CAE技术在岩土工程领域应用的若干进展.docx

《CAE技术在岩土工程领域应用的若干进展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CAE技术在岩土工程领域应用的若干进展.docx（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、CAE技术在岩土工程领域应用的若干进展孙 钧* 参与本项研究工作的主要还有：朱合华、胡向东、周希圣、袁金荣、朱忠隆、郑宜枫、龙汉、安红刚、李元海等正副教授、博士后和博士研究生，以及上海市隧道工程公司的技术人员。（同济大学岩土工程研究所，上海城建集团院士研究室）摘要：若干年来，CAE技术在各门工程学科中都有了长足的进展，作为与多门相关和相近学科相互间交叉融合的岩土力学与工程领域，在软科学理论和方法的工程应用问题中，诸如：信息化、智能化、数字化和可视化、数字图像处理等一些新兴子学科方面，计算机辅助工程设计及其相应专用分析软件的研制和开发等也均取得了不同程度的研究成果。本文试就作者们近年来在这方面的

2、阶段工作作些简扼介绍，而未奢求猎涉各该方面的全面。关键词：CAE技术，岩土工程，信息技术与多媒体，人工智能，数字化设计，科学可视化，数字图像处理本文作者们所在的学科研究室，对CAE技术在岩土力学与工程若干领域，就软科学理论和方法的工程应用问题，近年来在表1所述五个方面的子项研究课题，已有了一定的研究探索和实践。表1 序次项目名称工作进展情况一IT与多媒体技术盾构隧道工程施工网络多媒体视频监控与技术信息管理系统研制承担了上海市建委和教委的重点学科建设基金项目研究，研制了专用软件并已在上海和南京市地铁的多处盾构工程中得到了应用实践。结合该研究方向已培养了多名博士后和博士研究生。二人工智能科学在地铁

3、工程施工变形预测与控制方面的应用承担了上海市和外地若干重点工程项目以及国家自然科学重点基金课题研究，研制了专用软件并在多处地下结构与隧道施工中得到了应用实践，成效显著。三数字化技术在岩土、地下工程中的初步应用研究先后承担了上海市地下空间开发与利用有关项目以及厦门市海底隧道工程数字化设计任务，正在开展该方面研究并已有阶段性成果。四科学计算可视化与图形图像可视化技术的研究与工程实践作为本学科研究室的一个子方向，承担了国家基金重点项目开展研究，并已培养博士生多名。五数字图像处理在岩土工程应用中的探索研究与日本德岛大学联合培养该方向的博士研究生，并作校、系级的交流合作。表中有号的前三项，积累的工作相对

4、多一些，因为有国家基金与重大、重点工程研究项目的支持和资助，已有一定的阶段成果并曾获教育部提名国家奖和部委与上海市奖励共4项。后列的四、五两项，则尚属前期探索性研究。一、21世纪信息社会的标志：IT与多媒体技术盾构隧道工程施工网络多媒体视频监控与技术信息管理系统研制在城市地铁盾构法隧道施工中，经过多年来的努力，信息化实时远程技术管理与辅助决策系统的研发和应用在上海已初具雏形，现正谋求进一步的拓展与完善。1. 盾构隧道工程施工技术的自动化、信息化和智能化。整套系统的主要内涵可以归结为：（1） 盾构电气自动化监控系统；（2） 盾构掘进姿态自动连续监测、控制与管理系统；（3） 盾构法隧道施工人工智能

5、专家系统；（4） 盾构法隧道智能化辅助决策系统，含：按作业面掘进信息反馈、实时调整盾构施工诸参数，以控制隧道轴线、地表沉降，并使能均速施工作业；（5） 盾构隧道信息化施工远程管理系统, 含：建立动态管理工程数据库和信息库、智能分析与实时监控管理，等等。2. 盾构隧道信息化施工智能管理系统的特点（1）通过现场HUB集线器，实现地下作业面处盾构机的动态数据向地面PC机的实时传送；并结合相关施工监测数据，将资料、信息及时收集，在现场建立一套完整的施工数据库。客户端IE5 or moreWindows 2000 serverWindows 2000 server数据文件DatabaseSOL serv

