微波辐射作为新兴破岩技术在辅助机械破岩方面展现出了广泛的应用前景，为探究微波辐射对石英砂岩的损伤作用机制，研究了不同功率微波和不同微波辐射时间作用下石英砂岩单轴抗压强度、波速等性质的变化规律及宏细观损伤特征。结果表明：随微波辐射功率和辐射时间增大，石英砂岩单轴抗压强度和弹性模量整体呈下降趋势；P波和S波波速整体呈下降趋势；损伤因子呈上升趋势，并且辐射时间越长，损伤因子上升的幅度越大。随微波辐射功率和辐射时间增大，石英砂岩破碎程度显著增加，碎块尺寸逐渐减小，数量逐渐增多；破坏形式从单一的剪切破坏转变为沿脆弱面的剪切破坏和劈裂破坏；SEM图像和分形维数D值结果表明，随微波辐射时间增大，试样内部裂纹的数量、长度、宽度和深度均呈增加趋势，从初始的单一裂纹逐渐演变为叠加裂纹。

西北黄土灌溉地区土壤经历了干湿循环作用和盐污染双重作用的影响，导致该地区黄土特性产生明显的劣化。以Na₂SO₄污染Q₃黄土为研究对象，采用直剪试验、电子显微镜扫描试验（SEM），分析其经过次数不同干湿循环作用后的力学性质和微观结构特征变化。结果表明：干湿循环和盐污染双重作用下，黄土强度劣化程度增大，微观结构变化显著；期中，黏聚力产生明显劣化，下降率可达38.24% ~ 51.4%；随盐污染和干湿循环次数的增加，黄土体的单体颗粒比例显著增加，团聚体开始解体；Na₂SO₄随着干湿循环反复结晶和溶解，从而对土体产生了盐胀与盐蚀共同作用；二者作用中，干湿循环对土体结构的破坏作用大于盐污染作用。研究结果可为黄土地区的工程活动和防污治理提供有效参考。

通过岩土工程勘察获取一定量的钻孔数据继而确定地层剖面信息，这对于岩土工程精细化设计、施工至关重要。然而，部分工程场地因所处区域的特殊性（既有老城区、文保建筑区等）往往存在钻孔数据难以获取的问题，使得相应的地层信息确定存在挑战。为此，基于全卷积网络（FCN）开发了用于地层信息重构的人工智能（AI）方法，该方法的核心思路是将区域既有钻孔数据作为学习样本，分析并提取样本的多维信息特征（竖向成层、水平延展），继而将该信息特征作为模板针对仅有少量钻孔数据的工程场地进行基于概率的地层剖面信息插值重构。通过对苏州古城区某隧道工程与基坑工程的地勘数据进行学习与重构，发现地层预测的准确度在模拟次数增加至30次以上后逐渐趋于稳定，并可达90%左右。这验证了所开发的地层信息AI重构方法的适用性，将能为相关工程的复杂地层信息预测提供有效选择。

目前，大跨、超大跨地铁隧道修建呈现递增趋势。大跨、超大跨隧道常设计临时支撑以减小跨度，但由于临时支撑与二次衬砌在空间上的相互干涉，需在二衬施做前拆除临时支撑。拆撑会打破结构原有受力平衡，是结构受力的薄弱环节，施工不当极易造成隧道塌方等安全事故。鉴于国内外关于采用双层初支拱盖法修建的超大跨隧道拆撑的结构力学响应及安全性仍缺乏系统的研究，以广州地铁11号线华华区段四线并行折返线区间隧道为依托工程，通过理论分析与数值计算相结合的方式，从横向和纵向两方面对隧道拆撑时结构的力学响应以及安全性进行分析，最终确定了科学、合理、安全、高效、快速的拆撑施工方案，并顺利通过了现场施工的检验。结果表明：城市软弱地层超大跨隧道采用“横向先边后中、对称拆除，纵向先隔三拆一、后隔一拆一”的拆撑方案是切实可行的，可为后续工程提供借鉴与指导。

由于老井经历长期注采，区域地层压力分布在空间上呈现非均匀变化，在后续的重复压裂过程中亟需耦合考虑这种非均匀应力演化。为此，以长庆油田W区块长6储层为例，基于快速拉格朗日差分法建立了垂直井丛长期注采下的地应力演化模型，并将模拟得到的地应力场导入基于离散格子方法的水力压裂数值模型中，预测了重复压裂裂缝扩展，实现了地应力场演化—水力裂缝扩展的一体化模拟。结果表明：（1）WJ井生产后，井周围孔隙压力下降约4 MPa，并且两个水平主应力发生类似的同步降低，但变化幅度更小（约2.5 MPa），这表明生产将导致井周围地层的总应力降低但有效应力增加；（2）水力裂缝倾向于朝地层压力衰竭区优势扩展，在现场建议采取工程措施如重复压裂前缓慢注液或关井以使衰竭区的地层压力上升，避免或减少重复压裂裂缝扩展至压力衰竭区；（3）随着注入时间增加，重复压裂裂缝由以面积增长为主转为以宽度增长为主，说明重复压裂应该选取短时间、大排量的策略，一方面可在短时间内实现最大化的储层改造，另一方面增大排量也可促进多簇裂缝均衡扩展。

