研究了膨胀土的强度指标c，?与含水量?、干密度 及饱和度sr的关系，以及强度与膨胀压力p之间的关系，结果表明：c，tan?和 ，sr，?的关系与膨胀压力p和 ，sr，?的关系相似；任何状态的膨胀土的强度，皆可表示为饱和状态的强度和吸力引起的，并可用不同状态土的膨胀压力表示的附加强度两部份。

针对红山窑膨胀红砂岩具有微膨胀、易软化、易风化的特点，采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、MTS815.03岩石力学刚性电液伺服试验机等先进的设备为测试手段，对3种不同风化程度的膨胀红砂岩湿化过程进行观察和机理分析，从试验和机理两方面探讨膨胀红砂岩的湿化性，从而进一步阐明红砂岩膨胀性、裂隙化具有本质的区别。试验结果表明：(1) 中风化红砂岩干燥时抗压强度为5.85 MPa，饱和试样为0.20 MPa，岩石本身强度随吸水率增加而明显下降，具有强烈的软化作用；(2) 膨胀红砂岩的湿化性随胶结系数的减小而愈加强烈，与红砂岩风化程度(埋深)无关。这些研究成果对红山窑水利枢纽工程红砂岩地基开挖易裂以及边坡表层溜坍预治具有较大的指导意义。

采用库仑土压力理论的假设：挡土墙土压力是由墙后填土在极限平衡状态下出现的滑动楔体产生，在该滑动楔体上沿竖向取水平薄层作为微分单元体，通过作用在单元体上的水平力、竖向力和力矩平衡条件，建立挡土墙上土压力强度的一阶微分方程式，给出了土侧压力系数、土压力强度、土压力合力和土压力合力作用点高度的理论公式，并分析了填土内摩擦角和墙背摩擦角对土侧压力系数、土压力强度、土压力合力、土压力合力作用点和墙底抗倾稳定性的影响。

针对黄土的湿陷变形问题，提出了一个微观结构模型，并由微观孔隙体积分布函数和黄土微结构的失稳判别条件，计算出土样中原状部分与扰动部分的体积比率；按复合体串联的力学模式推导出原状黄土的崩塌性体积-应变关系；计算实例与试验结果比较符合。尽管黄土的结构强度随含水量的不同而剧烈变化，但一些压缩试验表明：结构破坏阶段的压力范围在对数坐标中基本保持不变， 且压缩曲线相互平行，这一现象用孔隙失稳的必要条件得到了证明。

分析了几组原状、重塑和配制土样的静三轴试验结果，认为颗粒级配和结构性是影响粉砂应力-应变关系和强度特性的两个主要因素。当颗粒级配不同时，结构性原状粉砂土样和不具有结构性的配制土的强度均不同。相同颗粒级配的原状和重塑粉砂的强度也不同。而颗粒级配稍有不同的一种配制粉砂与原状粉砂在应力-应变关系和强度特性方面相接近。此种配制粉砂可替代原状粉砂做为模型试验用土。

深入研究了库水位等变化对渗流变化滞后效应，探讨了渗流的滞后模型，利用该模型进行优化分析，确定了渗流滞后天数和影响天数以及上游有效水深等参数；并借助于上游有效水深，将非稳定渗流计算问题转化为稳定渗流的求解问题，简化了计算；在此基础上，结合实测资料及渗流分析，建立了大坝渗流基流的分析模型。算例表明：建立的模型能较好地反映基流的变化性态。

介绍了动静载组合破碎岩石试验系统及原理，确定了动静载荷破岩凿入力的一般形式。通过改变静压、冲击能的大小，应用硬质合金刀具对花岗岩、砂浆块进行了静压-冲击组合破碎试验。结果表明：组合载荷破碎岩石的深度、体积随静压和冲击能增加而增加，破岩比能则随之下降。试验得出破碎花岗岩、砂浆块的合理动静载荷组合分别为（63 J, 2 100 N）、(35.15 J, 1 200 N)。

在淹没和非淹没状态下研究了脉冲射流的动态特性、振荡腔腔长、靶距、磨料浓度等参数与脉冲磨料射流的切割和冲蚀性能的关系，对比分析了脉冲磨料射流与前混合磨料射流在相同实验条件下对花岗岩及石灰岩等的冲蚀性能。实验结果表明，自激振荡射流频率随腔长增大而减小，随压力及流量的增大而增大；脉冲磨料射流的体积冲蚀速度在淹没状态下是前混合磨料射流的1.7倍，而在非淹没状态下为前混合磨料射流的1.4倍。

