采用Langmuir等温吸附线方程描述非线性吸附性能, 基于改进的混合元方法，通过数值计算与分析，探讨了非平衡吸附条件下污染物运移过程及其机理。计算结果表明: 当考虑非平衡、非线性吸附性能时, 污染物穿透曲线即浓度的时程变化曲线尖锐而狭窄、峰值点前移, “拖长尾”现象不明显, 由此说明，土颗粒对污染物的非平衡、非线性吸附使得污染物的穿透能力增强, 滞留能力下降。进一步的变动参数比较分析表明：Langmuir等温线方程中的参数B、压实粘土衬里的渗透性及地下水渗流速度对污染物运移过程具有显著的影响。

制铝工业排出的大量固体废料?——赤泥具有较强的结构性，笔者对其结构性及变形–强度特性进行了研究。根据饱和原状赤泥样及扰动样固结排水三轴剪切试验资料，用土力学方法分析了变形–强度特性与结构性之间的关系，探讨了结构性参数随轴应变及固结压力变化的规律。研究表明：（1）对浸水反应比较迟钝的饱和赤泥，用三轴试验条件下各应变水平原状样与扰动样的主应力差之比所表示的结构性定量化参数，来研究结构性对变形强度的影响可以得到良好的规律性。（2）结构性参数对固结周围应力反应敏感，不同固结周围压力和剪切应力对结构性的影响，主要发生在低应变区段内。(3)赤泥的变形–强度特性与其在形成过程中的固结应力大小及龄期长短没有直接的规律性关系，而与其在物理化学作用下结构性的强弱相关。

在 Biot饱和多孔介质动力学理论的基础上，首次建立了求解饱和土半空间中圆柱形孔洞对平面 P 波散射问题的波函数展开法。首先。分析了具有圆柱形孔洞的饱和土半空间场地在平面 P 波入射下产生散射波系，并将入射波和散射波的波函数在圆柱坐标下展开。然后，引入边界条件，求出散射波函数的待定系数，从而，得到饱和土半空间中圆柱形孔洞对平面P波的散射问题的解析解。根据所得的波函数的解，可求解区域内的位移、应力的值，同时，分析了入射波频率、入射角对柱面上的应力集中因子的影响。

提出了一个以塑性力学的上限分析理论为基础的深基坑基底抗隆起稳定分析方法；该法从地基极限承载力的普朗德尔-瑞斯纳解答的滑裂面出发，建立基本破坏模式。引入莫尔-库伦屈服准则得到其流动法则后，求得塑性区的协调速度场，从而通过虚功率原理求得深基坑基底的极限承载力，最终求得深基坑的基底抗隆起稳定安全系数；将该方法应用于上海浦东张杨路商业购物中心第一商厦的深基坑分析，揭示了该商厦施工期间基坑基底发生严重隆起破坏的内在原因。

立足于土体演化的地质背景，以湛江地区第四系下更新统湛江组强结构性软土地层为依托，开展了宏观与微观土工试验研究，探求该区软土赋存规律与其强结构性的内在联系。研究表明，湛江软土是以陆相沉积为主的河控三角洲相(即海陆交互相)沉积层，由于受该区构造运动的强烈影响，该土集多种地质营力的复杂耦合作用而呈现出特殊的沉积特征；胶结作用是该土具有较高的结构强度的根本原因，其强结构性形成机理与当地广泛发育的红土极为相似。

对深基坑支护结构的受力和变形计算提出了一套系统的实用计算方法，较好地解决了基坑支护结构设计、计算的关键问题，并在广州地铁和许多重大基坑工程应用中取得了较好的效果。该方法把支护结构简化为一竖放的弹性地基梁，支撑、锚杆及岩土体用弹簧系统来代替，岩土的弹簧刚度可用岩土的变形模量来计算, 针对基坑工程施工和结构的动态特点，提出了一套系统的计算方法，其中包括考虑施工过程的增量计算法、合理确定支护结构入土深度的计算法、支撑加预应力及支撑拆除的计算方法等，并应用提出的增量法，首次较完整地对国际上著名的支护土压力Terzaghi-Peck表观土压力给出了理论解释，对岩土的变形模量提出采用承载力反算的经验方法，为岩土参数的确定提供了更简便的方法。这一系列的研究成果为深基坑支护结构的设计提供了一套新颖的实用计算方法，较好地解决了基坑支护结构中的一系列设计计算难题，已在工程实践中成功应用。

