地面沉降是普通存在的一种环境灾害为此提出了一种新模型，它概括了泊松曲线模型与Verhulst模型，能准确预测全过程沉降量的变化规律。提出了将非线性回归与3次样条插值相结合求解新模型的思路与方法，突破了泊松曲线模型所用三段计算法的局限。实例分析结果表明：所提出的方法能准确地求得非线性模型的解；新模型及方法与Verhulst模型及方法相比，能使模型计算值与实测值之间的残差大幅度减小。新模型为岩土工程设计提供了新的科学依据。

基于固结有限层的考虑提出了土体固结的桩-土-承台非线性共同作用分析方法。在此基础上，介绍了相应的计算程序CPRI的实现过程，给出了主程序计算框图和桩土承台支撑体系计算子程序框图。通过程序CPRI检验和算例分析，验证了程序的正确性。程序CPRI可以给出不同时刻桩-土-承台支撑体系的竖向位移、孔压、桩顶反力和土体反力变化的情况，从而模拟了非线性共同作用下固结的全过程。

岩体质量分级是岩石力学学科研究的热点和难点，在水电工程建设中具有重要的实际意义。在对岩级分类方法进行大量研究之后，工程人员对岩级结果的表达有了更高的要求，传统的方式已不能满足人们空间分析的需要，研究岩体质量可视化分级十分必要。首先，利用NURBS工具以一种新的数据结构和方法重建三维地层模型，然后，基于岩体质量分级结果，按照空间图形集合运算算法生成相应的三维岩级模型。将上述理论方法应用到锦屏一级水电工程岩体质量分级评价中，并进行了一系列与工程相关的岩级可视化分析，获得了很好的应用效果。

基于现场动力排水固结法加固饱和软土地基工程实践和室内动力固结试验，结合土体压力分析了饱和软粘土在冲击荷载作用下的变形与孔压的发展变化规律。研究表明：冲击荷载引起土体变形和激发的孔压具有不同发展模式，土体变形与冲击击数是对数双曲线关系，而孔压与冲击击数之间仅是双曲线关系。

应用渗流与应力耦合分析软件EPSCA3D和三维有限元软件ANSYS，分别研究了木架山和东桐峪金矿采空场处理前、后的顶板力学特性。结果表明，渗流将会引起采空场处理后的岩体移动量减小；顶板应力的变化取决于渗透性和流向；渗透性较流向对顶板应力重分布的影响更大；若渗流流向近似水平，则上部采空区顶板的拉应力增大，压应力减小；若渗流流向近似135°，则上部采空区顶板的拉应力、压应力都减小。渗透性和流向受赋存的隔水层的控制。

对采矿引起的矿山覆岩移动特征研究成果及工程实践进行了总结，以此为基础，就受众多因素制约的重要问题—矿山安全开采深度问题形成了几点认识与建议。

根据建筑物不均匀震陷发生机制，提出了建筑物不均匀震陷二维有限元分析方法。采用了不规则荷载下土的残余应变模型及土体逐步软化模型，考虑了土、结构及地震动波形对不均匀震陷的协同作用效果，实现了对建筑物不均匀震陷的时程分析，并通过大型振动台试验对方法的可靠度进行了检验。

土的抗剪强度指标概率分布的类型，影响着风险评价和可靠度分析的结果。通过收集整理的多个水利工程中丰富的长序列的抗剪强度试验资料，在此基础上利用K-S法对土体抗剪强度指标的概率分布类型进行了统计分析，发现一般情况下抗剪强度指标均可以接受正态分布和对数正态分布，而选择对数正态分布能够避免出现物理量为负的现象，在许多情况下这样处理更为合理、简便。

针对一工程发生破坏的实例，对软土地基条件下大型圆筒海岸结构的设计与计算方法进行了比较分析，并对波浪水流作用下软土特性参数的选取、泥面冲刷对结构稳定性的影响等进行了讨论。提出了反复荷载作用下软土的动力特性、水流作用下结构周围泥面的冲刷演变规律以及波浪作用下大型圆筒结构与软土的动力相互作用等，这都是软土地基条件下大型圆筒海岸结构工程应用亟待解决的关键问题。

