扩孔理论已广泛应用于土体原位试验、桩基承载力计算以及桩体挤土效应分析等众多岩土工程问题中,但大都将其转化为传统柱形或球形扩孔问题进行分析。而对于介于柱形和球形孔之间的椭球形扩孔问题却较少研究,目前对于此类问题的研究主要是从复变函数理论着手,但是求解出的弹塑性解析繁琐复杂,同时在土体情况复杂时更无法得到精确解,还需要借助数值模拟得以解答,因此不易应用到实际工程中。对此,本论文“非饱和黄土椭球形扩孔问题的弹塑性分析及工程应用研究”以椭球形孔扩张为研究对象,将不同长短轴的椭球形扩孔问题保角变化为?平面上不同半径的圆孔扩张问题,采用平衡系数k的方法分别基于统一强度和考虑各向异性的结构性黄土修正剑桥模型对饱和、非饱和黄土椭球形孔扩张进行了理论分析,最后将所推导的极限扩孔压力应用到劈裂注浆的启劈压力预估中,并通过现场注浆试验进行验证。椭球形孔扩张问题通过映射函数转化为?平面上的圆孔扩张问题后,?平面上孔周径向和环向应力?_r、?_?分别对应于原物理平面椭圆上曲线?(28)const和?(28)const上的应力,根据椭球形孔长短轴比值与平衡系数k之间的关系定义平衡系数k为孔型系数,可求解不同长短轴椭球形孔扩张时在?平面上的一系列弹塑性解答,本文的主要的工作和成果如下:(1)将椭球形扩孔问题通过映射函数转化为?平面上圆孔扩张问题,并将?平面内孔周土体划分为弹性和塑性两个区域,利用统一强度准则和非饱和土统一强度准则分别推导了排水和不排水条件下饱和及非饱和黄土椭球形扩孔时应力应变场分布解、塑性区半径和极限扩孔压力理论解析。在对非饱和黄土椭球形扩孔问题的研究中引入本课题组给出的非饱和原状黄土粘聚力和基质吸力的关系式并分析了土体剪胀性、基质吸力及不同屈服准则等因素对应力应变场、塑性区半径和极限扩孔压力等的影响。(2)在考虑体积变形的前提下将?平面上孔周黄土分为弹性区、塑性区及破坏区,在弹性区服从小变形理论,塑性区及破坏区服从大变形理论并采用非关联流动法则。基于结构性黄土修正剑桥模型,通过引入屈服面旋转角度θ表示各向异性,推导了排水条件下非饱和黄土在考虑各向异性和结构性等因素下扩孔时应力分布解、极限扩孔压力以及破坏区半径的计算公式,最后结合软件MATLAB对推导的理论解析进行了参数分析与讨论,并将极限扩孔压力退化为柱形和球形孔时与单考虑结构性的黄土扩孔压力进行对比验证。(3)结合劈裂注浆的力学机理和在非饱和土统一强度准则和考虑各向异性的结构性黄土修正剑桥模型基础上推导出的极限扩孔压力,给出了非饱和黄土地区劈裂注浆压力预估公式,并通过现场注浆试验实测注浆压力值对其进行验证,指出基于考虑各向异性的结构性黄土修正剑桥模型的劈裂注浆压力公式更符合实际情况,在工程应用中具有一定的理论价值。