面板堆石坝尤其是高面板堆石坝的运行实践表明，堆石的流变现象比较显著。采用基于直接约束算法的接触力学分析方法模拟了混凝土面板和堆石体之间的接触关系。考虑堆石体的流变特性，并结合天生桥一级面板堆石坝的现场观测结 果，对高面板堆石坝中的面板脱空问题进行了有限元计算分析，研究了坝体流变变形对面板脱空和垫层亏坡问题的影响。

通过对土体应力应变试验结果的分析，明确指出了土体普遍存在的应力-应变关系转型现象。提出了按后破坏模量和临界围压两个参数判别土体应力-应变关系转型的方法，对影响土体应力-应变关系转型的因素包括土的类型、围压、初始密度或含水率、排水条件及应力路径等进行了简要分析。最后，对砂土初步提出了一个能反映转型现象的组合应力-应变关系模型的理论框架。

针对地表附近30～50 m的岩体裂隙处于一种低围压状态（约1 MPa左右）这一情况，提出了低应力状态下裂隙变形的两点假设：（1）裂隙面处于线弹性状态；（2）隙宽减小量相对于初始力学隙宽是一个微小量。结合Barton公式，建立了低法向应力下裂隙渗流的半经验理论公式，并从实验的角度验证了该公式的合理性。实验结果和理论分析表明：低法向应力作用下，裂隙渗透系数随法向应力的增加而线性降低。此外，给出了一种间接确定裂隙初始力学隙宽的方法。

针对岩土及地下工程结构的特点，基于修整后的位移型Reissner泛函中引入独立转动场的变分原理，转动场采用结点真实转角来插值。结合平面四结点单元讨论了有效附加非协调位移的合理形式，引入适用于任何四边形单元的非协调位移函数，建立了一种带转动自由度的平面四结点内参型非协调元模型，给出了相关数值计算列式。四结点单元能通过分片检验，并易于与带转动自由度的梁单元相容，对若干算例及地下隧洞工程实例计算的数值结果表明，采用所建的计算模型，具有较高的计算精度，为岩土及地下工程结构计算提供了一种理想的数值分析方法。

广泛分布在日本大分县的天然硅藻土是一种令人惊奇的具有正常固结历史的天然沉积结构土，其含水量如豆腐，却硬如石头。由于具有强结构性，其土样不会受到取样及成形过程的扰动影响，能够在室内对其天然状态进行力学性状研究，是一种难得的天然沉积结构性土。采用最大压力达10 MPa的高压三轴仪对天然沉积硅藻土进行试验，以探讨强结构性天然沉积土的力学性状。结果表明，其固结屈服压力达到上覆压力的57倍以上，固结屈服前的压缩曲线是水平的，固结压力达到固结屈服压力时，压缩性突增。强度试验结果显示，处于固结屈服前状态的强度与应力水平无关，而处于固结屈服后状态时其强度包络线与重塑粘土同样为通过原点的直线。

有限单元法是计算路堤沉降常见的数值计算方法，其中土体模型参数的真实性是该法计算结果高精度的保证。首先，针对邓肯-张非线性模型中各参数对沉降影响的程度进行了分析，找到了灵敏度较大的5个参数。然后，利用人工神经网络技术，结合前期沉降实测资料，提出了一种反馈修正K，G这两个主要参数的思路。计算表明：此种修正法是可行的，且依据修正后参数的沉降计算结果更准确，在工程实践中有一定的参考价值。

基于花岗岩的真三轴强度试验结果和双剪强度理论，考虑岩石在三轴压缩状态下和在三轴伸长状态下不同的强度特性，导出了花岗岩在三轴压缩状态下的 函数关系式和在三轴伸长状态下的 函数关系式，并分别将目前常用的 Gudehus-Arygris、William-Warnke、郑颖人、俞茂宏-刘风羽等角隅模型的屈服强度计算结果与花岗岩的真三轴强度试验结果进行了对比，得出了这些角隅模型能较为准确地预测屈服强度等一些有益的认识。