针对水工建筑物裂隙岩基渗流场计算，采用双重介质解法编制了三维有限元裂隙渗流计算程序，用水量交换项耦合主干裂隙网络及裂隙岩块，自由面位置的确定使用自由面虚点法迭代逼近，得到了合理的计算结果。计算使用ANSYS建立渗流模型并剖分网格，相应的前处理子程序降低了裂隙渗流计算的复杂性，提高了裂隙渗流理论计算方法的可用性。

根据福建牛头山水电站地基岩体爆破开挖监测，运用离散元方法模拟了节理岩体距爆源不同距离处质点的振动速度和频率的变化特征，由此确定岩体质点最大振动速度和振动主频随爆源距离的衰减规律，并得到了距爆源一定距离处质点最大振动速度和振动主频与爆破药量的关系。数值模拟与现场实测的结果表明，用离散元软件UDEC计算得到的岩体振动特征和衰减规律与现场监测结果是基本符合的，误差在工程应用的允许范围之内，因此UDEC用于对岩体动态响应的数值模拟是适合的。

采用基于细观损伤力学基础上开发的RFPA2D数值模拟软件，用2种不同的岩石材料来组成7个不同岩层倾角的横观各向同性的岩石试件，通过单轴加载数值模拟试验，模拟横观各向同性岩石渐进破裂的整个过程，分析了岩层与最大主应力之间的倾角和强度之间的关系，讨论了不同岩层倾角的横观各向同性岩体的不同破裂模式及其破坏准则。

基于强度储备法和超载法的两种传递系数法已被广泛用于评价岩质滑坡的稳定性，目前对该方法的验证都是用极限平衡法和有限元等数值分析方法进行相互分析比较。以三峡库区巴东赵树岭滑坡原型为背景，采用岩石相似材料模型试验方法对这两种方法的可靠性进行了验证。研究结果表明：这两种方法计算的稳定系数都偏于保守。基于超载法的理论稳定系数较接近试验情况，并且其条块间允许有拉应力的假设符合模型破坏特征，而基于强度储备法的稳定性系数与试验情况相差较大；在实际工程中，采用基于超载法的传递系数法是可靠的。

基质吸力是非饱和土力学中一个非常重要的概念，也是初学者学习中的一个难点，要把它理解透彻并不容易。本文从表面物理化学的基本公式，亦即Young-Laplace公式和Kelvin公式出发，对基质吸力概念和与基质吸力有关的若干问题进行了一些思考和初步探讨。研究表明，基质吸力的大小受土的孔径大小的影响；在环境条件下，基质吸力的大小受外界平衡相对深度的影响；土的孔径分布决定了土水特征曲线的特征。

从系统理论的观点出发,提出了滑坡灾害复杂大系统的概念,并以这一概念为基础,探讨了滑坡灾害风险特征及滑坡灾害风险评价的基本内容,提出并系统地阐述了以滑坡危险性分析、承灾体易损性分析和滑坡灾害破坏损失评估为核心内容的滑坡灾害风险评价的系统理论。

面对越来越大量的工程应用，刚性桩复合地基的抗震性能成为亟待研究的课题。基于动力文克尔地基理论，提出了单桩复合地基的地震响应分析模型，推导了其地震响应的动力微分方程组，并构造了有限差分的求解方法，研究并探讨了不同影响因素变化下的地震响应性状，得到了一些有益于工程设计的规律性结论。

高速公路路堤填筑过程可近似地看为一个线性加载的过程。笔者从土体应力-应变关系出发，证明了在线性加载或近似线性加载情况下，路堤沉降-时间曲线呈反“S”型特征，并由此建立了Gompertz沉降-时间预测模型，其中3个参数a、b和c可以通过SAS程序求解得到。多个工程实例的应用证明了该模型在路堤沉降预测中的合理性和实用性。

利用改良膨胀土作为高速公路路堤填筑材料是宁淮高速公路需要解决的主要问题。尽管室内试验论证可以用石灰改良膨胀土性质，但现场石灰改良土施工还要解决三大问题：石灰拌和均匀性和石灰含量的检测问题、现场压实方法和压实度控制问题、现场压实改良土的胀缩性和强度是否满足高等级公路路床和路基的要求问题。结合宁淮高速公路先导段施工，设计了试验段进行现场试验。试验结果表明，通过合理的施工工艺、有力的质量控制，改良膨胀土能够满足设计要求。改良土已经不具有膨胀土性质，胀缩性低，CBR强度高，是良好的路堤填筑材料。