根据渗流场的水头和流量观测数据，建立了基于蚁群算法的地下含水层参数识别方法，含水层参数识别反问题的不适定性由解的不唯一性和不稳定性所表征。与传统的基于梯度的优化方法相比较，对于参数识别反问题蚁群算法能够收敛到全局最优解。为了将蚁群算法引入到参数识别反问题，介绍了一些数值算例，并且将参数识别结果与数值模拟结果进行了比较。研究表明，所提出的参数识别方法具有鲁棒性、全局收敛性和抗观测噪音的能力。

利用工程桩作为锚桩，并在反力系统中充分应用预应力技术，建立了大吨位静载试验装置。分析了超长桩的承载性能和荷载传递机理，结果表明：超长桩的荷载-沉降曲线没有明显破坏点。其竖向荷载主要依靠桩侧摩阻力进行传递，桩侧摩阻力的发挥存在最佳深度范围。超长桩的承载性能还受土体特性、施工工艺等因素影响。

以平面有限元位移法对铁山隧道和大垭口隧道带裂纹二次支护内设钢筋混凝土衬套的补强效果进行了数值模拟。模拟结果表明：加了钢筋混凝土衬套后，可大大降低裂纹尖端的应力强度因子，显著地提高衬砌承载安全系数。

采用自制的试验装置对取自三峡库区的含天然结构面的岩块试件进行压剪试验，通过对4组试件进行不同正压力及不同含水量(天然状态与饱水状态)下的剪切试验，绘制出其相应的变形和强度曲线，并对这几组曲线进行了对比分析。试验结果表明：岩块中结构面的抗剪强度不仅与岩块所受法向应力的大小有关，而且与岩块含水量的大小有关，即结构面抗剪强度的大小随着法向应力的增大而增大，又随着含水量的增大而减小；最后，运用最小二乘法对该结构面的抗剪参数进行了求解，且与推荐值进行了比较，对比发现二者基本吻合，说明该试验装置与试验方法在实际工程应用中是可行、有效的。

基于广西膨胀土和红粘土的成因类型、物质成分和结构特征，研究常温(-4 ℃～60 ℃)下膨胀土与红粘土的热力学特性，探讨了红粘土与膨胀土的抗剪强度指标与温度之间的相关关系。试验结果表明，两种土在10 ℃，40 ℃与室温（28 ℃）时，主应力差?1-?3峰值变化不大，而60 ℃时有明显增大；在相同条件下，红粘土的主应力差峰值变化更大；红粘土与膨胀土的抗剪强度指标（c, φ）随热状况不同而发生变化，而且红粘土的粘聚力c和膨胀土的内摩擦角φ在室温，环境有较小值。分析结果认为，两种土的热效应影响趋势相似，但红粘土的热力学特性较为敏感，这与红粘土的成因类型及胶结特征密切相关。研究结果为红粘土与膨胀土地区工程建设及减灾防灾提供参考。

针对现有工程基础无损检测中反射波分析的不足，对Morlet和Marr小波及其小波变换进行了深入分析，指出它们在反射波分析上具有优势互补性。结合两个小波的优势，提出了Morlet小波域能量密度谱辨识动力学特征和Marr小波域模谱提取奇异特征的反射波分析方法，并构建了基于小波域香农熵的Morlet最优基小波确定技术。由反射波的动力学特征可以识别损伤模式，由反射波的奇异特征可以实施损伤定位，两者相结合构成了一条有机的基于反射波特征小波分析的工程基础精细无损检测技术路线。模型实验分析中概括归纳了工程基础的基本损伤模式，并验证了技术路线的可行、有效性。

岩溶区由于其特殊的岩性，造成岩体裂隙非常发育，这些发育的裂隙很容易形成连通网络，在具有化学侵蚀性水流的作用下，裂隙通道被加宽，从而导致渗漏量增加。在岩溶区岩体裂隙发育特点的基础上对岩体裂隙网络进行了划分，用Monte-Carlo三维模拟技术模拟岩体裂隙的发育程度，同时也模拟出裂隙网络连通图，该图再现了优势裂隙的发育方向。在岩体节理网络的基础上，将各种裂隙和孔隙按规模和渗透性分为四级处理, 即一级真实裂隙网络、二级随机裂隙网络、三级等效连续介质体系、四级连续介质体系，各级裂隙之间以水量平衡原理建立联系。然后采用多重裂隙网络渗流模型对岩溶区岩体裂隙的渗流进行分析。研究表明，将多重裂隙网络渗流模型应用于岩溶区坝基岩体渗流分析中，能够比较确切而直观的反映出岩溶区岩体裂隙系统渗流分布规律，对岩溶区水库的防渗和防腐蚀措施具有重要的指导意义

