河海大学岩土工程研究所

河海大学岩土工程研究所是于1952年由中国科学院院士、中国著名的岩土力学先驱黄文熙先生创建。1956年黄先生调往北京工作。在钱家欢教授、徐志英教授、姜朴教授等老一辈岩土力学专家艰苦奋斗和不懈努力下，本学科分别于1981年和1982年成为国务院批准的首批硕士、博士学位授予点之一，1988年被评为国家级重点学科点，1991年建立博士后流动站，1994年被评为水利部岩土工程重点实验室，1999年设立长江学者特聘教授岗位。2001年再度被评为国家级重点学科点。

河海大学（原华东水利学院）是一所以水利为特色，工科为主，理、工、经、管、文、法多学科协调发展的教育部直属全国重点大学，是国务院首批授权可以授予学士、硕士、博士学位和自行审定教授、博士生导师的高校，也是国家实施“211工程”重点建设高校之一。

河海大学

岩土体基本特性研究室

1、主要研究内容：

土体基本性质、土的本构关系、非饱和土理论、固结理论、流变理论及土与结构的共同作用机理和数值模拟。所进行的学科前沿研究：

（1）土体本构关系：提出椭圆--抛物双屈服面弹塑性模型，在反映土体剪胀性，复杂加荷路径对变形的影响等方面有显著的优越性，被广泛采用。通过真三轴仪试验揭示土体显著的各向异性，研究土体应力应变关系矩阵应具有的性质，为发展土体本构模型理论提出新路子，并进一步改进模型。研制和添置的新的真三轴仪、多功能三轴仪、大型应力路径三轴仪等一批国内领先水平的设备，也为土体变形规律的研究提供了良好的硬件。

（2）土石坝应力变形分析：在中国最早将非线性有限元法应用于土石坝的应力变形分析，开拓了这一研究领域。此后又提出土石坝浸水变形计算新方法、非线性有效应力计算方法、模拟土与结构接触面相互作用的有厚度接触面单元等，系统地发展了土工数值分析理论，正进一步结合二百米以上高土石坝，研究堆石体流变和各向异性对面板堆石坝的影响。

（3）非饱和土理论：从虚位移原理和流量平衡关系推导了比奥固结理论的有限元方程，具有明确的物理意义；正进一步研究非饱和土固结三维计算方法和简化的计算方法。同时采用微观与宏观相结合的方法研究非饱和膨胀土，揭示膨胀土的粒度分布的微观特征与其力学性质之间的关系；研究非饱和膨胀土强度、膨胀力和膨胀变形随含水量及干密度而变化的规律。

2、主要特色：

研究土的基本力学规律，尤其是本构关系，土工数值分析理论，着重于解决重大水利水电工程中的土工问题，包括二、三百米级高土石坝应力变形分析，南水北调工程膨胀土的变形与稳定等。已为许多大型和特大型土石坝作应力变形计算分析，如三峡围堰、小浪底、水布垭、锦屏等土石坝等。为工程决策提供依据，发挥了效益。获国家和部省级奖共9项。在这些领域已在国内形成优势，并有一定的国际影响。

3、可能取得的突破：

揭示土体各向异性特性，提出相应本构模型，用于高面板堆石坝，改进其应力变形计算；提出膨胀土强度和变形水分迁移而变化的计算方法，并应用于南水北调工程；揭示土的微观结构与宏观特性间关系，研究其规律。

土动力学与工程抗震研究室

1、主要研究内容：

主要研究土体动力特性与土的动本构关系、砂土液化理论，地震永久变形理论、抗震减灾措施等，并与实际工程相结合。所进行的学科前沿研究：

（１）地基及土石坝地震永久变形研究。从确定性和随机性两个方面对地震永久变形机理以及在地基、土石坝工程中的应用进行了系统且深入研究，提出一种新的地震永久变形计算方法；引用随机振动理论的虚拟激励法，建立一种土石坝非线性随机反应和动力可靠性分析方法；在随机振动理论基础上，提出地基及土石坝随机地震永久变形方法和危险性分析方法。将以上方法应用于小浪底、瀑布沟等大型水利水电工程抗震分析，成果曾获得过国家科技进步三等奖。