在文献[1]所建立的饱和砂土动力分析模型的基础上，将该模型编制成分析模块并与通用岩土分析软件FLAC接口。模拟分析饱和砂土在爆炸压缩波荷载作用下波的传播特性，分别考虑了准饱和砂土各组分含量等因素对饱和砂土中波传播的影响。数值模拟结果表明，准饱和土中含有的少量气体对爆炸压缩波传播以及饱和砂土动力特性具有重要影响。

通过湿陷性黄土地基强夯处理原位测试试验，对强夯引起的湿陷性黄土物理力学特性、密实度、湿陷性、比贯入阻力和承载力变化等扰动特性进行了系统的研究，并划分了不同的扰动区域；同时对强夯所引起周围建筑物的环境公害进行了分析。在实测统计资料基础上，提出了不利扰动影响系数，该扰动影响系数不仅考虑了振动的基本特征，而且考虑了包括建筑物刚度、强度、高度、基础情况以及隔振措施等综合影响因素，其结果可作为强夯振动的扰动评价依据。

采用MTS815.03电液伺服岩石试验系统对三种强度的砂岩进行全应力-应变试验研究，得出试验曲线呈明显的分段特征，曲线的离散性发生于应变软化阶段。通过对试验数据序列的混沌动力学分析得出：随着单向抗压强度的增加，砂岩全应力-应变过程的系统状态由强混沌态逐渐演化到低混沌态，进而质变为较有序的定常态；砂岩峰后应力-应变阶段曲线的线性性质增强，裂隙系统状态由强混沌态向强有序的定常态演化；砂岩峰前阶段的裂隙系统基本呈现弱混沌状态。该试验方法可靠，对砂岩强度阶段特征的混沌分析具有一定的理论意义。

探讨了应力对膨胀土的土-水特征曲线的影响。试验研究表明：膨胀土的首次干湿循环过程的“滞后”现象明显。应力状态对膨胀土的土-水特征曲线影响显著，与常规试验方法相比，一维固结状态和各向等压应力状态下的土-水特征曲线更具线性关系，干湿循环甚至出现了逆向回滞现象。

根据灰色系统理论的信息处理原则，在灰色模型中引入时变参数，建立了沉降预测的非等步长灰色时变参数模型。模型充分考虑了预测系统的时变性和灰色性，在求解过程中，引入遗忘因子以修正预测结果，并根据后验方差比C确定遗忘因子λ的最优值，以提高预测精度。沉降预测实例表明：沉降预测的非等步长灰色时变参数模型具有较强的适用性，可降低沉降量的预测误差和提高沉降的预测精度。

利用锚索抗拔及预应力损失现场试验方法，测试了岩质边坡和类土质边坡的锚固能力及锚索预应力的损失，并计算得到了不同地层中的粘结强度，绘制出锚固体的荷载-位移曲线。试验结果表明，硬岩地层中仅须锚固2～4 m就能提供近 1 000 kN的锚固力；采用20 %～25 % 的超张拉即能达到锚索设计中锚固力的要求。同时，通过锚索的变形与刚度的分析，为类土质边坡锚固工程的设计提供了合理的刚度参数。

地质体与人造工程几何形态极其复杂，其三维可视化是地学的一个难题。通过多层DEM形成层状地质体界面，在此基础上，借助中轴变换技术概念，用地层厚度和地层中层面将地层的形状特征及拓扑关系表现出来，建立了一个判断地层任意位置属性值的方法，藉此运用空间插值技术、等值线生成技术、扫描表示技术等可视化技术将地层以及地下工程开挖绘制出来，避免了复杂的开挖体元属性及形体判断和开挖面与体元求交过程。采用此方法实现了某水电站地层与厂房基坑开挖三维可视化。