6、erweb server llSASPPages数据读取rCOM ObjectsODBCWindows2000 server（2）运用公共广义网，将施工现场数据实时远程传送至设在总部（目前设在上海隧道公司工程部）的内部数据服务器和web服务器上，从而在总部建立由各施工现场数据库整合组成的多处工点现场盾构隧道施工动态工程数据库。如图1和图2所示。数据对照表片段数据包公司总部数据库密解压解读取转换片段数据包自动采集数据施工现场数据库解压解密读取转换FTP协议图2 施工资料、数据的采集与数据库运作框图图1 施工数据文件的查询与调用（3）通过对内部数据服务器的访问，使总部管理人员能对各施工工点进行远程

7、、实时的全面监控，实现盾构隧道高一层次的信息化施工。（4）通过利用因特网，异地访问设在公司总部的Web服务器，使出差在外的公司高级管理人员能对施工数据进行远程、实时访问，真正实现盾构隧道施工的移动办公与技术管理。（5）通过对计算机强大的海量数据处理能力以及图形图像显示功能的进一步开发，系统能自动生成各类电子报表，绘制盾构行进姿态、隧道轴线与地面沉降等的2-D、3-D曲线（曲面）动态图照，为进一步实现施工现场无纸化管理奠定基础。（6）系统能通过对盾构机的日推进进度、隧道施工质量、盾构姿态和盾构设备运行状态等数据的统计和分析，作出施工状态的智能判断，从而实现计算机辅助施工管理的智能化。如图3所示。

8、图3 盾构各施工现场通过因特网进行信息化与智能化技术管理（7）运用有限元、边界元法等数值仿真模拟，以及人工智能技术，并利用所研制的“盾构法隧道施工专家系统”和“盾构法隧道施工辅助决策系统” ，实现以下的智能咨询决策：盾构施工最佳参数匹配方案的选择；隧道施工轴线控制和盾构机纠偏；施工引起地层变形和地面沉降的预测与控制；盾构设备运行状态的评价及维修管理。（8）通过对总部服务器海量施工数据的二次采集，形成新规则和新知识，为今后解决同类施工问题提供必要的技术储备，实现数据库向专家知识库的整合与转化。3现代企业呼唤先进的技术管理信息：“一网打尽”；远程监控：“一览无遗”。 这方面专用软件的研制与开发应用

9、，其工作进程体现在：该系统的启用，填补了国内市政系统长期以来缺乏信息化、智能化生产管理模式的空白；在上海市的地铁工程建设中，现已进行了该项信息管理系统的应用培训和系统开发与试用；以信息收集为前导，正开始启用智能化的辅助决策系统，逐步实现较为完整而全面的计算机技术咨询功能。二、人工智能科学在地铁工程施工变形预测与控制方面的应用1问题的提出岩土力学与工程问题一般地都要求处理好各种非匀质、非各向同性、非线性和非连续的岩土介质材料，及其与地下结构耦合相互作用的复合“地质结构体”系统；同时，岩土材料及其力学参数又具有主观和客观上双重的诸多不确定性和不确知性因素。这样，沿用简化的力学模型进行数值仿真模拟计

10、算，将势必是：虽以定量分析的“精确”手段作处理，而在多数情况下却只能得出定性、至多只是半定量的结果，这是难以令人满意的。就国内一些重大、重点岩土工程（如地铁车站深大基坑和区间隧道、悬索大桥锚碇基础工程等）言，当前均已具备了较完善的监测条件，如果改为采用大量而系统的工程实测数据资料为基本输入，这些监测数据经过采用人工智能（如神经网络）的方法，建立施工变形的预测模型，并进而从模糊逻辑推理求得施工变形智能控制的策略，探求利用软科学的理论与方法来解决工程实际需要的施工变形预测与控制问题，则不失为一项“另辟蹊径”的新路子。多年来，这一探索在我所已结合上海市地铁车站深大基坑开挖支护、上海和外省市地铁盾构隧

11、道掘进施工，以及先后在润扬、阳逻两座长江特大桥的锚碇基础工程等多处工程的实践中采用成功，取得了可喜的效果。2BP神经网络及其在工程施工变形预测中的采用在人工智能科学方面，人工神经网络（ANN）有别于专家系统，它是一种模拟人脑神经系统、根据数据样本进行机器学习的智能算法。以BP（back propagation）算法为例，经过样本的训练与测试，建立有自主创新特色的神经元“多步滚动动态预测”模型，可在规定的允许误差范围内达到系统的最佳组合。采用该系统进行相关工程的智能预测（如深大基坑工程施工变形的预测和盾构机掘进引起市区内地表沉降/隆起的变形位移预测，以及隧道施工塌方预测等等），均获得了相当成功。

