由强夯法加固机理出发，通过土体孔隙比、在粉土中夯点的布置形式、以及在湿陷性黄土中锤重、落距几方面的选择来探讨强夯法处理地基的效果，给出了在粉土及湿陷性黄土质中选用强夯参数时的几点建议：1.可用极限孔隙比作为夯击效果检测的标准。当极限孔隙比与夯击后土体的孔隙比接近，说明土体已被充分夯实。2.在小面积加固时，夯点采用三角形布置会取得更好的夯击效果，若加固面积较大时，在两种布置形式都能满足工程要求时，建议作经济分析后决定采用何种布置形式。3.在选择强夯法时，优先选用重锤低落距加固地基土。

水工建筑物深开挖边坡中大量出现的随机楔体，他们是由广泛分布于裂隙岩体中的结构面切割而成。首先应用随机不连续面三维网络模拟技术建立不连续的概率模型，在此基础上，搜索出临空面迹线上所有的闭合凸多变形，根据文中提出的“面积判断”法，判断块体是否为有限块体。工程实例模拟的结果说明了该方法的合理性。

以南水北调西线的板岩为研究对象，进行了不同泡水条件下的三轴压缩实验，通过引入相对吸水率的定义，分析了吸水率变化对岩石强度、弹性模量及泊松比等力学参数的影响，并从微观的角度分析了试样发生变化的机理，得出如下结论：(1)板岩在泡水后三轴抗压强度发生降低，最大降低辐度达46 %左右，抗压强度随相对吸水率的变化可以用函数式来有效的描述；(2)在泡水后，板岩的弹性模量与泊松比随着吸水率的增大而增大，但由于板岩自身各向异性明显，规律性不是特别明显，只能近似用关系式来模拟；(3)理论分析证实：实际泡水条件下的岩样，在受力挤压后，会经历排水与不排水两种过程，随着吸水率的提高，弹性模量与泊松比增大，验证了实验结果；(4)利用微观力学模型初步证实：泡水后板岩颗粒的吸水性与颗粒间毛细管力的减小是造成板岩泡水后发生软化的原因。

在对湘黔线资水大桥的评估中，提出了桥墩在受各种不同冲刷程度的影响下，通过改变基底的支承方式模拟基础底部被掏空的途径，应用有限元方法进行基底压应力和墩顶位移计算分析的方法。该方法揭示了基底最大压应力等于基底容许压应力时的极限掏空面积和考虑墩顶最大横向、纵向、竖向位移的因素而引起基础的各种变形与应力发生剧烈的变化，导致基础失效的基底掏空面积，为受冲刷桥墩的稳定性分析提供了有力的依据。