一、软基加固研究
从1960年起，对50年代南实处开发并在全国推广的排水预压软基加固法，进行了全面的总结，撰写出版了《排水砂井顶压法的理论与实践》一书。
1960—1966年，这一时期软基加固的研究重点，已从砂井预压法转向降水预压和电化加固方面。
1963年，采用控制加荷速率的方法，研究软基筑堤技术，先后在福建、浙江两省做了大型现场实验，成功应用于围海造地和海堤工程，取得了良好的效果。
1970年用充水预压法在软基上建造大型油罐，先后在天津港、上海金山石化公司，成功地建造了数十座大型油罐。
1976年唐山地震后，砂基的抗震处理问题迅速提到重要议事日程上来，在国外振动水冲法加固地基的启发下，南科所通过探索研究，与交通部水运规划设计院合作开发了13千瓦振冲器，成功地应用振动水冲碎石桩方法，加固了南京船舶修造厂船体车间软基。
1979年2月交通部科技局对振冲加固地基方法进行了技术鉴定。据不完全统计，至1983年止，已在全国420项工程中推广应用。1983年11月，交通部科技局和水电部科技司联合召开了“振冲加固法经验交流学术讨论会”，在全国推广应用振冲加固技术。
1980年，南科所研制16吨夯锤，应用强夯法加固大连港香炉礁二号突堤扩建工程，以后又将强夯法应用于加固南京扬子石化公司乙烯工程的部分地基。
1983年进行了真空预压联合碎石桩综合加固软基的研究，成功应用于多项软基加固工程。
1984年，在真空预压加固技术中，研制了闭气工艺，真空度可达670毫米水银柱以上。
在为行业决策和重点工程建设提供科技支撑的同时，加强了土力学理论与应用基础研究。
随着建设事业的蓬勃发展，地基处理的难度越来越高，单凭一种砂井预压法已不能满足实际需要。进入60年代后，一方面对砂井预压法存在的缺点探索改进的办法，如天津新港采用了电渗和砂井的联合加固法。另一方面开始摸索基于不同加固原理的一些方法，与同济大学合作研究了真空预压法；为加固上海黄浦江挡潮闸闸基的深层软土和广州文冲一号船坞基坑开挖中软土边坡的稳定，研究了降水预压法；结合南京磷肥厂厂房开裂，研究了电动硅化法加固亚粘土地基，此外还开展了用石灰桩加固吹填软土的研究等。
1975年南科所在国内首先编成了比奥理论的固结变形计算程序，并用于软土地基变形和孔隙压力的计算，经过对七个软土地基工程（包括砂井与真空预压）的计算，取得了良好的效果。
1976年，为响应迅速改变我国港口面貌的号召，在交通部的指示下 ，开展了列为国家科技计划重点项目的“软土地基加固技术研究”专题研究，并以振动水冲法加固软土地基作为主攻方向。
振动水冲法用于加密砂基，提高砂基的抗震稳定性，这在国外已有成熟的经验，但在我国当时还是个空白。1976年底由交通部水运规划设计院与南科所合作，完成了ZCQ-13型振冲器的设计；1977年5月由南科所仪器工厂试制成功我国第一台功率为13千瓦的振冲器，随即用这台机具成功地加固了南京船舶修造厂船体车间的软土地基。通过这项工程，对用振动水冲法在软基中制造碎石桩的技术有了初步认识。接着，对机具作进一步改进。在这个基础上水规院与南科所合作又完成了ZCQ-30型振冲器 （功率30千瓦）和施工专用工作平车的设计；1978年初试制成功ZCQ-30型振冲器，并用这台机具完成了江苏南通天生港电厂扩建工程地基加固、浙江镇海浙江炼油厂油罐地基加固和河北开滦煤矿钱家营变电站砂基抗震加固等工作。 1979年2月由交通部科技局对这一方法进行了技术鉴定。
1983年11月17日至22日，由交通部科技局、水电部科技司在江苏无锡市共同召开了一次振冲加固法经验交流学术讨论会，有来自26个省、市、自治区168个单位的代表共206人参加了会议，发表论文62篇。在全国进一步推广了振动水冲法加固软土地基技术。
1984年起，振动水冲法研究专题进入了全面推广阶段。年初建立了“振冲加固法处理松软地基情报网”，并出版了“网讯”。
1980年7月研制成功16吨夯锤，进行了强夯现场试验，并首先应用于大连港香炉礁二号突堤扩建工程。嗣后，又将强夯法加固技术应用于南京北河口水厂地基工程、南京扬子石化公司乙烯工程地基工程，其中污水处理站地基为长江下游河漫滩软基。
二、土体变形及其与建筑物共同作用的研究
1957年，南科所改由水电部和交通部共同领导后，开始从事这一方面的研究工作。先从研究单桩承载力开始，逐步发展到岸坡稳定和变形及其对码头结构的影响等。