12、神经元网络的进一步应用，还可利用它能有效地逐步逼近相应函数的特性，来研制一种可用以分析岩土工程施工变形各种因素其对变形位移不同影响程度的层次分析和敏度分析，称之为“重要性程度分级分析法”（hieresearchical analysis），以确定在各项影响因素中，哪些对施工变形值的影响是第一重要、而又最敏感的；以次，哪些因素则是第二、第三位的，按其重要性作出分级排序。该法可为研究各项施工影响因素对变形位移的主次作用，提供一项极为有用的分析工具。此后，作者们还建立了一种采用模糊逻辑的软科学方法，对当施工变形接近、达到或超过允许的规定阈值时，可进行有效的变形主动控制策略来控制工程施工变形，效果也很

13、不错。近年来，我们所又进而将进化神经网络、遗传算法、正交试验设计法和智能反分析等软科学方法引入了上项预测、控制和工程险情预报工作，研制了相应的专用程序软件并已有了初步的成功实践，应用前景喜人。3工程应用实例地铁车站基坑工程施工变形的智能预测与控制研究人工智能方法是在信息化设计施工基础上的 “更上层楼”，是又一次新的提高。就对深大基坑工程围护结构施工变形进行智能预测与控制方面言，采用人工神经网络作出变形预测和工程险情预报；并在变形接近或达到限定的警戒阈值之前，采用模糊逻辑控制方法使该监测点的变形始终约束（控制）在容许的规定值范围之内。它的创意特色主要反映在：（1）供作计算输入值的基本数据“看得见

14、、摸的着”，是实实在在的，诸如：工程地质与水文地质参数；由工程现场测得的、系统的土层和地表变形位移监测值；工程施工诸有关的施工参数，等等。（2）研制和开发了工程施工监控的信息、工程数据库，便于搜索、查询和调用。（3）以施工变形控制为目标，建立了各等级环境土工维护的指标体系，及其极限阈值和允许限值。（4）依靠调整施工参数控制施工变形，不需要巨额的地基处理注浆加固耗费。（5）它是高一层次信息化施工新的拓展。下文的工程示例，为对上海市外滩人行观光隧道浦西出入口深井基坑围护结构施工变形位移所作的墙体水平位移与坑外周边地表沉陷的智能预测与控制，其效果分别见图4（a）、（b）所示。上述对工程施工变形的智能

15、预测与控制，通过经变换的应用软件，在上海明珠线二期地铁区间上下近距离交叠隧道施工中也同样得到了成功采用。图4(a) 围护墙体水平位移的控制效果图4(b) 坑外周边地表沉降的控制效果三、数字化技术在岩土、地下工程中的初步应用研究面对岩土工程数字化问题庞大而浩繁的研究任务，我学科组结合上海城市地下空间开发与利用课题的研究需要，近年来的工作尚局限在“城市地层数字化”研究方面。前已述及，建立数字城市是实现数字地球的一个重要台阶，而地层是城市工程建设项目的载体，因而，城市数字地层则是数字地球不可或缺的组成部分。数字地层的主要任务是将原始地层信息和经工程施工扰动后的地层变异信息，统一地用数字化的方法作直观

16、展现。可以指出，城市地层信息集中地反映在两个侧面：一是地层地质信息数据库的管理及其应用系统（含：钻孔实录、静力触探、地质柱状图、土体物理力学参数和地下水文数据资料，等等），对其进行存贮、解释、展示、搜索、查询与调用；二是完成三维地质建模系统并研制方便应用的数字化地层地质建模方面的商业软件。地层数字化工作广义上包括了地学模拟和地下建构筑物的数字化再现两个方面：地学模拟研究的内容包括地层和地下水模拟等地下空间自然物理实体和客观表象的模拟与仿真，三维地学模拟也就是利用地勘资料与工程设计地质数据资料以仿真模拟其原始地质体和对地下施工开挖、掘进作三维建模；后者当前的工作暂先集中在三维地学数据模型构模技术