红粘土工程性质特殊而复杂引起学术界与工程界的广泛关注。采用CT技术研究三轴应力条件下红粘土的力学特性，是土力学领域中一项新的研究方法，它可以从细观的角度分析红粘土在受到三向应力作用后，土体内部结构、孔隙的变化、裂隙扩展等规律，并获得CT图像、CT数与应力-应变的关系。

概述了结构面的网络模拟技术的基本原理、方法和现状。在充分考虑岩石破裂的力学机理的基础上，结合野外测得的结构面特征参数，提出了一种基于力学机理分析的网络模拟技术，并把该技术运用到地下洞室的超挖预测中。通过某工程实例验证结果的准确性，预测的结果表明：考虑岩石破坏机理的网络模拟技术，能充分反映岩体结构面的几何特征，合理地预测地下洞室中的超挖问题。

在已知岩石和节理蠕变规律的前提下，推导了节理岩体蠕变模型的一般表达式。假定岩石体积变形和节理法向压缩变形为弹性变形，忽略节理的剪胀现象，认为只有岩石畸变和节理剪切滑移与时间有关，从而推导了含三组相交节理的岩体蠕变模型及其参数。根据反演出的岩石和节理蠕变模型，计算了含三组相交节理的岩体在单轴应力作用下一些节理参数对岩体单轴蠕变的影响。分析表明，节理间距、剪胀系数以及节理夹角都对岩体的单轴蠕变变形有明显影响。节理间距越大，剪胀系数越大，节理夹角越小，节理岩体的单轴蠕变柔量也就越小，岩体的蠕变变形也越小。

随着城市化进程加快，济南市面临日益严重的环境岩土工程问题。以济南市典型地区的地基土为研究对象，在室内开展了水-土化学作用的物理力学效应实验，在现场对已经污染腐蚀的地基原状土样进行了物理力学性质实验。结果表明，地基土腐蚀后其物理力学性质有显著地变化。遭受污染腐蚀的地基土和无腐蚀的地基土相比，前者液塑限和压缩模量减小，液性指数和压缩系数增大。

采用相同直径不同高度的圆柱形白色大理岩及灰岩试样进行单轴压缩试验研究，验证了脆性岩石抗压强度在一定范围内随高径比的增大而减小的规律。依据岩石单轴压缩试验结果，基于灰色预测GM（1，1）模型建立了脆性岩石的单轴抗压强度与试件高径比之间的非线形关系式，该经验公式对脆性岩石具有统一的形式，同时通过式中参数a值反映了由于岩性、试验条件等不同而引起的强度差异。利用该关系式可以很方便地在相关岩土工程中为相似岩石估算其强度值提供参考、借鉴。

扩展简化Bishop法的提出，为非圆弧滑面安全系数的求解提供了一个简便的途径。然而，在建立滑体总体力矩平衡方程时选择不同的取矩中心会得到不同的计算结果，这在某种程度上限制了该法的应用推广。为此，针对不同类型的滑面（组合滑面、折线滑面），较为系统地研究了取矩中心对安全系数的影响规律，并提出了确定取矩中心的原则。算例分析表明：无论哪种类型的滑面，只要选择合适的取矩中心扩展简化Bishop法便可得到与严格法（Morgenstern-price法）相当的计算精度，且该法数值计算简便，具有较高的实用价值。

将路堤荷载作用下的刚性桩复合地基变形，简化为只有竖向变形，水平变形可以忽略，然后，应用土体的平衡、几何、物理方程，建立沉降计算的控制方程。桩土界面的接触条件按位移协调或产生滑移变形两种情况分别建立，采用有限差分法离散求解，可得桩、桩周土各自的沉降变形、桩土界面的摩擦力分布。与有限元分析和现场实测结果的对比表明，该简化方法具有较高的准确性，可以方便地应用到工程实际。

