为分析石漠化地区碳酸盐岩的力学和溶蚀特性及其对石漠化演化的影响，开展了应力－化学耦合作用下碳酸盐岩溶蚀－蠕变特性试验研究，结果显示：①应力－化学耦合作用下，碳酸盐岩的蠕变特性较明显，且白云岩的初始变形量均大于石灰岩，说明白云岩更易受外力作用影响而发生变形和破坏；白云岩的蠕变变形量随加载时间延长而持续增加，而石灰岩蠕变变形主要发生在加载初期，而后趋于稳定。②在相同时间、相同浓度的酸溶液中，应力加载条件下碳酸盐岩的溶蚀量比常规无压溶蚀情况下大；白云岩及灰质白云岩的溶蚀速度与应力水平呈正相关，荷载越大，溶蚀速度越快；随着应力的增加，石灰岩的溶蚀速度先降低后增加。③溶蚀作用不仅发生在岩石表面也发生在孔隙内部，溶蚀结果表现为孔隙直径的增大和孔隙率的提高。④不同岩性碳酸盐岩化学－力学特性的差异，使其风化成土和水土流失方式具有不同的表现形式，对石漠化的形成与演化具有重要的影响。
在深圳地铁８号线望基湖停车场及其出入线的勘探中，发现凝灰熔岩中存在层状或透镜体状的大理岩夹层，且岩溶现象发育，在凝灰熔岩中的溶洞主要受控于大理岩夹层的空间分布形态、风化层位及断裂构造。望基湖停车场及附近场地总体属岩溶弱发育地段，但局部地段属岩溶强发育地段，溶（土）洞规模较小，洞高０.８０～１２.０ｍ，平均４.２ｍ，主要发育在土状强风化—微风化凝灰熔岩之间的大理岩夹层中。根据溶（土）洞规模大小、充填物性质及与隧道的位置关系，采取注浆加固、施做套拱和超前大管棚等措施，确保了桩基施工质量、隧道施工安全和停车场场坪的稳定性。
岩溶发育区的隐伏溶洞空间形态一般呈不规则状，传统的二维剖面图很难直观而全面地表示溶洞的空间形态，导致难以全面分析、评价隐伏溶洞对基础稳定性的影响。本文根据钻探揭露的隐伏溶洞数据，使用ＧｅｏＢＩＭ （土木工程三维地质系统）软件构建该隐伏溶洞的三维可视化模型，分析其空间形态及可能成因，然后根据设计资料将桩基础构建于该模型中，生成溶洞、桩组合模型。根据该三维模型中溶洞、桩基及岩层的空间组合关系分析桩基稳定性及施工安全性，提出桩基设计和施工的合理化建议。
岩溶塌陷勘探中常规高密度电法存在异常扩展效应、旁侧效应，导致了异常解译出现异常、平面定位不准、深度分辨率不足。三维高密度电法网格节点式的布极、多方向测量方式可有效地减弱旁侧效应、异常扩展效应。结合２个岩溶塌陷的实例来体现三维高密度电法勘探的勘探效果，并总结分析了三维高密度电法的特点及技术要求。
采用人工添加化学试剂的方法改变黄土ｐＨ值，模拟制备得到酸碱污染黄土，用新型高分子土固化剂ＳＨ加固酸碱污染黄土。以污染黄土ｐＨ值为主要评价指标，通过无侧限抗压强度试验，测定不同ＳＨ固含量下酸碱污染黄土的抗压强度及其应力应变关系，及在不同污染条件下ＳＨ的加固效率。ＳＨ加固效果最优的ｐＨ值在６．４３～１０．９０，最低固含量阈值为０．２７％。借助于ＩＭＡＧＥＪ软件对ＳＥＭ显微照片进行处理，得到了不同污染黄土加固前后的微观结构参数变化。酸碱污染物与黄土中的矿物成分发生反应造成颗粒间胶结物质被腐蚀；碱性污染土的大孔隙明显增多，试样产生膨胀，结合水膜增厚，削弱了整体强度；酸性污染土中，颗粒间结合水膜变薄使得颗粒间的连接强度大为增加。酸碱既对ＳＨ有直接作用，又通过改变物化性质对ＳＨ加固效果产生影响，整体来看ＳＨ对偏酸性环境更加敏感。
