该文完成的研究工作及取得的成果主要包括:(1)对土的微观结构进行了定量研究,并运用微观结构特征对土的宏观力学特性进行了解释.内容包括土的微观结构及其特征,土微观结构的量化指标,并据以建立了土微结构的结构状态函数,运用微观结构特征对土的宏观力学特征进行了解释等.这些研究工作把土的微观结构与宏观力学特性联系起来,揭示了土性参数随机性的微观本质,并进而影响到隧道荷载的随机概率特征,表明可将隧道荷载作为随机变量,运用可靠度理论进行研究.(2)对土性参数的变异性、概率分布模型及其优化取值进行了研究;并根据可靠度理论对参数的分项系数进行研究,提出了建议取值.针对土性参数具有显著的不确定性的特点,分析了土性参数不确定的来源及特点,对误差进行了分离,并对土性测试数据进行了可靠性检验.在概率分析中常将土性参数作为随机变量来对待,因此对土性参数的概率分布模型及其优缺点作了分析,并运用概率与数理统计理论对参数的优化取值进行了研究,由此实现土性参数在概率意义上的优化分析,以提高参数取值的精度.该节还研究了土性参数的概率特征,并结合软土地基的承载力理论和可靠度理论,对参数的分项系数进行了研究,提出了建议取值.(3)引入工程可靠性分析方法,研究了隧道荷载的影响因素与概率特征,并确定了荷载的分项系数.在工程结构设计中,荷载的分布与大小是设计的主要依据,对结构的安全起着至关重要的作用.该节对隧道荷载进行了分类,研究了各种荷载的计算方法及其概率特征,并深入分析了隧道荷载的各种影响因素以及影响程度.鉴于概率极限状态设计方法的优点并已广为应用,该节将隧道荷载视为随机变量,研究了隧道荷载分项系数的确定方法并给出了其建议取值,以期对设计荷载的确定定量各种不确定性的影响,提高设计的可靠性.(4)对软土隧道的概率设计方法进行了探讨,提出了以分项系数表示的实用设计表达式.为了使软土隧道进入概率极限状态设计方法阶段,该节深入讨论了可靠度分析的基本原理及计算方法,确定了衬砌结构失效的极限状态方程,并研究了结构构件抗力的不定性及统计特征,最后给出了以分项系数表示的概率设计方法的实用表达式.