流形元的数学覆盖与物理网格相对独立，使流形元覆盖系统的形成比有限元单元网格的形成有更大的灵活性和方便性，但在形成流形元覆盖系统时对物理网格也有一定的依赖。笔者讨论了使用规则网格作为数学覆盖时，岩体材料普遍存在的裂隙和岩层界面这两种物理网格对流形元覆盖系统形成的影响，指出数学覆盖的构造要与岩体裂隙和岩层界面相适应，并提出了相应的流形元覆盖系统的形成方法，有利于流形元法应用于大型岩体工程问题。

基于现场试验检测结果，分析了沉管干振挤密抗拔防浮碎石桩在砂土中的抗拔破坏模式和应力传递机理，运用极限平衡原理研究了抗拔承载力，得到了极限抗拔承载力计算公式，并利用公式对工程实测结果进行了分析比较，表明两者较为一致。现场试验表明，未达破坏荷载前，抗拔碎石桩的抗拔承载力与变形有较明显的线性关系；抗拔碎石桩破坏性状明显，能明确得到抗拔碎石桩的破坏荷载。

在简要分析BP算法的基础上，应用BP网络的理论与方法，选取烈度、震中距、平均粒径、不均匀系数、地下水埋深、砂层埋深、标贯击数、剪应力比等8个实测指标，建立了砂土液化预测的神经网络模型。通过实例计算与模型评价、验证了该模型的科学性、高效性并较规范法、Seed简化法等传统方法具有更高的预测精度，说明人工神经网络是解决非线性问题的有效方法之一。

将二阶非线性摄动随机有限元理论和土性参数随机场的离散技术相结合，可以处理岩土工程中由多种不确定因素带来的结果的不确定性。与一阶摄动随机有限元相比，二阶摄动随机有限元具有较高的计算精度。笔者探讨了这一方法，考虑土性分布参数和荷载变异性，用二阶摄动随机有限元法进行了浅地基沉降的概率分析。

根据上海地区典型土层的力学特性，拟合得到简化亚塑性边界面模型的动力计算参数，同时考虑流、固耦合以及地震多向作用的耦合，以San Fernando1971年地震记录的加速度时程曲线为输入地震波，对上海280 m深典型地层的地震反应进行了分析，得到了有意义的结果。

采用有限元方法反演某水电站地下厂房厂区初始地应力场。采用Zienkiewicz-Pande的双曲线屈服准则，对某水电站地下厂房洞室群的开挖过程进行了三维弹塑性有限元模拟。为反映锚固支护对围岩的加固作用和评价地下厂房洞室群支护参数的合理性，提出了可以考虑抗剪作用的隐式锚杆单元和可以考虑预应力效果隐式锚索单元。计算结果表明，该洞室群在洞室布局、开挖顺序和支护参数等方面是合理的，各主要洞室群的稳定性总体较好。

比较了获得拉伸蠕变破坏荷载-时间曲线以及蠕变应变-时间曲线的试验方法，给出了外推这两种蠕变曲线数据的处理步骤。用其他研究者和笔者的试验成果说明怎样根据设计使用年限的长期蠕变强度或容许应变，来确定蠕变折减系数，并简要介绍了时温叠加法获得历时更长的蠕变曲线的概念。

通过室内试验，研究聚苯乙烯轻质混合土轻质、高强的相关关系，揭示出轻质混合土抗压强度与水泥掺入比、含水量、密度、龄期和破坏应变的关系，以及不同水泥掺入比和密度时的应力-应变关系，给出了强度预测公式和应力-应变拟合关系，为工程应用提供科学依据。

