为了更加准确地预测长短组合桩基的沉降,考虑桩土相对位移、桩-土接触力学行为的非线性,推导均质土层中单桩的沉降计算公式,并应用于成层土中.基于计算不同桩长相互作用系数的方法修正了长短桩桩顶相互作用系数,应用Mindlin位移解计算求得长短组合桩桩端相互作用系数,从而得到长短组合桩基中单桩的沉降.结合某工程实例对单桩沉降计算方法进行验证,计算结果和实测结果吻合较好；由该方法计算得到长短组合桩的受力性状与ABAQUS有限元计算结果较吻合,验证了该方法的正确性.

针对地层在进行人工冻结时,由于冻土帷幕受到既有地下构筑物的限制而无法自由发展的实际情况,研究直角构筑物附近少量冻结管温度场这一工程问题.将该工程问题抽象成1/4平面内直角绝热边界附近布置少量点冷源稳态温度场问题,提出势函数叠加法结合镜像法的求解方法.采用镜像法将1/4平面问题映射成无限区域问题,应用势函数叠加法进行求解.通过理论推导,求得了直角绝热边界附近单管和双管冻结的稳态温度场解析解.采用热学数值模拟方法对冻结管布置不同时的解析解分别进行验证,结果表明,解析解计算温度场与数值模拟结果吻合.

以苏州市七子山生活垃圾卫生填埋场为工程背景,开展了填埋垃圾渗透系数现场和室内测定试验,现场试验结果表明：垃圾填埋体中抽水井抽水影响半径为25～33 m,单井产流量为14.4～26.9 m3/d,15.5～17.5 m埋深范围内垃圾渗透系数介于2.4×10-6～5.5×10-6 m/s之间；室内试验结果表明:有效应力是影响填埋垃圾渗透系数的关键因素,2.5～17.5 m埋深范围内垃圾渗透系数介于1.4×10-7～5.5×10-6 m/s之间；上述2种试验结果均表明,垃圾渗透系数随埋深的增大呈显著减小趋势；由于垃圾堆体中各向异性和优势流现象的存在,相同深度渗透系数现场与室内测试结果比值为15～25.建议在高渗滤液水位的填埋场进行竖井降水方案和导排系统的设计时,在选择合理的竖井结构的同时,考虑填埋垃圾渗透性能的特征.

为了准确描述开孔结构内压脉动响应过程,将不同内压脉动预测公式进行比较，对不同开孔尺寸和内部容积模型进行风洞试验,研究了湍流度、来流风速和开孔位置对开孔结构内压脉动响应的影响,并探讨不同预测公式的适用性.研究结果表明：开孔迎风时内压脉动较大,而斜风向下内外压脉动均方根比达到最大;孔口处湍流强度对内压脉动影响显著,而风速对内压均方根影响并不显著;迎风墙面中心开孔相比偏心开孔具有更大的内压均值和均方根.

考虑滨海地区基坑外侧经受的动水作用,建立边界孔压变化的单层饱和土地基一维固结模型,采用杜哈姆积分和傅里叶级数求解，得到边界孔压波动下均质饱和土基坑的超静孔压响应表达式,研究了坑外地下水位简谐波动引起的土体超静孔压响应、分布规律及影响因素.通过算例计算,分析地下水位波动对基坑支护结构水土压力变化的影响.结果表明：当无量纲因子值较小时,土体中超静孔压随着深度的增加迅速衰减,各个深度的孔压波动存在明显的相位差,随着无量纲因子值的增大,超静孔压沿深度方向衰减幅度减缓,相位差减小,其响应幅值和影响深度均增大；坑外地下水位波动对主动侧总孔压、土体竖向有效应力、总侧压力的影响比较明显,对被动侧的影响相对较小；当地下水位上升即超静孔压为正值时,对基坑支护结构受力、基坑稳定性不利.

为评价岩爆对施工安全的影响,提出一种基于粗糙集理论和理想点法的岩爆预测方法.根据岩爆发生所需条件,选取最大切向应力与岩石单轴抗压强度比值、岩石单轴抗压强度与抗拉强度比值、岩石弹性能量指数３项指标作为条件属性集.以国内外36组已有工程数据为信息库,通过粗糙集理论求解各评价指标权重,建立岩爆预测的粗糙集-理想点法模型.采用该模型对苍岭隧道和锦屏二级水电站探硐两个工程进行岩爆预测,模型准确地预测了各开挖断面所发生的轻微岩爆和中等岩爆,预测结果与实际情况相吻合,验证了该模型的可行性和适用性,该模型也可用于类似工程的岩爆预测.

为了得到涌潮冲击丁坝过程中流场、自由液面及压力的变化规律,建立涌潮冲击排桩式丁坝的三维数值模型,采用有限体积法对控制方程进行离散,利用压力隐式算子分割法(PISO)求解雷诺时均方程和RNG κ-ε紊流模型,应用体积函数（VOF）法追踪自由表面,计算结果与水槽试验吻合较好,并得出如下结论：(1)涌潮冲击丁坝时产生壅水、翻越、绕流等现象,丁坝排桩附近流线密集,水速变化快,坝头背水面产生涡流；(2)丁坝迎水面压力在坝根和坝脚处较大,其最大值随潮高、初始水深的增加都线性增大,并在透水率增加时降幅变大；(3)前排桩两侧压力差在坝头和初始水面处较大,并在水面上、下都线性减小,其最大值在潮高增加时增幅变大,在透水率增加时降幅变大,并且在不同初始水深下变化不大.后排桩两侧压力差在坝头和坝顶处较大．

基于结构网格,采用有限体积法建立二维动力波洪水模型,用于模拟坡面地形条件下降雨洪水的运动规律.该模型在连续方程的源项中分别添加了降雨项和下渗项,其中土壤的下渗强度采用Green-Ampt入渗模型来计算.该模型采用中心迎风格式计算界面通量,并通过对界面两侧变量的线性重构,使得该模型具有空间上的二阶精度.为了保证模型的稳定性,采用半隐式的方法对底床摩擦项进行离散,同时利用中心差分方法对底床坡度项进行离散来保证数值格式的和谐性.对于坡面降雨洪水的模拟,负水深的产生是影响模型稳定的关键因素.本模型在库朗特数小于0.25时,能够保证任何时刻的计算水深都是非负的,而无须在计算过程中采用重新分配水深的方法来处理负水深,因此,相比于现有的大部分模型,该模型具有更强的鲁棒性和稳定性.采用该模型分别对2个非规则坡面地形条件下降雨产流实验进行模拟,计算结果与实测值吻合较好,表明该模型能够较准确地模拟复杂地形条件下坡面降雨洪水的运动规律以及土壤的下渗特性.