有限元法是计算路堤沉降常见的数值计算方法，但其模型参数一般需要做三轴排水试验确定。为了使该法更为实用，对已有的Duncan-Chang模型中切线弹模简化确定法进行了误差分析，提出了具体的修正系数；基于土体的K0 状态条件，给出了一个切线泊松比近似计算公式，对砂性土和粘性土均可适用。实例计算表明：所提出的方法对缺乏三轴试验资料，但又需进行有限元计算沉降的一般道路工程，具有一定的借鉴意义和参考价值。

荷载传递函数法是桩荷载传递机理分析的重要方法之一。针对桩-土共同作用过程中的桩周土体分别处于弹性与塑性状态的划分，以天然地基抗剪强度随深度线性增长的规律，由荷载传递函数的基本微分方程解得荷载传递的解析表达式，并以实例说明这种分析思路的实用性。

软基瞬时沉降目前还没有很完善的计算方法，而海滩地区软土路基所处环境又较复杂，由于长期受潮汐影响，两旁一般都筑有围堰。结合厦门一滨海路基变形监测资料，对瞬时沉降进行了分析，在考虑围堰及潮汐等影响因素的情况下，建立了该类地区软基瞬时沉降的计算公式。由于该方法各计算参数都是由厦门地区软基变形实测资料而得出，故能较好地计算该地区软基瞬时沉降，而对其他类似地区也有一定的参考作用。

采用固支大变形圆板突变模型研究了单井溶腔顶板的稳定性，得出了溶腔顶板岩层失稳的必要条件；并考虑了自重侧压力及水平构造应力的综合作用，用平直梁尖点突变模型研究了连通井顶板的失稳突跳，得出了连通井顶板失稳的充要条件。为溶腔稳定性控制和溶腔用于战略石油和天然气的储备打下理论基础。

基坑工程中围护结构入土深度，一般是由坑底抗隆起稳定性决定，现行规范规定推荐的圆弧滑动法的验算方法只是针对一般情况，特别是柔性围护结构。考虑逆作法施工的特点及其他一些有利因素的影响，提出修正的圆弧滑动法以适合刚性围护结构的抗隆起验算。并通过一个工程实例的设计验算，对逆作工况下地下连续墙入土深度进行一定的探讨和优化。

在港口桥梁工程和海洋工程中，一般将桩从桩-土-承台结构中分离出来，单独计算波浪力对桩的作用。在提出波浪力作用下桩-土-承台结构相互作用模型的基础上，结合工程算例，进行了桩-土-承台结构在波浪力作用下桩的荷载和弯矩计算分析，结果表明：在不考虑波浪力的情况下，计算结果跟规范方法较为接近，验证了桩-土相互作用模型的适用性。在此基础上迭加波浪力，将波浪力和桩-土-承台作为一个完整的系统研究，随着承台所受外力、波浪力、桩侧地基土的变化，分析了桩-土-承台结构在波浪力作用下的受力效应。

锚杆框架梁是一种较好的加固膨胀土路堑边坡方式，但其设计理论依据仍不统一，未形成成熟的规范，多依靠工程经验。Winkler地基梁和半无限弹性体理论被用来计算框架梁的内力，在Winkler假设的前提下，着重分析了现浇梁和预制梁在不同长度条件下的内力分布。结果表明：框架梁的设计完全依据膨胀力是欠合理的，建议采用Winkler地基梁和半无限弹性体理论计算框架梁的内力，并结合工程实例，提出了相关的建议。

Love波的传播特性对动力响应和工程勘探都具有重要意义。运用解析法建立了交通荷载作用下双层地基中Love波的特征方程和位移表达式，并对方程进行了求解，得到了不同交通荷载情况下地基中Love波的弥散特性和位移分布情况。结果表明，交通荷载作用下Love表面波的传播速度不仅与土层的剪切波速度有关，而且与土层的压缩波速度有关。

由于数据结构的差异，用于岩土工程三维可视化的网格与用于数值模拟的计算网格之间存在本质差异，如何通过两种网格的共享实现三维地质模型与数值模拟之间的集成是岩土工程建模的重要内容。在对层状岩体三维可视化网格与数值模拟网格的特点进行剖析的基础上，提出了基于松散模式的三维规则格网与FLAC3D基本元素之间的转化方法，从理论上实现了“可视”与“可算”的结合。将其应用于我国某海底隧道的选线研究中，证明了该方法的合理性和有效性。

根据顶管工程中矩形沉井工作井后背墙变形情况，假定后背墙在顶管反力作用下变形为抛物线形，提出采用与位移有关的土压力来计算土体反力。考虑了沉井底部和侧壁的摩阻力，由沉井整体水平向受力平衡计算允许顶力。通过算例与朗肯理论的比较结果表明，提出的方法可用于计算土体的非极限被动土压力，且该方法考虑了顶管反力这一局部荷载对墙后土压力分布的影响。

