摘要(Abstract)：碳化固化技术是一种利用二氧化碳对搅拌有活性氧化镁的土体进行碳化，以达到快速提高强度的低碳搅扑处理软土的创新技术。通过室内试验研究干湿循环对碳化固化土物理力学特性的影响，并与相同掺量下水泥固化土进行对比。结果表明:活性MgO固化粉土碳化3h试样的无侧限抗压强度可达5 MPa，粉质薪土碳化24 h试样可达2.6 MPa;十湿循环后碳化固化土的十密度降低，而水泥土密度基本不变;6次干湿循环后粉土碳化试样的无侧限抗压强度仍然能达到4 MPa以上，为水泥固化粉土强度的2倍，具有较好的抗干湿循环性能;经过6次干湿循环后，粉质薪土碳化试样的残余强度仅为35%，而水泥固化粉质薪土降到65%，表明固化粉质薪土的抗干湿循环性能均较差，且粉质薪土碳化试样的抗干湿循环能力小及水泥固化粉质薪土试样。通过X射线衍射(XRD)、电镜扫描（SEM)及压汞试验(MIP)测试表明干湿循环对粉土碳化试样的累计孔隙影响小大，因此粉土试样仍然具有比较大的密实度来保证试样强度;粉质薪土碳化试样因孔隙增加明显而变得疏松，因此强度显著降低。

摘要(Abstract)：以取自三峡库区某边坡的泥质砂岩为研究对象，通过单轴、三轴压缩试验，对不同干湿循环次数作用后泥质砂岩的物理力学特性进行了研究。借助S EM电镜扫描，对不同干湿循环次数作用后的泥质砂岩的微细观结构变化进行了探讨。研究发现:随干湿循环次数(1 -20)的增加，泥质砂岩的峰值应力、弹性模量、茹聚力和内摩擦角都逐渐降低，峰值应变表现出下降、稳定两个阶段。其微细观结构变化总体上可归纳为整齐致密状、多孔团絮状和开裂紊流状3个阶段。基于离散元软件PFCZD，研究了干湿循环对泥质砂岩颗粒的接触网络，力链分布和裂纹分布的影响。基于试验数据拟合，对经历不同干湿循环次数作用的泥质砂岩的莫尔一库仑强度理论表达式进行了修正。

摘要(Abstract)：对某软土地区地铁盾构隧道进行了调研与分析，发现盾构隧道在现有计算理论所允许的地表超载作用下极易发生横向变形超限，并引发管片纵缝接头破损与渗漏水，对此展开了模型试验、数值仿真及理论分析。研究表明:地表均布超载导致的隧道附加竖向土压力并小是均匀分布，且在隧道中心正上方一定范围内要大于地表均布超载;隧道的穿越土层越软弱，地表超载导致的隧道周围附加土压力对隧道结构抵抗横向变形越小利;隧道发生横椭圆变形过程中，管片纵缝接头是管片环中的最薄弱部位。最后提出了软土地区盾构隧道采用“刚性衬砌”的设计理念，并给出了加大管片纵缝接头强度与刚度的建议。

摘要(Abstract)：微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)加固土体是近年来受到学术界重视的问题，但是对实际土壤温度下MICP加固土体的可行性及效果研究未见报道。利用尿素水解菌ATCC 11859，进行了微生物诱导碳酸钙沉积的试管试验及一维砂柱试验，研究了小同温度卜微生物诱导生成碳酸钙的特性及对土体的加固效果。试管试验表明温度越高生成的碳酸钙越多，在小同温度下微生物诱导生成的碳酸钙晶型无显著差异，但是温度对碳酸钙的生成速率有明显影响。一维加固试验表明MICP在一般土壤温度条件下都能够有效地加固土体，但低温下MICP加固的试样强度较低，渗透系数较高。

摘要(Abstract)：为寻求岩石临界破坏判据和前兆特征，在粗砂岩单轴压缩声发射(AE)试验的基础上，研究了岩石破坏过程中AE信号频段占比随应力变化特征，重点分析高、低两个特征频段占比随应力变化规律，同时对两个特征频段中小同应力水平下AE幅值关联维数进行计算与分析，并建立了基于频段占比与应力问关系的多频段AE信号主频识别判据模型。研究表明:AE信号频段占比的分布特征能较好地诊释岩石破坏所经历的主要过程;岩石破坏过程中，较低频段AE信号(31.25-46.875 kHz)占比先减小后增大，较高频段AE信号(140.625-156.25 kHz)占比先增大后减小。在临界破坏状态下，高、低两个特征频段占比分别出现最大值和最小值，且二者中AE幅值关联维数都下降到最低。通过对特征频段占比与应力之问的耦合分析，利用特征频段占比、AE幅值关联维数的变化可更准确地对岩石临界破坏前兆进行判别和预测。