对巴彭公路铁山隧道和开万公路大垭口隧道的两个典型剖面的稳定性进行了平面弹塑性有限元计算,分析了围岩中的应力、变形、塑性区以及初期支护和二次衬砌结构的承载能力，得出了相应的认识：（1）在特定的埋深、岩体类别、支护结构及荷载释放比例的条件下，洞室周围有较强的应力集中现象，一定部位及范围内的围岩进入了塑性状态；（2）喷层、二次衬砌及锚杆均在弹性范围内工作，并且有较大的安全储备。

针对TBM施工隧道仰拱预制块的特殊结构,采用围岩-结构模式，进行了模拟施工动态的受力影响计算分析。计算结果表明,围岩初始应力场对仰拱受力有明显影响, 随着竖向压力的增大，仰拱中心的内、外侧应力均增大；随着水平压力的增大，仰拱中心内侧应力减小、外侧应力基本不变；减小复合衬砌结构中初期支护厚度以及变刚性接头为柔性接头均会改善仰拱受力。最后，用试验数据验证计算的正确性，其结论可供TBM施工隧道仰拱预制块的优化设计参考。

在分析总结当前煤矿立井井壁损坏机理研究成果的基础上，研究了兖滕矿区立井井壁损坏的特征，分析了兖滕矿区立井井壁损坏的原因，并以兴隆庄煤矿立井井壁损坏为例，论述了其防治方法与技术措施以及需进一步研究的问题，为井壁损坏的治理提供了参考依据。

根据截渗墙的工程特性和受力特点，对截渗墙力学分析的有限元方法进行了研究，在传统的土石坝有限元计算方法的基础上，提出了一种改进算法，通过算例表明，改进的计算方法有效地克服了原计算方法的一些缺点，更好地模拟了实际施工情况。

结合润扬长江公路大桥南锚基坑工程，基于不同水文地质层水流运动特征的差异，对基坑降水过程中的地下水流计算，提出了双层结构数学模型，由此可以同时求出各分层地下水位。在土层降水-固结过程中，考虑到渗透系数和贮水系数随土层物理力学参数的非线性变化，提出了深基坑降水与沉降的非线性耦合计算方法。这为基坑土体变形预测、控制，指导工程施工和设计提供了新的途经。

以热力学和热弹性理论为基础，分析热-力相互耦合作用及其对热特性参数和力特性参数的影响。建立了非等温条件下的耦合作用控制方程，给出了相应的空间离散和时间离散形式。利用有限元法对一核废料储库的平面问题进行了计算，讨论了储库周围粘性土介质内温度场、应力场等的动态发展变化规律，并分析了耦合效应对计算结果的影响。研究表明，随时间的增长，热能由储库边壁不断向远处传导和扩散，而在空间上又处于不断变化的非等温状态，这一动态变化过程必然会诱致周围土介质内应力的产生和发展，并随温度的变化而不断变化。

基于Biot动力固结方程，考虑了土体和水体的惯性力以及水-土耦合作用的影响，采用Hankel积分变换求解耦联合方程组，得到动荷载下饱和土Lamb问题的解答。根据下边界为不透水基岩的边界条件，获得了地基表面作用圆形轴对称周期荷载时土层应力、位移等的一般积分形式解，并利用矩阵传递法完成了对多层地基和Gibson地基的计算。通过算例研究了层厚和激振频率等对竖向位移的影响。

疏浚淤泥的弃埋会产生环境问题，如何进行处理是国内外十分关注的问题。采用固化及轻量化处理技术开发再生土工材料，具有广阔的应用前景。根据室内试验，研究了不同配比的淤泥固化土和轻量化土的无侧限抗压强度和密度，并分析了固化和轻量化的强度形成机理。疏浚淤泥土工材料化处理在技术上是可行的，且具有废物利用和保护环境的优点，可带来良好的环境效益和社会效益。

在介绍了岩土压力传感器匹配误差概念的基础上，论述了匹配误差的稳定性、等效性、真实性和实用性以及各特性之间的相关性。通过研究得出：匹配误差特性的核心是稳定性；传感器刚性饼状设计是保证稳定性的必要条件；等效匹配误差不一定是真实的，但即使是不真实，也不影响实用性。