模爆试验是研究爆炸冲击荷载作用下地基动力性能、土-结爆炸冲击相互作用及埋地防护结构抗爆能力与破坏机理等的重要手段之一。模型相似设计是确保模爆试验能够尽可能真实地反映原型爆炸冲击动力性状的关键之一。以上覆饱和砂土层对浅埋地下圆拱直墙式防护隧道免遭炸弹触地爆炸触发地冲击波破坏的保护效应为研究目的，基于目前广泛应用的Bockinghamπ定理，采用量纲分析方法，并且结合考虑土-结体系非线性爆炸冲击动力响应、土-结接触面爆炸冲击动力响应以及爆炸地冲击波-结构动力相互作用等的相似性，求解土-结爆炸冲击相互作用模爆试验的模型设计相似关系。

由于节理岩体具有复杂的力学特性，节理岩体地基的极限承载力问题一直都没有很好解决。利用非线性统一强度准则考虑中间主应力影响和岩性、岩体结构特性可以通过参数m，s和σc 来反映的优点，将非连续介质特性的节理岩体等效为连续介质，在确定即时摩擦角后，结合滑移线场理论获得了节理岩体地基极限承载力的封闭形式的理论解，其解考虑了边界条件和基础的几何形状，举例说明了计算裂隙岩体极限承载力的过程和所需的参数。结果表明：节理岩体的材料特性和中间主应力对极限承载力具有重要影响。

随着我国基础设施建设步伐的加快，在越来越多的工程中要涉及到对回弹变形的分析。通过大量试验，研究了淤泥在卸荷作用下的变形特性。淤泥的回弹变形存在临界卸荷比，当淤泥卸荷比小于临界卸荷比时，淤泥不发生回弹变形；当卸荷比大于临界卸荷比时，淤泥发生回弹变形，回弹变形可以分为主回弹变形、次回弹变形、附加次固结变形三部分，附加次固结变形的实质仍然是土骨架的蠕变。

根据冲击地压发生的力学条件和地质条件, 引入 (Ruina,1983年)单状态变量本构模型(Single state variable model, SSVM)对冲击地压的动力学行为和演化行为进行了描述。研究表明：模型中参数K， 对冲击地压系统动力学行为和状态变量演化行为贡献较大，而系统动力学行为和演化行为对 ，f初值的敏感性相对较低。模型模拟了冲击地压系统的粘滑特性和冲击地压系统的动力失稳过程，较好地解释了冲击地压的发生机理，为冲击地压失稳破坏的预测预报提供了理论依据。

现场经验及模型实验表明，煤巷锚杆支护中有时出现锚固体的弯曲突变失稳现象。通过力学模型解析，系统地研究了锚固体的弯曲突变失稳机理及平衡条件，并对锚固体的横向承载面积及水平推力进行了分析，发现锚固体梁在受载变形的不同阶段维持不同的自稳特征，保持不同的动态平衡。因此，研究锚固体突变失稳的发生和控制具有理论价值和工程意义。

以某深基坑支护结构位移与内力监测为依据，并结合计算分析探讨了位移与内力大小的变化规律。实测表明：施加的锚杆预应力有10 %～25 % 的损失，在开挖过程中锚杆轴力增加约10 % 左右。钢支撑的轴力随开挖深度增加而增加，轴力大小、变化与开挖方式、速度及下层支撑的逐一拆除有关；支护桩的变形随桩深、支撑条件变化而变化。基坑顶部的水平位移以坑壁中央最大，靠端部位移较小。总的来说，理论分析与实测结果大体一致，但由于支护结构受力与变形的复杂性及施工的影响，使得理论计算值与实测值存在一定的差异。

大面积的多孔隙、粗颗粒非饱和土地基的加固处理宜采用强夯法。加固深厚地基，特别是大孔隙湿陷性地基、山区大厚度非均匀块石回填地基和抛石填海地基，应该施加高能级强夯进行处理。我国的高能级强夯主要用于石化工程施工中的生产装置和大型储罐地基。结合青岛重交沥青有限公司4座5万m3原油储罐和配套附属设施地基处理工程，对高能级强夯的关键技术、检测方法和综合评价进行了阐述，可供强夯设计施工参考。