摘要(Abstract)：植物是天然的工程师，拥有防比浅层滑坡和地表侵蚀的潜能，并具备低投入、易养护、绿色环保和生态平衡等优点。目前国内外的研究和工程实践大多只考虑植物根系的力学加筋作用，而忽略了更为重要的水力作用。植物蒸腾能增加土体吸力，从而降低土体渗透系数且增加抗剪强度，所以能提高边坡稳定性和防比地表侵蚀。笔者的跨学科研究团队结合高等非饱和土力学理论和植物特征，从根本上研究了大气一植被一土体的相互作用机理;提出了新的理论模型，可预测植被土的持水能力;构建了考虑植物根系形状影响的地卜水渗流与地表径流祸合运移的新模型;推导了计算植被边坡吸力分布与稳定性安全系数的解析解，引入了指数形、三角形、均布形和椭圆形4种典型的根系形状;并自主研发了用于离心机模型试验的人造根，能够模拟小同形状的植物根系的水力作用和力学加筋作用，并利用其揭示了根系形状对边坡的变形与破坏机理的影响。为保证研究的基础性和实用性，选取了百慕大草和鸭脚木树两种代表性植物，并考虑了种植问距与真菌等因素的影响。主要研究结果揭示:①植物在干燥与降雨条件卜均能明显提高土体吸力，提高边坡稳定性;②植物引起的土体吸力可以用叶片面积指数和根表面积系数等植物特征参数量化，并且鸭脚木树的叶片面积指数和根表面积系数之问存在着线性关系;③真菌能显著提高植物根系的抗拉强度，加强植物的力学加筋作用;④所研究的4种根系形状中，指数形根最有利于提高边坡稳定性。上述研究包括室内试验、现场监测、离心机试验和理论建模等方面，建立了一套科学合理的理论框架与测试方法，并为植物护坡的工程实践和“海绵城市”的建设提供科学依据。

摘要(Abstract)：提出了采用BOTDR分布式光纤传感技术，对煤层采动过程中覆岩变形与破坏的发育规律进行了监测和分析。以淮南矿区某工作面为例，介绍了监测孔的布置方式和传感光缆的安装方法，提出了采用钻孔安装技术将传感光缆植入到煤层顶板覆岩中，根据工作面回采进度，定期采集传感光缆的应变分布，分析了光缆的应变分布特征及其变化规律，得到了应变分布与地层的对应关系，发现应变分布是不均匀的，传感光缆的应变变化与覆岩模量呈反比，揭示了覆岩变形与破坏的发育规律。根据光缆的应变分布特征、传感光缆光损耗较大的点或者断点所处的层位，结合13-1煤覆岩的岩性组合，得到了垮落带和导水裂缝带的发育高度分别为12.5 m和40.0 m。

摘要(Abstract)：采用更新拉格朗日控制方程的物质点法模拟边坡失效过程。基于广义插值物质点法以及弹塑性土体模型，提出了物质点强度折减法，并用于边坡稳定性分析，具体步骤为:划分背景网格，确定物质点;分步加载重力以消除物质点的应力振荡，确定边坡初始应力场;折减强度参数，计算边坡塑性区分布及土体变形，确定安全系数。算例表明，物质点强度折减法与有限元强度折减法计算结果相近。同时，物质点强度折减法可采用坡顶点竖直方向的位移是否突变作为边坡失稳判据。此外，利用物质点强度折减法还发现，在某一折减系数下，即使塑性区贯通，边坡仍然具有一定的稳定性，小会立即发生位移突变，为边坡稳定性分析提供了新的思路。

摘要(Abstract)：为揭示隧道锚抗拔作用机制，研究隧道锚围岩变形特征和可能的破坏模式，验证普立特大桥隧道锚的设计安全度，在普立岸的隧道锚勘探洞内，进行相似比为1 : 25的隧道锚抗拔能力现场模型试验。通过不同荷载级别的弹塑性试验和流变试验，获得各级荷载下锚体与围岩的荷载传递特征、变形分布规律及流变特征。试验结果表明:锚体及围岩后表面最大变形分布曲线呈双峰形对称，前表面最大变形分布曲线为上凸形，后表面变形大于前表面变形;在8P(P为设计荷载)荷载作用下，最大变形仅为61 μm,  SOP荷载下最大变形为566 μm;由于围岩夹持效应，超载时锚塞体后部的应力向锚塞体前部扩散很慢，当荷载达到SOP时，锚体前端应变不及后端应变的3%,混凝土锚体后部出现明显的应力集中，且部分应变不能恢复，混凝土产生了较明显的塑性变形。综合考虑到试验部位的岩体质量总体上比实际隧道锚围岩好，建议隧道锚的超载稳定系数大于80 6P荷载下没有出现流变现象，建议隧道锚的长期稳定系数大于60。

摘要(Abstract)：利用大直径分离式霍普金森压杆对大尺寸(150 mmX80 mm)压缩单裂纹圆孔板((SCDC)试样冲击加载，采用实验一数值一解析法测定了青砂岩的工型动态起裂韧度和动态扩展韧度。试样的起裂时刻和裂纹扩展速度由黏贴在裂尖附近的裂纹扩展计确定，通过对比发现，裂纹扩展计的准确性和灵敏性都比茹贴在同一试样对应位置的普通应变片更好。实验一数值一解析法根据实验数据获取试样两端的加载历程，利用有限元数值计算和普适函数的半解析修正，综合考虑材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响，较准静态方法更适于采用大尺寸试样确定岩石动态断裂韧度。实验一数值一解析法所确定的高加载率和高裂纹扩展速度下砂岩的动态断裂韧度值分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加。最后，通过对SCDC试样裂纹扩展路径上应变片的断裂时间分析，确定了利用SCDC试样实现动态止裂的可能性。