红黏土有效孔隙小于实际孔隙，导致传统Ｄａｒｃｙ渗透公式计算值较实际值偏大，研究红黏土有效孔隙比的计算方法对红黏土的渗透系数计算具有重要意义。介绍了稠度指标法、起始坡降法、双电层参数法、饱和土样质量法、结合水含量法、ｍ指数法以及自行推导的击实度法等７种有效孔隙比的计算方法，并分析了其优缺点。计算不同有效孔隙比方法的Ｄａｒｃｙ渗透系数，结合５６组变水头渗透试验结果，验证了有效孔隙比计算方法在红黏土中的适用性。结果表明，应根据红黏土渗透性的大小，选择不同的有效孔隙比计算方法。
采用压力板法（吸力范围０～１.５ＭＰａ）及盐溶液蒸气平衡法（吸力范围３～３６８ＭＰａ）对宁明膨胀土进行了土－水特性试验研究，获得全吸力范围内的土－水特征曲线。采用初始干密度为１.２５和１.５ｇ／ｃｍ３的压实样，比较不同初始干密度对土体持水性的影响；用泥浆制成干密度为１.２５ｇ／ｃｍ３的预固结试样，比较相同干密度下，不同成样方式对土体持水性的影响。结果表明：压实试样初始干密度１.５和１.２５ｇ／ｃｍ３的进气值分别约为７０、１０ｋＰａ，预固结试样初始干密度１.２５ｇ／ｃｍ３的进气值约为３０ｋＰａ；土体质量含水率或者饱和度随着吸力的增加而减小，当吸力大于７０ｋＰａ，压实试样两种干密度曲线重合，说明初始干密度对土－水特征曲线影响发生在０～７０ｋＰａ，相同吸力条件下，预固结试样持水性更好。
三峡库区水位波动下，岸坡广泛分布的红层土体长期处于“饱和－失水－再饱和”过程，边坡稳定性受到显著影响，其中复杂的水土化学作用被认为是引起土体结构和力学变化的关键因素。选取石榴树包滑坡红层土体为研究对象，设计反复饱水－失水试验，分析水、土化学成分和土体矿物组成变化特征，结合热力学模拟，揭示其反复饱水－失水过程中水土化学作用规律。结果发现：饱水－失水过程显著影响库岸边坡水土化学作用，饱水过程主要发生方解石矿物溶解，该作用随着饱水－失水过程次数的增加而增强；其次该过程发生阳离子交换，以溶液中Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋置换出红层土体中Ｎａ＋，溶液中Ｋ＋置换出红层土体中Ｍｇ２＋反应为主，其中Ｃａ２＋与Ｎａ＋的交换反应随饱水－失水过程次数的增加而减弱。
为了解孔隙溶液组分或浓度变化对土体强度特性产生的影响，进行了不同浓度ＮａＣｌ溶液饱和黏土的三轴固结排水剪切试验，结果表明：渗透吸力对黏土的变形－强度特性有明显影响，同一围压下，饱和黏土变形模量值和强度值随渗透吸力的增加并不是单调降低的，而是先降后升。盐溶液侵蚀可以改变黏土的孔隙状态和结构，从而影响剪切过程中变形和强度及破坏时间，认为土体强度除了与土颗粒自身强度有关外，还与土体结构有关。
为了进一步探究重塑红黏土力学性质与干湿循环次数、土体干密度以及围压等因素之间的关系，通过室内三轴试验，结合统计学原理，对干湿循环条件下影响重塑红黏土力学性质的显著性因素的交互作用进行了研究。结果表明：干湿循环的次数、干密度、围压以及干密度与围压交互作用对重塑红黏土割线模量影响显著；干密度、围压对重塑红黏土应力峰值的影响显著，而干湿循环以及这些因素之间的两两交互影响较弱。