（２）土工结构物动力反应分析及抗震减灾。提出土体二维及三维总应力和有效应力动力反应计算方法，并应用于土坝等构造物的抗震稳定分析。与日本港湾所联合研制了用于地震作用下构造物及地基液化稳定和残余变形解析的大型有限元分析程序。通过1995年日本神户大地震遭受破坏的码头、海堤等构造物进行的有效应力数值模拟，对地震破坏的机理、液化程度的影响、地震残余变形、结构的抗震加固等方面进行了深入的研究。研究成果成功地应用于神户大地震后港工构造物的复旧，发挥了重大的经济效益和社会效益，并获得了日本岩土学术最高奖-地盘工学最佳研究论文奖。

（3）砂土、黄土液化和液化后大变形特性试验研究与分析。对砂土、黄土等材料进行振动三轴和单剪试验，结合现场剪切波速和标贯击数测试结果，建立动剪切模量、液化剪应力、液化势的经验模型。模拟震动液化后引起的地面大变形特性，建立考虑液化后大变形特性的本构模型；结合液化后大变形震害现场调查资料，对所提模型进行验证、修正和完善，并提出用于实际工程的地基液化后大变形数值计算方法。

2、主要特色：

（1）本校是国内最早建成土体动力试验设备并发表研究成果的少数单位之一，拥有目前国际上最先进的进口全自动多功能振动扭剪三轴仪和共振柱三轴仪等设备；

（2）在动力分析理论与动力计算方面具有较强的研究基础；

（3）在地震危险性分析和动力加固地基方面，已形成自己的理论，并有丰富的工程实践经验。科研成果多次应用于小浪底、瀑布沟大坝等重大工程的抗震设计与加固。

3、可能取得的突破：

（1）砂土、黄土液化及液化后大变形机理与地震液化后地面大位移数值分析方法；

（2）考虑随机地震波影响的地震永久变形分析新方法建立；

（3）地震灾害重现、数字减灾技术研究。

河海大学岩土工程研究所

水利部岩土工程重点实验室

河海大学岩土工程实验室为水利部重点实验室，其前身为土力学实验室，1998年和2000年分别通过了国家技术监督局组织审查的计量论证。

目前实验室面积1000多平方米，仪器设备价值近1000万元，除拥有常规的土及岩石的物理力学性质参数检测试验仪器外，拥有各种国际国内一流的大型、精密试验仪器设备，包括:全自动多功能动静扭剪三轴仪、非饱和土三轴仪、大型应力路径三轴仪、真三轴仪、岩石力学试验系统、电子万能拉力试验机、意大利研制的测斜仪、土体微观结构测试系统、地下水同位数示踪仪器、声波仪、智能堤坝隐患探测仪等。其它仪器还有振动三轴仪、共振柱三轴仪、静动单剪仪、高压三轴仪、100吨压力试验机、蠕变三轴仪等。

实验室每年承担全校土木、水利类本专科生的土力学试验、研究生的专门土工试验任务，以及岩土工程专业的硕士、博士研究生的论文试验任务。除此之外，实验室每年还承担大量横向及纵向课题的常规、非常规土工试验任务。能进行《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）和《公路土工试验规程》（JTJ051-93）中的全部试验项目，此外，还能进行以下几类试验项目：

（1）土工合成材料试验：能进行土工合成材料的抗拉、顶破、抗撕裂等强度检测；

（2）复杂应力路径下饱和土、非饱和土的变形、强度特性试验，K0固结的三轴剪切试验，真三轴试验，空心扭剪三轴试验；

（3）土体动力特性试验：利用全自动多功能动静扭剪三轴仪、共振柱三轴仪和振动三轴仪可进行宽应变范围（0.001%-10%）内土体的动力变形、强度及液化特性试验；

（4）粗粒土的强度及变形特性试验；

（5）岩石及混凝土的三轴压缩、单轴抗拉、抗剪的变形及强度特性试验；

（6）土体微观结构测试、堤坝隐患探测；

（7）大比尺模型试验：利用大型模型槽、中型动力模型槽等能进行动、静力的模型试验；

（8）现场试验和测试：利用声波仪、中型静力触探车、智能静态应变仪、频率计、水准仪、经纬仪等设备能进行各类现场动静测试与试验。

岩石力学与工程研究室

1、主要内容：

研究岩石力学基本特性及本构关系，岩石强度变形理论，岩体概化地质模型，高坝坝基及高边坡岩体工程问题，地下洞室围岩稳定性评价和加固理论方法，环境岩石力学及应用等。

（1）岩体本构关系：提出岩体粘弹粘塑本构模型反演理论，提出裂隙岩体损伤断裂模型，发展考虑各向异性和流变的饱和非饱和岩体渗流破坏力学本构模型，目前承担国家基金及法国国家科研中心基金。