17、、空间数据存贮与分析及其可视化以及三维数据模型技术等几个方面。而地下建构筑物的数字化再现，则是利用现有的工程勘探建设资料，将所有城下地下空间开发利用中的地下铁道、过江隧道、人防地下设施、地下商场和地下街以及各种地下管线等建构筑物信息在计算机里实现其几何建模并可视化显示与分析。最近，我组还承担了数字隧道方面的设计研究项目，工作正在开展。图5、图6和图7分别表述了数字化地层的几处应用示例。图6 某大坝坝基三维地质数字化图图5 采用数字化技术后的某隧道内部效果图图7 某地下变电站地层与结构数字化图四、科学计算可视化与图形图像可视化技术的研究与工程实践当前，两个主要的科学可视化技术领域，它们是： 将计

18、算和测量的数据与成果，采用计算机图形学和图像处理技术转换成图形、图像在屏幕上显示，并作交互处理“科学计算可视化”。 人机交互“图形图像系统的可视化”，则是指可以更形象、直观、生动，并以动画方式显示的三维图形、图像系统。1岩土和地下工程施工中的可视化分析与应用目前，在岩土工程界，我们所曾将可视化技术应用于深大基坑和桩体贯入施工数据的三维可视化、以及盾构掘进施工三维图像动态可视化等项研究；并指望在新型盾构机的选型方面，可视化技术结合虚拟现实手法，下步能得到进一步的工程应用。我研究所近年来在采用可视化手段以预测与控制工程施工变形方面，通过对经验公式和监测数据作三维可视化问题的一些探索，动态而直观地表

19、现了公式预测图形与实际监测数据图形，提高了对盾构施工变形预测与工程险情报警的效率。同时，探讨了通过对预测公式及监测数据的三维图形的比较，以检验经验公式的适用性。这方面工作的要点在于：查询和调用工程数据库中的有用信息，及其隐含的（常规手段不易发现的）物理现象，生动而直观地感受它在工程结构受力变形后的力学性态及其随时空历程的变化，超前或实时地发现并预报工程险情和环境土工公害，为下步施工决策提供依据。这里，要求有足够多的取样点和取样频率，并最好是连续的，以满足大数据量的需求；还要具备有能够作自动、全天候数据连续采集功能的监测仪器。2工程应用中的可视化技术这方面的内容，含：在屏幕上动态、连续、逼真地提

20、供数据分析与建立变形等控制参数的监测系统；及早发现实际工程中存在的、或可能出现的问题与工程险情隐患；通过可视化前进分析、跟踪分析、施工预报、可视化管理监控等手段，实现整个工程施工全过程的实时动态管理。下文列述近年来我室承担几处工程应用示例：（1）以润扬长江大桥特大型錨碇基础深大基坑为例，研究中采用了可视化分析。从示例中可得： 随开挖进度坑周土体地表变形的隆/沉竖向位移曲面值的大小、分布与历时变化； 坑周土体主应力空间等值曲面值的大小、分布与变化。可分别见图8(a)、(b)所示。（2）跨越上海市黄浦江水下隧道盾构掘进施工，土体应力与变形的多场耦合计算可视化描述示例。图8(b) 坑周土体最大主应力

21、变化可视化示意图8(a) 坑外土体沉降盆的空间可视化示意盾构法隧道越江作业时，存在土体应力场、江水流场和地下水渗流场三者的多场耦合效应。研究中试求在岩土力学多场耦合计算分析的基础上，进行了江床下土体中多场耦合的科学计算可视化分析。考虑了地下水渗流场和江水流场耦合因素的土体应力场，以三维形式表现并作定量表述。再以应力场作为可视化对象，对未考虑上项耦合因素的应力场与考虑耦合因素时相比较，分别进行了可视化实验分析。在可视化方法方面，此处选择了“超流线、超流管、超流面”作为土体应力场分布规律的可视化表现工具，以这些超流形上的颜色分布作为相应空间位置处表示应力场大小的载体。分别见图9(a)、(b)所示。

22、 图9(a) 江床土体最大主应力场流面可视化图图9(b) 与流场、渗流场耦合的江床土体最大主应力场超流线可视化图（3）盾构法地铁隧道施工，其直接上方和周近地表隆、沉曲面的二维、三维动态图形图像可视化示例，分别见图10(a)、(b)所示。图10(a) 盾构掘进沿地面纵向隆/沉曲线二维动态可视化模拟示意图10(b) 盾构掘进沿其纵横向和竖向地面隆/ 沉曲面的三维动态可视化模拟示意图10中的地表隆/沉曲线（曲面）为呈二维和三维动画显示的动态图像，即：当盾构机每掘进一步时，其地表的隆/沉曲线（曲面）在图中也将相应地随之发生变动；它们的隆/沉量值及其所在的空间点位置，另有附加的表格值标定记录。3可视化实