考虑渗流力的作用，对太沙基一维固结理论进行了修正，给出了向上及向下渗流时固结度的表达式，并分析了固结过程中渗流应力的变化规律。结果表明：渗流力对固结度的影响较大，特别是在时间因素Tv=0.1附近，是否考虑渗流力的影响将导致固结度的差值达30 %，因而渗流力对固结度的影响是不可忽略的。

介绍了秦沈客运专线A14试验段软土路基工程设计施工情况。通过对各种地基处理路段沉降观测，探讨了软土路基沉降特征，推测出其最终沉降量和沉降速率，并分析了软基处理措施与沉降的关系。结果表明：软土路基沉降受加荷影响很大；采用碎石和粉喷桩处理后地基沉降量比其它处理方法要小；在松软土地层，控制填土不是主要问题。

地铁隧道施工扰动地层，地层应力释放产生相应变形，并且在不同条件下变形量表现出较大的差异。通过对深圳地铁Ⅰ期工程3A标国老区间隧道横断面地层深部位移的现场实测和回归分析，得出了深圳富水软弱地层中浅埋暗挖法施工地层运动的基本规律。由此提出控制地层大变形的技术措施，在Ⅰ期工程的后期施工中得到充分利用，取得了较好的指导施工效果。

通过试验研究了废钢渣作为原材料配制混凝土的方法，并将钢渣混凝土与普通混凝土在配制过程中的某些性质指标作了比较，分析其原因，并在试验的基础上建立了强度与水灰比经验公式，为工程设计提供了依据。配制出的钢渣混凝土力学性能比普通混凝土力学性能要高，而且节省了水泥和石子，具有很好的经济效益。由于利用了废物，变废为宝，解决了环境污染问题，故又有很好的社会效益。

客观存在的诸多不确定性因素，使得工程系统的规划和设计不可避免地存在着风险。通过运用结构可靠度计算的优化算法，将工程结构的风险率计算转化为对结构可靠指标的计算，给出了基于可靠性理论的决策分析方法和两个算例，算例1以挡土墙设计为例，阐述了决策分析方法的有效性和实用性。算例2对南水北调中线工程穿黄方案的选择问题，给出了一个简单的决策模式。

在盾构隧道衬砌受力分析中需要按最不利的荷载组合方式进行验算，这无疑加大了工程设计人员的工作量。正是基于这种状况，提出了考虑荷载工况组合的衬砌受力分析。首先建立了盾构隧道衬砌的结构分析模型，根据施工过程对荷载进行分类，依据规范对不同的工况进行荷载组合，得到衬砌内力包络图。并编制相应的计算程序进行了验证，对一典型盾构隧道截面进行了实例分析。

土体在重力作用下的固结变形历史上大多已经完成，土体内的自重应力场和重力场处于相互平衡状态。以此为初始条件的土工有限元计算，如果直接在模型上施加重力作外载，将产生一个较大固结变形，而这个变形对土体来说是先期完成了的，所以计算会产生不合理的结果。为此，先把初应力作为一种载荷进行理论推导，并据此提出一个如何剔除先期固结变形的方法，即先加重力，通过求解，导出土体自重应力场；然后重新开始分析，把自重应力场当初始应力导入土体单元中，再加重力进行求解，这样就剔除了先期固结变形；最后进行了算例对比分析，证明其是一种合理的方法。

通过对四川盆地近水平红层公路建设中路堑边坡开挖病害的调查分析，归纳出近水平红层边坡开挖引起的主要变形破坏型式是堆积层滑坡、顺层座滑型滑坡、边坡拉裂变形、边坡岩体倾倒破坏，总结了近水平红层边坡的主要工程地质特征，提出边坡变形破坏的过程一般经历开挖卸荷变形、陡倾节理发展扩大、变形破坏形成三个阶段，并结合工程实例分析了其形成机理。

