自组织临界性及其在散粒体研究中的应用

首先简述了自组织临界性理论的基本概念和在方法论方面的启示，然后介绍了三种发现散粒体自组织临界性与粒径的非均匀性有关的沙堆模型实验，进而提出假设：若系统的组构能对干扰传播形成足够的制约，限制其各部分敏感性递增的趋势，从而维持其整体的鲁棒性时，大尺度的系统也能呈现自组织监 界现象。最后通过对野外观测资料的分析，提出了在稳定流条件下非均匀推移质输沙率将服从负幂率分布的观点，并对自组织临界现象的判据等问题进行了讨论。  

人工冻结土体冻胀融沉的模型试验

在分析人工冻结土体与自然冻结土体的冻结差异、比较国内外土体冻融模型试验装置的基础上，介绍了所研制的人工冻结土体冻胀融沉模型试验装置及其应用情况．并利用该试验装置对徐州地区常见的粘土进行了冻结试验，检验了该试验装置的可靠性和实用性；得出了人工冻结土体在冻融过程中土体在垂直方向上的冻胀远小于它在该方向上的融沉等几点结论  

岩体相似材料的研究

在新型地质力学模型材料的基础上，对该项材料的特征，相关参数，配比组合，胶结剂性能，成型工艺以及物理力学性能等作了进一步的深入研究，改善了某些不足之处，并根据大量的试验数据绘制了综合特性曲线，使有关材料和参烽的选择达到系列化、规范化，扩大了该项材料的适用范围。  

地下洞群围岩稳定的试验研究

本文采用模型试验的方法，研究地下洞群围岩稳定的问题，模型使用一种特制的地型地质国模型材料，它基本上满足模型与原型全相似的要求，由于采用这种材料，使得模型加载装置得以轻型化，试验通过平面应变和三维两种破坏模型进行，平面应变模型为立式的。试验成果与相应计算成果很相接近。  

综放采场流场及瓦斯运移三维模型试验

基于模型相似理论，设计制作了综放采场三维模型；对综放采场流场及瓦斯运移特性进行了较系统的模型试验，得出了具有指导意义的综放采场瓦斯运移规律。  

青藏铁路通风路堤室内模型试验研究

正在建设中的青藏铁路即将穿越550km的多年冻土区，冻土问题是青藏铁路面临的首要工程问题，出于铁路建设中保护冻土的原则。对通风路堤这一新的，主动保护冻土的路堤结构形式进行了几何相似比为1：4的大型室内试验，试验所得的路堤土体温度场分布及土体温度的变化结果表明，通风路堤能够有效地降低路堤土体的温度，从而达到保护天然地基冻土的目的，但是，温度场的分布在通风路堤内并不对称。及沿路堤中轴线的两侧左右不对称。这样可能会影响到下伏冻土温度的差异。从而引起不均匀冻胀。沉降变形，另一方面，暖季较高的气温条件下。通风管两端的进出口需要堵塞或关闭，以免造成土体吸热量较多而引起较大的沉降，但由于青藏高明原很短的融化期，这一影响还有待现场试验工程的验证。  

中砂融沉位移与单桩负摩阻力关系的试验研究

基于模型试验，分析了饱和中砂融化沉降位移随时间的变化、单桩负摩阻力与融沉位移的关系．在析冰融化阶段，试样析冰表面位移与时间呈近似线性关系，而在颗粒重分布阶段的位移数值甚小；与此两阶段相对应，试样颗粒骨架表面位移可分为近似线性和非线性两部分，非线性段的贡献来自于融后颗粒重分布；单桩负摩阻力随融化过程呈良好的线性关系，但在两阶段中负摩阻力产生和增加的机理不同．在颗粒重分布阶段，颗粒骨架表面位移虽仅占其总位移的９．７％ ，但负摩阻力却增加了近１８％ ．  

阶梯溢流坝的水流特性与消能效果

本文通过试验分析，对设置在高坎宽顶堰上的阶梯坝面消能工的水流特性进行了系统研究，并与无阶梯溢流坝作比较后认为：在阶梯溢流坝面上形成的滑掠水流流态，使泄流水舌表面充分掺气，底缘形成含气漩滚。掺气后的水深和流速沿程保持稳定，可大量消散泄流动能，改善坝址下游的水力条件。设置于溢流坝面的阶梯是一种有效的消能工，并具有一定的防空蚀作用。阶梯消能的效果，与下泄单宽流量、坝高、台阶高度、溢流坝面斜率及堰面上滑掠水流的流程长度有关。