23、施概要本项课题研究旨在应用计算机图形图像学的有关知识，实现地下工程与隧道施工过程中技术信息数据的三维可视化。通过选择合适的计算模型，分析施工中地层移动过程，以及开挖产生的地层损失与地面隆起与沉降，对施工过程中各个工况、工序以及各个施工参量的变化进行了计算机三维动态实时仿真模拟，从而改变了二维的、不连续的、静态的数据分析现状。此处还可以补充写述以下各点：（1）按可视化实现功能作区分的三个层次：数据成果的后处理；数据成果的实时跟踪处理及其显示；数据成果的交互处理。 （2）研究中使用的图形图象技术，可归纳为：材质控制技术；纹理映射技术；反走样技术；光照及阴影；消隐技术；融合技术颜色和通道技术。（3）

24、研究中可经选择使用的算法与模型，可大类区分为： 抛雪球法；象空间方法；文法结构感知法；曲面拟合方法；样条插值方法。（4）可视化实施的若干过程：数据滤波；数据映射和画面绘制；图像处理和显示。（5）科学计算可视化的分析计算内涵：体数据构成；体视化构成；体视化计算；体数据分析。对上述的(1)(5)个方面问题的具体内容和研究方法，因限于篇幅，本文就不能作展开阐述了。五、数字图像处理（DIP）在岩土工程应用中的探索研究1. 主要研究内容和成果本文作者们所在的课题组目前对这一方向的具体研究课题是：数字照相变形量测技术及其在岩土模型实验中的应用研究，现已有阶段成果。其主要研究内容简述如下：变形量测与分析在模

25、型实验研究中占据了十分重要的地位，模型上布设位移传感器或描绘网格线等传统方法，由于仪器安装空间的局限和测点数量有限，常无法满足岩土细观力学特性与整体场域变形位移和应力值作定量分析的要求，而诸如X光、激光CT变形量测技术等，则由于操作复杂，设备昂贵，难于普及推广。近年来，计算机运算速度大幅提高，而图像处理与分析技术已较广泛应用以及高分辨率数码相机的发展，为岩土模型实验变形、应力量测开辟了一条全新的途径。本项研究利用数字照相和图像处理技术，研究开发了一种操作简便、使用经济、功能强大并易于推广的物理量量测新技术，并用以研究岩土模型全程渐进性破坏过程和局部化应力集中等在岩土力学与工程中倍受关注的问题，

26、预见有发展应用前景。根据在实验模型上是否使用物理量测标点，将基于数字照相与图像分析的变形量测方法简单划分为标点法和无标点法。无标点法作为非接触变形量测法，是此处重点研究和应用的方法，该法在实验模型观测面上，不需要布置量测标点或描画网格。在实验各个阶段直接用数码相机拍摄照片，然后利用图像相关分析技术，进行照片序列的变形和应力分析。在无标点法中，借用FEM等参单元的概念进行图像校准和应变计算，利用双线性插值技术以实现微小变形量测，同时采用了平移和旋转搜索法，以适应岩土模型的变形特点。此外，还成功地设计和开发了1套包含标点法在内的完整的图像分析和结果可视化软件系统，为推广应用这一岩土模型变形量测技术

27、奠定了基础。本项研究首次将无标点法应用于砂土地基重力场和离心场承载力实验的变形全面观测。结果表明：它可以追踪地基的渐进性变形与破坏过程，能清晰地捕捉地基的变形模式、滑动剪切面位置形状和地基变形局部化及其剪切带受力特征。利用无标点法，首次对砂土在不同围压条件下的全场变形和局部化变形的产生、发展与演化特点进行了量测和定量分析，进而提出了一种基于图像分析的土体剪切带准确识别新方法。初步实验研究结果证明，数字照相变形量测法是土工模型实验全场域细观变形与局部化等问题研究中的一个强有力的手段。2工程应用示例近年来，我们所与日本德岛大学科研合作，已在砂土地基重力场离心机模型实验和土体大型直剪实验中分别对重力