运用塑性力学极限分析的上限定理，分析公路桥涵台背回填的稳定性问题。首先，由模型试验和数值分析结果确定回填区和地基的滑动模式；其次，根据位移协调条件建立滑动体的速度场，并计算各滑动楔块的位移速度；最后，运用虚功原理和优化算法寻找最不利滑动面位置，计算不同回填材料的土压力或临界填筑高度。研究发现：地基与回填材料的强度、性能以及加筋条件对台背回填稳定性的影响都非常显著。结果表明：增加地基与回填材料的强度，采用轻质回填材料，减小加筋间距和增加筋材强度，都有利于提高台背回填材料的稳定性。

把土当作一种弹塑性材料，把钻头冲击土体的过程抽象为一个半无限体在圆环面积上受均布力作用的问题，建立合理的计算模型，采用ANSYS有限元分析中瞬时动态动力学分析来模拟分析土体冲击变形过程，探讨在钻头结构一定、输出一定的冲击功的条件下，其所能切入土层的深度和钻头对柱状土心的扰动情况。经分析得出，土体轴向压缩量在钻头底唇面处最大，在土样中心部位最小；钻头内外壁和土层接触处土中的密塞斯应力几乎是突变的，而应力在土样中几乎都保持在最小值的水平；冲击对土样的扰动只是在一个很小的范围内。

卫生填埋是我国今后对一切固体废弃物进行最终处理的最主要方法之一。而填埋场中垃圾土的变形机理复杂，它不同于传统意义上的土体。本研究通过现场静载荷试验，模拟了垃圾土的实际受荷条件，分析了武汉市1991～2003年垃圾土的变形曲线特性，对垃圾土的变形机理做出了探索性的研究。

为了探索遗传算法的优化功能在深基坑支护结构选型方面的应用，分别研制了悬臂桩、水泥土挡墙和锚索桩等深基坑支护结构的方案优化及造价估算遗传算法程序，意在通过不同支护方案最优造价的比较来辅助进行支护结构选型。利用这些程序对厦门市3个实际的深基坑工程进行了支护结构选型分析，结果表明，遗传算法是一种很好的深基坑支护结构选型方法。

提出计算竖直受力桩的位移协调法，具有模型简单、参数易取的优点。用来分析桩侧土影响半径rm，结果表明，随着桩顶荷载P增大，桩长细比L/d增大，都会使rm扩大；土质越好，rm越小。此外，也说明，现行建筑基础规范中有关桩间距规定的合理性。

通过对动力固结法加固的某软土路堤软土内的孔隙水压力增长与消散、软土的分层沉降、路堤的表层沉降和软土的深层水平位移的监测结果及静力触探和十字板剪切试验对地基加固效果的检测结果的分析说明，在一定的条件下，对某些淤泥及淤泥质土等软土路基采用该方法进行处理是可行的，并对其使用范围进行了说明。

对一种新型杆塔基础——插入式基础进行了大量抗拔室内真型试验，分析了影响插入式基础抗拔极限承载力的各种因素。试验结果表明：角钢在发生屈服前，角钢与混凝土间的拉拔力与角钢的种类无关，荷载-相对位移曲线几乎重合；而一旦角钢发生屈服，由于抗拉屈服强度的不同，角钢的种类对抗拔极限承载力的影响将很大；角钢的抗拔力随着角钢埋入长度的加大而增加；混凝土强度越高，埋入角钢间的摩擦力越大，则抗拔极限承载力越大；配筋率对埋入角钢的抗拔极限承载力影响不大。

针对我国地基处理工程管理现状与问题, 开发了交互友好、可拓展式的地基处理工程管理信息系统，该系统由资料库及方法选择、图档库及设计、信息交流库及施工与验收、并行工作流控制库等子系统组成。文中介绍了该系统的组成、特点、开发方法、开发软硬件环境、系统实施以及系统的建立，并以广州国际会展中心周边道路的地基处理工程为例，描述了系统的使用方法。