虽然充填采矿法适应性强，充填体对覆岩移动有较好的控制作用，但其上覆岩层的突变失稳仍然会发生。基于金川龙首矿西二采区覆岩失稳导致地表突然塌陷的实例，对此次事件的发生机理进行了初步分析。在对塌陷区进行调查及地表变形监测的基础上，得出导致覆岩失稳的四大因素：Ｆ８ 断层、采动附加应力、采区特殊地质条件以及充填开采方式；对矿山上覆岩层的失稳过程进行了概化模型分析，事件发生的过程可分为３个阶段：压力拱模型阶段、断层滑移阶段、悬臂梁模型阶段。
岩体结构类型直接影响边坡的失稳机制，而不同类型结构对坡体稳定性的影响也表现出不同的特点，因此，基于岩体结构特点进行的边坡稳定性影响因素分析便成为了工程边坡设计及深入评价和预测边坡发展变化趋势的重要基础工作。针对工程边坡中出现的反向次生成层结构边坡，根据其特点和工程经验，选取影响这类边坡稳定性的６个重要因素，通过参数取值正交试验，并采用ＵＤＥＣ软件对其进行数值模拟，获得各影响因素对边坡变形破坏影响程度的量化结果。结果表明：６个因素对反向次生成层结构边坡不同稳定性指标影响的主次顺序各不相同，总体而言，岩石强度、坡高和坡角是影响整体稳定性的首要因素；边坡稳定性系数、次生成层最大张开程度及坡顶最大位移在单一因素变化下分别表现出不一样的响应特征。
弃渣场是隧道工程的重要附属设施，其稳定性对铁路、公路等工程的安全运营具有重大意义。以中南某铁路隧道新近堆积弃渣场为研究对象，考虑各项计算参数的不确定性和不同滑动形式，分析了边坡稳定系数对参数的敏感性，并借助ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ算法对其稳定性可靠度进行研究。结果表明：边坡的稳定性系数对弃渣内摩擦角φ的变异最为敏感，其次为粘聚力ｃ，对弃渣重度γ变化的敏感性最低。以２５年作为暴雨重现期，由于边坡内部弃渣基质吸力变化较表层土体的滞后效应，边坡的稳定系数在雨后４８ｈ达到最低，依据规范，取Ｆｓｔ＝１.１５作为暴雨工况边坡的稳定控制标准，暴雨条件下该弃渣场边坡局部处于非稳定状态的概率为１６.８％，而沿原始地面发生整体滑动的概率为０。
以三峡库区某典型堆积层滑坡为实例，采用Ａｂａｑｕｓ软件数值模拟的方法，对其在库水位波动下抗滑桩－土作用机理进行了研究。模拟结果显示：滑坡处于自然状态时，其坡体岩石的物理力学性质相对稳定，抗滑桩后缘会产生张力形成微小位移，坡脚处会产生最大值为－５.０７５ＭＰａ的应力，桩土作用较小，整个滑坡比较稳定；库区水位下降，桩土之间位移最大处出现在桩顶，相较于自然状态变化较大，同时在渗透水压力作用下，桩土作用明显，桩的应力达到最大值５６.３８ＭＰａ，该工况在抗滑桩作用下边坡稳定；水位上升，土体物理力学性能降低，滑体顶部位移变化大，为０.０１８７７ｍ，土体整体稳定性降低，桩土作用明显。
三峡水库蓄水后，库水位消落对库岸滑坡稳定性具有重要影响。在详细调查三峡库区奉节县龙潭滑坡工程地质条件的基础上，分析了滑坡的发育特征、变形破坏机制、诱发因素及形成机理，根据三峡库水位调控方案，运用Ｇｅｏ-ｓｔｕｄｉｏ软件模拟库水位从１７５ｍ降至１４５ｍ的滑坡渗流场，评价了不同库水位下降速率工况（０.６～１.２ｍ／ｄ）的滑坡渗流场特征及其稳定性。研究表明：该滑坡处于稳定状态，稳定性系数随库水位下降速率的增大而减小；浸润线的下降速率慢于库水位下降速率，存在明显滞后性。研究成果对预报三峡水库库岸滑坡灾害具有一定的参考价值。