28、场和离心场中的地基垂直与水平方向位移场分布、最大剪应变场和模型砂箱的体积应变及其增量分布作了数字照相变形量测。分别见图1113所示。3下步深化研究方向（1）为提高变形量测精度，进一步研究适合于土工模型变形观测的更好的图像校准方法，用于校准图像因相机镜头平面与目标观测面不平行等原因引起的几何畸变；图11 离心场砂土地基水平和垂直方向位移场图12 重力场砂土地基最大剪应变及其增量分布（S=36mm）图13 TSCS02砂土模型体积应变及其增量分布（S=06mm）为提高图像分析速度，要深入研究测点追踪中的三步搜索优化算法，并将其在图像分析软件系统中实现。（2）从模型材料上，要进一步检验这一技术在粘土

29、模型实验中的适用性，并将其推广应用到混凝土变形与裂缝观测中；从实验研究对象上，可推广用于对边坡、隧道、坝基、桩基等各种岩土构筑物整体模型实验和模型要素实验中进行工程应用研究。（3）开发基于工程现场的数字照相变形量测方法，由于该法在设备、价格和操作上的可行性，在工程结构施工和运营期的变形位移与健康监测中将极具优势。参考文献：（以下除个别文献外，主要只摘引了本文引用的由学科研究室成员发表的论作）1 孙 钧.软土地铁区间隧道盾构施工计算机技术管理系统研制J，现代隧道技术，2002（增刊），79-87.2 胡向东. 盾构隧道施工多媒体视频监控与仿真主控程序及其工程数据库系统，上海:同济大学内部刊印，2

30、002年10月.3 上海隧道工程股份有限公司，盾构隧道实时施工信息计算机技术管理辅助决策智能系统研制，内部材料，2005-4.4 孙 钧. 城市环境土工学研究的智能科学问题C，上海市隧道设计院40周年论文集，2005-11.5 李晓军，朱合华，解福奇. 地下工程数字化概念及其初步应用J，岩石力学与工程学报，第25卷第10期，2006-10.6 吴江斌. 基于Delaunay构网的城市三维地层信息系统核心技术研究与应用，博士学位论文D.上海：同济大学，2003.7 郑宜枫，孙 钧. 地下工程问题的可视化分析方法J，岩石力学与工程学报，2004年第23卷，4669-4673.8 Kaufman.

31、3D Volume Visualization Advances in Computer Graphics 4. Springer- Verlag. 1991.9 The First Information Visualization Symposium. IEEE Computer Society Press. Los Alamitos. CA. 1995.10 上海隧道股份有限公司技术中心，盾构隧道工程施工数据可视化分析方法R（研究总结报告），2006年8月.11 李元海. 数字照相变形量测技术及其在岩土模型实验中的应用研究D.中日联合培养博士学位论文，导师：朱合华、望月秋利，上海：同济大

32、学，2003.12 D.J White, W. A. Take, etc (University of Cambridge, UK). A deformation measurement system for geotechnical testing based on digital imaging, closerange photogrammetry, and PIV image analysis. 15th International Conference on Soil Mechanics Engineering, Rotterdam: Balkema, 2002: 539-542.作者

33、简介：孙 钧（1926 ），同济大学教授、中科院院士。同济大学校务委员、名誉系主任，我国首批博士研究生导师。自上世纪50年代初叶以来，作者长期从事土木结构工程、隧道与地下工程和岩土力学方面的科学研究，在岩土流变力学、结构粘弹塑性理论和防护工程抗爆动力学等子学科领域有相当造诣。近20年来，又致力于开拓城市环境岩土工学以及软科学理论与方法在岩土力学与工程中的应用，探索利用高新技术对传统土建学科的更新与改造等CAE技术方面的相关课题研究，亦多有新的进取。是国内外最早创建“地下结构工程力学”学科分支（19621964）的主要奠基人之一。自上世纪80年代初起，先后承担国家基金和部委、省市重大、重点基金课题，以及国家“六五”“十五”各个五年计划重点科技攻关项目共约30项；负责或参加国家重大工程建设与科研任务，在水工、铁道、公路、市政、矿山、煤炭、国防和人民防空等工程部门的岩土与地下工程建设中共完成有关基础理论、应用基础与工程科研、勘测和设计项目近50项；撰写学术论文340余篇，并专（编）著11部，合共860余万字。在同济大学，以他命名的学术梯队和院士研究室集体，正在为我国岩土力学、隧道与地下工程事业的发展而努力。上海市四平路1239号（200092）同济大学地下建筑与工程系，E-mail: junsunk14