根据某大厦及邻近场地试桩的静载荷及桩身应力测试结果，对压浆后桩的承载性能进行了深入地分析。未压浆桩的荷载-沉降关系符合双曲线函数，而压浆后桩的荷载-沉降关系符合幂函数。在极限状态时桩端阻力占总荷载比例为6.4 %～ 18.4 %，桩侧阻力占总荷载比例为81.6 %～93.6 %，且随着桩顶荷载的增加，桩端阻力所占比例快速增长。根据极限承载力外推值, 桩侧、桩端压浆的极限承载力提高幅度为89.85 %～147.81 %, 桩端压浆的极限承载力提高幅度为30.08 %～81.78 %。根据灰色关联分析，无论哪种压浆工艺，起主要作用的是压浆总量，且桩端压浆的影响大于桩侧压浆。

岩体的结构及其透水性直接关系到建筑物围岩的稳定及安全。通过水力劈裂试验，可以真实地反映高水压作用下岩体的结构和渗透性的变化规律。以某水电站工程坝址区岩体所作的水力劈裂试验资料为基础，分析了在水力劈裂过程中，岩体的结构和渗透性发生的变化及其规律以及在该过程中岩体裂隙形成的机理。

泡沫轻质材料是一种用于岩土工程的新型材料。采用均匀试验设计方法进行材料的配方试验，运用多元非线性回归方法进行方差分析，分析了试验因素的主效应和因素间的交互效应，并建立有约束的非线性规划问题，采用最优化方法进行寻优计算，得出满足工程要求的最优配比。

岩石样本值既存在随机性，又存在模糊性。传统的统计方法不适应处理模糊性。采用随机-模糊处理方法对边坡工程中岩石力学参数进行分析，并对计算中的隶属函数取值及迭代方式进行了讨论。通过实例计算和分析认为，随机-模糊处理方法更符合实际，优于传统方法。

随着地表建、构筑物密度与日俱增，在地铁建造过程中对地表环境的保护是一个越来越不容忽视的难题。盾构法隧道施工技术成功地应用于地铁施工之后，如何合理预测和控制盾构施工对地表变形的影响就成为了一个新课题。在查阅大量文献的基础上，总结前人的计算方法，利用有限元方法对某盾构隧道工程进行了三维的变形模拟分析，与实测的数据比较计算结果较为满意。

综合利用土体动力学理论，结合弹塑性有限元分析，研究了不同地基条件、不同的夯击方式下土体的应力-应变特征，从理论上确定了不同地基条件下，强夯法施工中的设计参数选定方法，包括锤重、落距、夯距等。在常用的地基或填方参数情况下，有效加固范围是夯锤直径的1.5～2.5倍。以此作为强夯设计依据，对工程实践具有一定的指导意义。

由于影响膨胀土路基沉降的诸多因素，如含水量、孔隙比、固结度等的不确定性和随机性，导致路基沉降安全的极限状态并非如“临界点”所定义的那样绝对明确。运用模糊数学的原理，在分析膨胀土路基沉降的安全性时，将极限状态规定为在“零”附近的一个不确定区间，即引入“模糊临界区间”和“模糊极限状态”，从而，提出模糊可靠度的概念。进一步地阐述了膨胀土路基沉降的模糊可靠度的分析方法和步骤，并针对具体工程实例进行了模糊可靠度的计算，结果表明：按强度和稳定性设计原则设计的膨胀土路基沉降的模糊失效概率可能较大。

将近水平煤层开采的上覆岩层运动与地表沉陷作为一个整体系统进行研究，论述了采场上覆岩层的运动规律和裂隙拱的形成及发展变化过程。并结合地表沉陷的GPS观测，确定了针对具体地质条件的地表移动变形边界角、移动角，找到了井下工作面推进位置与地表下沉速度之间的关系。