选取原地基为基岩的沉降数据进行分析，将常用的填土高度、时间拟合函数进行组合，以验证沉降预测函数的可靠性。通过各组合函数的对比分析，高度函数采用幂函数、时间函数采用指数函数时的拟合度最高，组合拟合函数最大复杂相关系数Ｒ２为０.７８５，但不能满足函数拟合度要求。同时，对单因子函数拟合值进行对比分析，分别得到不同高度拟合函数的拟合度（幂函数＞指数函数＞多项式函数＞线性函数）、不同时间拟合函数的拟合度（指数函数＞双曲线函数＞泊松曲线函数＞Ｇｏｍｐｏｒｔｚ曲线函数）。根据沉降监测数据，提出了一种考虑高填方沉降的新预测模型，新预测模型的沉降变化过程与填土高度有关，其最大复杂相关系数Ｒ２为０.９５９。
根据建筑层数的不同，对我国１４个轨道交通建设城市的２２８栋建筑变形实测数据进行分类统计分析，得出了不同类型建筑变形值的整体分布形态以及统计数值的最大值、最小值、平均值和标准差，明确了工程周边建筑的变形控制现状。综合建（构）筑物变形的主要影响因素，划分了两级风险因素，采用二级模糊综合评判模型进行了建筑风险管控现状的评价，结果表明，目前工程周边建筑风险管控现状属于高风险，实际工程中应加强对中高层、高层建筑的变形控制。
深基坑开挖可能引起围护结构及周围土体的变形。以上海长江西路越江隧道新建工程为例，根据实际土层分布建立基坑体系的几何模型，使用Ｍｏｈｒ-Ｃｏｕｌｏｍｂ模型表征土的本构关系，基坑开挖采用分步开挖方式，使用有限元分析软件Ａｂａｑｕｓ进行基坑开挖过程的数值模拟，分析基坑施工过程中地下连续墙水平位移与周围地表沉降的变化特征，对比研究了现场监测数据与数值模拟结果。结果表明：基坑开挖导致地下连续墙水平位移增大５１％，基坑开挖工程中应注意不同位置基坑施工对环境的影响；基坑开挖对周围地表最大影响位置是距基坑边０.５倍开挖深度处。
一种合适的深基坑支护方案可以在很大程度上保证工程安全，同时节省施工成本。采用德尔菲法和优序图法相结合的方式，对某深基坑支护方案进行优选，利用Ａｂａｑｕｓ有限元软件对优选后的支护方案进行支护模拟。运用德尔菲函询法，选取对工程所在地区情况熟悉的一些专家，对深基坑开挖过程中各项影响因素的相对重要程度进行评估，得出这些影响因素在方案中的评分，再用优序图法对其进行权重分析，从已有的深基坑支护方案中选择相对最优方案。对优选后的深基坑支护方案结合工程实例建立相关的模型，运用Ａｂａｑｕｓ有限元软件对该工程实例进行模拟并与实际情况进行对比分析，表明德尔菲优序图法具有科学性、实用性与可靠性。
通过有限元计算对钻孔灌注桩的整体成桩过程进行了数值模拟，对桩孔开挖、泥浆护壁、硬化成桩等过程进行了分析：（１）考虑了施工过程中桩周土卸荷作用、软弱层、挤密作用等因素对桩承载力的影响，运用控制变量法对各因素的影响进行了计算；（２）将应力释放、泥皮、沉渣、挤密作用等多种施工因素整合成不同工况进行了数值模拟。计算结果显示：泥皮和应力释放效应是最容易引起灌注桩承载力下降的因素，在灌注混凝土以后，桩周土会受到一定的挤密作用，但挤密作用对灌注桩承载力的提高十分有限，在实际设计中挤密作用的影响可以忽略不计。
