方向三 ：边坡失稳防治与基坑变形控制
针对工程建设中存在的边坡失稳和基坑变形问题，依托承担的国家自然科学基金项目、省部级项目和企业委托重大项目重点开展复杂条件下深基坑开挖变形控制与实时预警、类土质边坡失稳机理与控制、既有支挡结构的可靠性评估与加固的研究，具体研究内容如下：
（1）复杂条件下深基坑开挖变形控制与实时预警
采用 Mindlin 厚板理论，开展软土深基坑支护墙体受力变形时空效应的研究，研究由于土体的流变性及支护墙体的边界约束所造成的支护墙体受力与变形的时空效应、土体流变与支护墙体受力与变形时空效应之间的关系、土压力的时空计算方法；将双剪强度理论引入基坑支护桩的土拱效应分析中，建立抛物线土拱效应分析模型，研究深基坑桩锚支护结构桩间距、桩径、地面超载和土体性质(内摩擦角、粘聚力)对桩间土拱效应及其稳定性的影响，提出基坑支护桩合理间距的计算方法；以深基坑变形控制理论为依据，借助已建立的计算模型，开发深基坑变形动态预报与实时预警系统。通过该系统，不仅能实现深基坑变形监测的智能化，而且能实现深基坑变形动态预报及基坑安全性的实时预警。
（2）类土质边坡失稳机理与控制
建立客观实用的类土质边坡分类方法，抽象和归纳类土质边坡工程地质模式，开展现场和室内模拟试验，考虑结构面、降雨、结构损伤等各种因素的影响，再现类土质土边坡失稳破坏的全过程；基于岩土体损伤理论，应用改进的极限平衡法和有限差分法分析类土质边坡的失稳机理，建立体现较强针对性的边坡稳定性分析计算方法。基于弹塑性理论，分析锚杆承载过程中沿杆长方向的应力分布规律；采用室内试验，模拟锚固体界面的变形和失效过程，研究其失效状态和影响锚固力的主要因素；构建锚杆、浆体和岩土间共同作用的计算模型，分析类土质边坡锚固体与岩土的共同作用机理；根据类土质边坡的破坏特征，确定锚索框架荷载计算模式，开展结构设计研究，探索适合于加固类土质边坡的锚索框架结构新设计理论和方法。
（3）既有支挡结构的可靠性评估与加固设计
调查分析支挡结构失稳与病害的主要形式及产生机制，构建不同失效模式下的极限承载能力状态模型；建立典型岩土体的物理力学参数与常见荷载数据库，分析岩土体物理力学参数与支挡结构主要荷载的分布模型与时变规律；构建支挡结构系统可靠性计算模型，研究影响支挡结构可靠性的薄弱环节与参数敏感性；分析支挡结构病害风险权重，建立既有支挡构分级分类标准和支挡结构可靠性评估系统。考虑支挡结构材料老化与损伤规律，建立支挡结构耐久性评估准则和支挡结构寿命预测方法。通过模型试验，研究不同加固方法的作用机理与作用效果；基于理论分析、数值模拟和模型试验，研究支挡结构在多种荷载耦合作用下的变形，损害、失稳机理、不同加固方法的作用效果，分析新老结构的相互作用机理，建立支挡结构加固优化设计方法与可靠性设计方法；开展新型加固结构研究，探索适合于支挡结构加固的耐久性设计理论与方法。