随着我国西部地区铁路、公路和水利水电等基础设施的快速发展，涌现了一批地质极其复杂、建设难度极大的超深埋隧道，对隧道地质信息采集、分析及应用提出了更高的要求。隧道地质信息透明化技术能够在安全保障、成本控制和施工进度优化等方面发挥至关重要的作用，是确保超深埋隧道工程顺利进行的关键技术支撑。本文系统地梳理了地质信息探测技术的发展现状，涵盖了施工前期的遥感勘察技术、大地物探技术与定向钻探技术，以及施工期的超前地质预报技术，分析了各类技术的应用范围及其发展方向。综述了多源地质信息融合技术和三维地质建模技术的研究现状，阐述了其在预测地质条件和模型建立及应用方面的进展以及存在的问题。最后，对隧道地质信息透明化技术的整体发展进行了展望：①建立“天-空-地-孔-隧”五维综合探测体系，提高探测精度；②研发智能化地质监测技术和智能装备；③基于多源数据融合，构建三维地质模型并应用虚拟现实技术，实现地质信息动态展示，提升隧道建设的安全性与效率。

再生岩体受扰动后易松散、破碎，但在支护作用下再生岩体仍具有一定的承载能力，尤其是峰后承载能力有明显的改善。为研究再生岩体承载特性及巷道支护对再生岩体承载能力的影响，设计了再生岩体单轴加载的四因素混水平正交试验，分析再生岩体承载机理，并基于正交方差分析，检验了锚杆间距、杆径、锚固长度及金属网对再生岩体峰后弱化趋势及承载能力的显著性。结果表明：无支护和部分锚杆支护条件下再生岩体在单轴加载出现压剪破坏，部分锚杆支护再生岩体呈劈裂破坏，金属网约束再生岩体试件呈塑形滑移破坏；再生岩体破裂后的峰后残余强度具有波动性特征，峰后承载阶段稳定性取决于多裂隙面的摩擦效应，支护强化摩擦效应抵抗破碎块体在外载荷作用下的滑移、错动；金属网对再生岩体峰后承载能力影响显著，锚杆参数的变化仅对再生岩体的强度弱化趋势产生影响。

泥水盾构中泥浆性质的稳定是在开挖面形成微透水泥膜，有效平衡地层水土压力的关键。海水侵入对泥浆性质的劣化主要是海水的高盐浓度，特别是其中的Ca²⁺、Mg²⁺等二价阳离子浓度。为解决海水泥浆性能劣化的问题，研究了膨水比为3∶50的泥浆在分散剂纯碱、螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA）、增稠剂黄原胶作用下，泥浆密度、马歇尔漏斗粘度、2 h泌水率的变化规律。结果表明：纯碱的加入可明显提高泥浆密度，EDTA与黄原胶单独加入对泥浆性质的影响不大；当EDTA与黄原胶以10∶1比例复合加入时，泥浆2 h泌水率降幅达50%；泥浆颗粒的特征粒径d₈₅与表面Zeta电位值的测试结果表明，泥浆的稳定性与其胶体性质关联程度较低；EDTA与黄原胶复合添加时，泥浆稳定性的提升与EDTA螯合二价阳离子后黄原胶增稠能力的恢复有关。研究结果对于开发抗阳离子型增稠剂以提升海水泥浆稳定性具有重要的指导作用。

高含水率吹填土具有强度低、含水率高、结构不稳定等不良工程特性，采用自行研究的新型固化剂对天津滨海地区吹填土进行固化处理，以期达到轻质高强的性能。为探究吹填固化土强度影响因素，对吹填固化土进行无侧限抗压试验、三轴剪切试验和微观结构测试。结果表明：吹填固化轻质土的无侧限抗压强度与其密度成正相关；碱性环境和含盐量在pH值小于11.4、含盐量低于1%时有利于吹填固化轻质土强度的提高，超过此界限会分别抑制固化土的强度增长；当含盐量和pH值较低时，土体出现应变软化现象，随着含盐量、pH值增大，吹填固化轻质土的黏聚力和内摩擦角逐渐增大；通过氮气吸附试验、SEM扫描电镜试验从微观层面上解释了吹填固化轻质土强度随密度、含盐量、pH的变化机理。研究成果可为工程实际提供理论依据和借鉴参考。

基于实际工程，构建三维仿真模型，研究了土岩地层吊脚桩异形基坑开挖变形与受力特征，并基于拆除杆件法，提出基于支撑极限承载力的强度冗余度表达方式，并建立了关联杆件与关联系数两种杆件重要程度评价指标。结果表明：（1）异形土岩地层吊脚桩基坑变形主要集中于上部土层段、阳角点与基坑长边中段，最大值为17.02 mm，且与支护体系自身几何构成、刚度分布相关，土岩地层基坑阳角位置支护结构上部变形更大，影响范围约为阴角处的2倍；（2）基于极限承载力的强度冗余度指标可以全面与量化地评价基坑冗余度，关联杆件能明确构件受损后影响最大支撑杆件，关联系数可以一定程度反映支护结构关键杆件；（3）基于极限承载力的支撑杆件冗余度大小与自身承担荷载、相邻支撑杆件布置存在关系，最小为4.18，联杆件主要集中在相邻杆件，关联系数设计中应优化设计降低杆件关联系数，提高支护结构整体可靠度。