利用自制的群桩模型装置，在湛江组结构性黏土中进行原位试验，获得不同桩间距、不同桩长情况下群桩效应系数实测值；对比分析了不同理论群桩效应系数公式计算值与实测值的误差；讨论了不同理论群桩效应系数公式的适用性。结果表明：承载力群桩效应系数实测数随桩间距增大而增大，在０.７５０～０.９１７变化；侧摩阻力群桩效应系数随桩间距增大而增大，在０.７８２～０.８９７变化；Ｃｏｎｖｅｒｓｅ-Ｌａｂｒｒｅ群桩效应系数计算值与实测数据比较吻合，相对误差在－１.９％ ～６％；考虑应力叠加的群桩效应系数计算值与实测值相差较大。
页岩储层的渗透性是页岩气开发过程中的最为重要的指标之一。在页岩气储层压裂后的排采过程中，储层渗透性会随储层压力、孔隙压力等的降低而发生变化。本文从微观层次上对储层基质微纳孔隙收缩效应、气体滑脱效应对页岩储层渗透性影响的力学机制进行了分析，从宏观层次上分析了储层岩体蠕变、裂缝缝面闭合蠕变、储层衰减应力变化对压裂缝网渗透性影响的力学机制。结果表明：在压裂排采期，基质微纳孔隙页岩吸附气体解吸造成的基质收缩效应和气体滑脱效应会在一定程度上增大压裂储层的渗透率，但基质收缩效应对储层岩体渗透性的影响十分微弱，气体滑脱效应在低压条件下会增加储层岩体的渗透性。由于储层水力改造增加了岩体破碎程度，提高了岩体含水率，水力改造区内储层岩体长期蠕变会极大的压缩缝网空间，降低导流裂缝的渗透性。此外，与储层压力减小有关的裂缝壁面闭合蠕变、地层压实变形会致使水力裂隙开度和渗透性进一步降低。
采用紧密堆积离散元模型研究了多孔砂岩压密带的产生和发展过程。模型中的一个离散单元代表一系列颗粒的集合体，通过屈服力和屈服椭圆的高宽比来定义单元的屈服包络面。当单元中一个连接的受力状态超过其屈服面时，单元被压密（收缩）。基于这种改进的离散单元，用Ｍａｔｌａｂ构建了相应的模拟程序ＭａｔＤＥＭ。结果表明：当屈服椭圆的高宽比由０.５增加到２时，压密带由平直形变为波浪形，表明砂岩的压密带形状受其屈服面的形态影响，压密作用引起的弹性波促进了压密带的形成。根据模拟结果推断，当压密带传播时，其顶端单元的受力状态发生变化，并在压密带传播几厘米时超过一定限度。最终压密带方向交替在两个主要的倾斜方向之间变化，并显示为Ｖ形或波浪形。
为研究云南某公路隧道上穿既有铁路隧道交叉段粉砂岩蠕变特性，利用ＴＬＷ －２０００三轴流变仪对现场试样进行了不同围压条件下的分级加载三轴蠕变试验。结果表明：在相同的偏应力条件下，围压越大，蠕变变形和瞬时变形越小；蠕变变形量随着载荷级数的增加呈现先减小，然后稳定，最后急剧增大的规律。另外，粉砂岩的起始蠕变速率随着围压的增大而减小。通过分析粉砂岩蠕变曲线的变化趋势，并考虑到蠕变过程中的损伤和硬化效应，采用非线性蠕变模型拟合实验数据。拟合结果表明非线性蠕变模型能够描述粉砂岩的蠕变特性。
基于图像处理软件ＰＣＡＳ研究了土体微观结构定量分析方法。通过阐释图像识别中阈值（Ｔ）、孔喉封闭半径（ｒ）、最小孔隙面积（Ｓ０）以及统计参数的意义，提出了土体ＳＥＭ图像处理时这些参数的选取方法。应用软件对６个粘土样品的ＳＥＭ图像进行处理，采用不同ｒ和Ｓ０，自动分析得到粘土的孔隙分布图，并得到孔隙系统的各类几何参数和统计参数，实现了对粘土微观孔隙系统的定量分析。结果表明：对于表观孔隙率较小且二值图像噪点较少的图像，采用较小的ｒ和Ｓ０进行分析，得到的孔隙分布结果更能反映土体的微观结构；若土体表观孔隙率较大且二值图像中噪点较多，可以适当增大ｒ和Ｓ０值进行分析。