矿物结构是影响岩石力学特性的根本因素。对晶粒0.5～1 mm细晶微风化大理岩和晶粒0.2～0.5 mm粉晶风化大理岩，进行了超声波测试和单轴、常规三轴压缩试验。粉晶大理岩晶粒尺度较小，滑移界面较多，粘接强度稍有变化就显著影响变形，即单轴压缩强度离散性较小而杨氏模量离散性较大，杨氏模量是细晶大理岩的1/3 左右，而单轴压缩强度仅低20 %。细晶大理岩的杨氏模量与围压无关，粉晶大理岩的杨氏模量随围压而增大，但进入延性变形阶段后两种大理岩的三轴强度完全相同。岩样的剪切破坏角都是随围压增大而减小，最后达到Coulomb准则确定的数值。在较高围压下，试样的承载极限与应力路径、材料强度以及内部的缺陷关系不大。晶粒的摩擦决定了大理岩的强度、变形特性。

采用三轴剪切试验对基坑开挖过程中土体卸荷的应力路径进行模拟，研究了由于侧向卸荷对土体抗剪强度指标产生的影响，并从土的微观结构角度分析了产生这一现象的原因。试验结果表明，经过侧向卸荷过程土样的抗剪强度指标与常规三轴试验明显不同。

研究表明，在三轴压缩和伸长试验条件下，土的抗剪强度与莫尔-库仑准则是一致的，而对于一般应力状态下，土体破坏时的应力状态与莫尔-库仑准则有一定的出入。结合以往的真三轴试验结果，建议了一个复杂应力状态下的等效内摩擦角，在此基础上提出了一个考虑中主应力影响的无粘性土（c＝0）的破坏准则。通过和真三轴试验结果比较，发现该准则在π平面内比莫尔-库仑准则更接近于试验结果。该准则有望推广应用到粘性土中。

建立了二维渗流方程的有限元表达式，比较了某工程实例防渗帷幕建造前、后渗流速度和出溢处水力坡降的变化情况。计算表明，除帷幕底部小范围内渗流速度有所上升外，其它地区的渗流速度及下游出溢处的水力梯度均显著降低。在运用悬挂式防渗帷幕时，要注意提高帷幕底部的抗冲刷能力。

对室内配制的不同成份的垃圾土分别进行了固结不排水和固结排水三轴压缩试验。结果表明，垃圾土的本构关系基本符合邓肯-张双曲线模型。垃圾土中有机质及土粒的含量是影响垃圾土强度参数c,φ值的重要因素。对于有机质含量较高而土粒含量较低的垃圾土，c宜取低值，φ宜取高值。给出了c,φ值的取值范围及其变化规律。随着时间的变化，c值会有所增加，而φ值会有所降低。观察到垃圾土的轴向应变超过30 %而其主应力差仍然在增长。垃圾土在固结过程中，存在滞留孔隙水压力，其渗透系数k值的变化与应力、时间、垃圾土的成分等因素有关。在固结排水三轴压缩试验的剪切过程中，孔隙水压力会随轴向应力的增加而增加，试验所得到的总应力强度参数并不就是有效应力强度参数。

简单地介绍了加速土工合成材料蠕变试验的时温叠加方法原理和，移动因子的计算公式和意义。如果试验所得的曲线有拐点，则相邻曲线既有水平移动也有垂直移动。利用时温叠加方法得到的移动后的应力-时间曲线，可以直接确定土工合成材料设计寿命时的蠕变强度，抗拉强度除以蠕变强度即为蠕变折减系数。还重点阐述了利用时温叠加法确定蠕变强度和蠕变折减系数的步骤和过程，同时给出了具体的算例，并提出了建议和有待改进之处。

对深部工程中不同深度的巷道围岩在高地应力作用下的蠕变破坏过程进行了数值模拟，得到了时间-蠕变、水平地应力-蠕变曲线组和时间-水平地应力-蠕变三维曲面。应用Mohr-Coulomb和Griffith破坏准则，获得了高地应力岩体的蠕变破坏规律，并计算验证了郑榕明和孙钧提出的非线性流变理论。