由于岩土参数具有很大的不确定性，在深基坑抗隆起稳定性分析中高安全系数并不一定安全。为此，提出了深基坑抗隆起稳定性可靠度分析方法，基于Rosenblueth方法开发了相应计算程序，研究了土性参数c， 变异性对可靠指标的影响，并通过实例分别运用可靠度和安全系数分析方法分析深基坑抗隆起稳定性。结果表明:可靠度分析方法具有科学性和合理性，同时体现了Rosenblueth方法在复杂功能函数中进行可靠指标计算的优越性。

基于三维有限元法，对刘家峡水电站扩机工程调压井结构进行了静力、反应谱分析及非线性有限元分析，评价了结构的荷载效应。首先根据线弹性有限元分析结果，采用拉应力图法对调压井衬砌结构进行了配筋；然后以考虑混凝土开裂的非线性有限元方法校核结构强度和裂缝宽度。通过调整配筋面积，提出了适合于该水电站扩机工程调压井结构的最优结构型式和配筋方案。

以鹏山水源地地下水系统作为研究对象，针对研究区地下水开采引发的地面沉降问题，应用土力学和地下水动力学原理，建立了该水源地开采条件下的含水层固结模型。为保证模型的准确性，从渗流空间场和地下水运动过程两个方面，对模型误差积累、误差分布和模型稳定性进行了较全面的评估，使模型具有较高的可信度。

利用实际工程深基坑开挖过程中坑壁侧向位移的实测资料，采用人工神经网络方法，建立了非线性人工神经网络模型，从而对深基坑开挖过程中坑壁侧向位移进行了预测。再通过模糊控制器对二维的复杂基坑问题进行施工控制。研究成果为软土地区深大基坑开挖过程中的施工控制和施工预报提供了新的思路。

边坡稳定是一个复杂的、多参数岩土力学问题，对其现场监测是保证工程安全的重要措施之一。结合工程实际，在对路堑边坡表面、地下变形以及支挡结构物受力状态监测所获取的信息进行综合分析的基础上，对边坡施工及运营期的安全性进行了分析研究，指出了影响边坡稳定的各种因素，可为类似工程的设计及施工提供借鉴。

采用层析成像二阶段射线追踪技术，对混凝土构件的内部质量进行检测。在不损伤检测对象内部结构的前提下，用专用检测设备获取投影数据，并选用适当的数学模型和重建成像技术，反演检测对象内部未知物理量，生成二维、三维图像以重现检测对象的内部特征，提供混凝土构件测试断面上的完整信息，对缺陷做出详细的解释，提高测试精度。层析成像技术是病害检测技术发展的主流，此方法检测费用相对较低、速度快、检测信息丰富、检测手段多样化，应用前景广阔。

因现场资料不足或分析手段落后等原因，当前进行水库坝基防渗墙设计，往往存在过于保守的倾向。以河南省燕山水库为例，基于优化设计的思路，采用目前较为成熟的二维有限单元法，对不同防渗条件下的坝基渗流场分别进行了模拟，并将计算所得比降、流量与允许比降、允许流量做了对比，从定量的角度提出了既安全、又经济的防渗方案：防渗墙厚度取0.8 m，深度取打入破碎带5 m。

从隧道施工引起地层变位的一般规律出发，分析了隧道施工对既有构造物的影响。结合长春站南北广场地下通道穿越既有轨道、站台、邮政通道及多处地下管线的具体情况，以规范规定的既有构造物允许不均匀沉降值作为控制目标，采用数学力学的基本分析方法，建立了相应的隧道施工地表沉降控制基准。所建立的控制基准，确保了工程安全、顺利地进行，并在工程中获得了实践验证。

介绍了信合嘉园小区所建3栋高层住宅楼的工程地质条件、基础方案、软弱下卧层验算、复合地基承载力验算、地震液化检验、沉降量与倾斜验算、基坑开挖和基坑降水方案。该工程中夯扩灌注桩复合地基在箱基下形成似筏板基础，桩身未穿过可液化层，但通过挤密效应消除了地层液化，大大缩短了桩长和降低了地基处理成本。该项岩土工程不仅填补了河北省任丘地区高层建筑勘察设计的空白，而且说明了夯扩灌注桩对挖掘浅层可液化地层的地基的潜力具有很重要的意义。

简要介绍了岩土压力传感器静匹配方面的研究进展，导出了匹配误差的近似解析理论公式和统一的定量计算公式；给出了最佳压陷位移系数的量值；建立了2个匹配条件之间的定量关系；给出了传感器承压面和周围介质中应力场的分布规律。