（2）高坝坝基及地下洞室稳定性评价和加固理论：较早（70年代）将非线性有限元法应用于岩石力学稳定性分析。目前对软夹层岩基以及岩体渗流与应力相互耦合问题提出非线性计算方法，对三峡、小浪底等大型水利水电工程高坝坝基及地下洞室进行研究。“高坝坝基岩体稳定性评价及可利用岩体质量的研究”曾获国家科技进步一等奖。

（3）岩体高边坡变形及稳定性理论：以长江三峡工程高边坡工程，龙滩水电站高边坡工程等为对象，开展高陡边坡地质模型、稳定性评价、数值物理模拟、加固技术及反馈设计等的全方位研究。提出非均质非线性各向异性岩石破坏准则，边坡工程稳定性的广角度分析理论和准则，复杂边坡极限状态分析方法，岩体稳定分析的界面单元法，裂隙岩体渗流场与应力场的耦合理论，边坡工程反馈设计神经网络分析理论及方法等。“天生桥二级水电站岩质高边坡稳定分析与治理研究”曾获国家科技进步二等奖。

2、主要特色

（1）坚持岩石力学理论的原始创新，特别在岩石本构模型及基本特性方面有所突破；

（2）研究工作以地质为基础，以环境为导向，与国际奥地利学派的结合密切；

（3）紧密结合工程实际，目前在三峡工程、小浪底，水布垭、溪落渡、向家坝、小湾、龙滩等大型工程中应用。

（4） 曾出版国内最早的高校“岩石力学”教材，并获1997年国家级教学成果二等奖，已形成人才培养体系。

（5） 国际合作活跃，与法国里尔科技大学合作组建“中法国际环境岩土力学研究中心”，开展环境岩石力学的理论创新研究。

3、可能取得的突破

在环境岩石力学理论，信息技术应用，饱和非饱和岩石破坏力学，不连续岩石力学数值模拟理论和方法等领域处于学科前沿，研究基础好。在岩石力学与工程结合方面有可能取得重大突破，特别是在重大水电工程，西部大开发中岩体工程，南水北调西线工程复杂地质环境下的岩石力学问题等。

河海大学岩土工程研究所

土性研究室

主要研究土体基本性质、土的本构关系、非饱和土理论、固结理论、流变理论及土与结构的共同作用机理和数值模拟。 

土动力学与防灾减灾研究室

主要研究土体动力特性与土的动本构关系、砂土液化理论，地震永久变形理论、抗震减灾措施等，并与实际工程相结合。

软基处理与基础工程研究室

研究软土工程性质及加固技术、深开挖及基础工程相关的理论和计算方法。针对重大工程中软土问题的研究，提出适宜的地基处理方法和基础方案，为工程建设提供可靠的技术保证，同时也丰富理论研究。

岩石力学与工程研究室

研究岩石力学基本特性及本构关系，岩石强度变形理论，岩体概化地质模型，高坝坝基及高边坡岩体工程问题，地下洞室围岩稳定性评价和加固理论方法，环境岩石力学及应用等。

岩土工程渗流研究室

土体饱和-非饱和渗流理论、岩体渗流及应力耦合理论、同位素示踪渗流探测及分析理论等，与工程渗流问题有广泛的结合。

岩土工程测试研究室

岩土体强度测试、地基内部变形测试、波速测试、渗流测试、可靠性分析。结合各类工程问题，采用测试与分析相结合的思路解决问题。 

岩土工程实验室

岩土体强度测试、地基内部变形测试、波速测试、渗流测试、可靠性分析。结合各类工程问题，采用测试与分析相结合的思路解决问题。