探讨了深厚软弱地基上多（高）层建筑桩基础的共同作用分析方法，建立了桩土相互作用的界面模型，采用子结构法考虑上部结构刚度对基础变形和地基沉降的影响，同时考虑地基为弹塑性的，并采用无限元法考虑远场区域的影响。通过一个工程实例验证了模型的合理性，计算结果表明，计算方法能反应深厚软弱地基上桩基础的沉降特性。

在桩与桩侧土界面引入接触单元模型，并采用参变量变分原理及基于此原理的参变量二次规划法，对接触单元刚度矩阵进行了推导。模型计算结果与实测比较表明，接触单元能较好地模拟桩与土之间的剪力传递和相对位移。

简单地介绍了边坡岩体变形研究的现状和FLAC-3D软件，利用FLAC-3D软件对天然状态下和蓄水条件下呷爬滑坡的变形进行数值模拟研究。根据模拟所得的计算结果，从滑坡主剖面上特征点的位移值和位移矢量图分析，得出滑坡体在天然状态下和不同蓄水高程下的变形特征，确定滑坡变形特征与滑坡稳定性之间的联系。从而为呷爬滑坡的稳定性评价提供必要的理论依据。

1. 大连轻工业学院 信息科学与工程学院，大连 116034；2. 辽宁工程技术大学 力学与工程科学系，辽宁 阜新 123000

软土中的机械预切槽法是超前支护的一种，在预筑拱的保护下可以安全高效地开挖隧道。在隧道力学和弹塑性理论的基础上，利用自行开发的三维程序，分析了机械预切槽法与常规全断面法开挖隧道时引起的地层变形。计算结果显示：机械预切槽法形成的预支护作用在控制地层变形方面较常规全断面法具有明显的优势，预切槽法可以减少隧道施工对地层变形的影响范围和影响程度，可以用于对地表沉降控制较严格地区的隧道施工。

为研究连云港海相软土流变特性，进行了三轴流变试验。根据对试验结果的分析，可以将连云港海相软土作为弹-粘塑性体来研究；将广义Bingham模型和椭圆-抛物线双屈服面模型相结合，建立了新的流变模型来描述其流变特性，得出了各参数，并验证了该模型的适用性。

有复杂边界面的渗流场求解问题经常会同时涉及降雨入渗边界和密集排水孔边界，这一般是一个非饱和渗流问题，因此传统的稳定饱和排水子结构模型不能适用。根据2类不同的排水孔，给出了排水子结构典型网格划分型式，提出了相应的非饱和排水子结构水力学模型，并引入传统模型中未考虑的降雨入渗等其它边界，使得模型更全面和完善。

研究了在循环荷载作用下具有双面半透水边界的饱和粘土层的一维固结问题。根据瞬时加载条件下的解答，采用积分方法得到了循环荷载条件下的解析解。根据解析解的结果，通过计算分析了边界条件和加载条件对土体固结过程的影响，可知：砂垫层和下卧层的渗透性减小会明显减缓固结过程；在循环荷载的一个周期内，孔压和固结度都会达到最大值和最小值各一次。

阐述了遗传算法的基本原理，针对遗传算法在参数确定中局部搜索能力不强等问题，把单纯形加速法引入到遗传算法中，提出了复合遗传算法并对复合搜索理论进行了阐述，通过工程实例进行验证。数值计算结果表明，在爆破震动测试参数确定中，复合遗传算法对加大局部搜索速度、提高计算精度具有明显效果。

经典岩土工程极限分析方法一般采用解析方法，有些还要对滑动面作假设，且不适用于非均质材料，尤其是强度不均的岩石工程，从而使极限分析法的应用受到限制。随着计算技术的发展，极限分析有限元法应运而生，它能通过强度降低或者荷载增加直接算得岩土工程的安全系数和滑动面，十分贴近工程设计。为此，探讨了极限分析有限元法及其在边坡、地基、隧道稳定性计算中的应用，算例表明了此法的可行性，拓宽了该方法的应用范围。随着计算机技术与计算力学的发展，岩土工程极限分析有限元法正在成为一门新的学问，而且有着良好的发展前景。