1957—1963年在天津新港和上海张华浜地区，结合工程进行现场试桩工作，并搜集该地区已有的试桩资料进行分析，同时配合天津新港的第一、第三码头开展了码头岸坡稳定分析研究。结合湛江码头研究码头岸坡长期稳定问题。
1963—1966年参加上海张华浜码头破坏原因分析的研究工作，进行现场观测试验，提出了加固措施。
1963年在广东文冲船厂兴建的万吨级船坞，是当时国内第一座大型船坞。该地区主要地层为软弱的淤泥层，在基坑开挖过程中，边坡的稳定性不足。经现场试验确定采用真空井点降水法降低岸坡的地下水位，以提高边坡的稳定性。
1973—1975年针对广州文冲二号船坞，研究井点抽水对于深基开挖岸坡稳定的影响。1974年南科所在国内航务工程系统内首先编制了土坡稳定分析的电子计算机程序，并举办学习班向全国推广应用。
1976年参加交通部组织的码头岸坡稳定调查，编写了《提高码头岸坡稳定性的经验总结》，并主持召开了“提高码头岸坡稳定性的经验交流会”，再将这些经验教训编写成标准规范性的《关于防止码头岸坡滑动的几点注意事项》，由交通部基建局颁布执行。
1976—1978年唐山地震后，参加交通部组织的港口码头震害调查及其经验总结，并参与交通部“桩基规范”及“水工建筑物抗震规范”的编写工作。
70年代中期，对群桩基础进行了原型观测。
1979—1983年结合上海、湛江等地码头岸坡稳定和变形问题，研究土体的强度和变形特性，对于上海粘土的各向异性和视超压密性以及湛江粘土的结构性和正常压密粘土的原位不排水强度进行了深入探讨。
1984开始筹建桩基和码头变形的模型试验槽，在探索土工模型率的基础上，对桩基和岸坡变形进行深入研究。
在为行业决策和重点工程建设提供科技支撑的同时，开展了3个方面的应用技术研究。
1、桩基承载力的确定方法
50年代后期，在天津新港和上海张华浜地区进行现场试桩工作，并对试桩资料进行分析，提出了利用试桩曲线确定极限承载力，划分桩侧摩阻和桩尖阻力的方法，以及用统计分析确定桩侧摩阻和桩尖阻力的地区性经验数值的方法等。这些方法以及地区性经验数值已被上海地基规范和交通部的桩基规范采纳。70年代末结合交通部桩基规范的编写，又对上述确定极限承载力的方法作了改进。
2、岸坡稳定和变形及其对码头结构的影响
结合天津新港、湛江、上海等地的码头工程，对码头岸坡的稳定和变形进行了一系列的研究工作，大致可以分为下述两个方面。（1）码头岸坡稳定分析。有主要研究成果30篇。（2）岸坡变形及其对码头结构的影响。有主要研究成果10篇。
3、船坞深基开挖技术
1963年结合广东文冲船厂船坞深基开挖工程观测了孔隙压力和沉降，进行了十字板强度试验，采用有效应力法分析该项工程问题。研究表明，在透水性较差的软粘土地基采用真空井点降水的方法是有效的，摸清了井点运转过程中边坡的强度变化规律。特别是对井点停止运转后强度的恢复及沉降值的变化，以及暴雨对井点效果的影响等问题，有了比较明确的了解。
1973年，在同一地点又兴建了二万五千吨级船坞。结合此项工程进一步研究了开挖卸荷及井点降水的联合作用对强度的影响，并以现场观测资料研究井点对不同土类的加固效果，以及施工工艺对边坡变形及强度的影响。用有限元法计算分析井点作用下基坑边坡的变形。
三、土石坝筑坝技术的研究
60年代前后，南科所参加了水利部组织的群众性筑坝情况的调查总结，发现全国很多已建土石坝，普遍出现裂缝、管湧和渗流异常等现象，有的还发展为塌陷、滑坡甚至溃坝，南科所与当地水利部门并共同研究了预防和补救措施。其中做过调查的水库土坝有：桐溪、福溪、横山、英雄、新路岙、毛力、长潭、四明湖、黄坛、尼山、白浪河、岸堤、毛尖山，鹤地、西六等。
1973年参加全国水利大检查，查出洪门、拓林等水库的险情，并提出当年渡汛和以后的加固措施，由于发现全国土坝出现裂缝的较多，南科所加强了土坝裂缝的专题研究。
1974—1975年，结合浙江金兰水库土坝原观资料分析，判定该坝有严重的隐蔽裂缝，经现场挖井证实，从而得以及时加固，化险为夷，当地干部群众称赞是“挖掉了一颗定时炸弹”。
1975—1978年，先后举办四期土坝裂缝学习班，培训了很多土坝工程的监测和分析人员，在全国推广应用。经南科所协助分析和咨询的土坝裂缝问题，几乎遍及全国各省市自治区。参加水利部组织的唐山地震水利工程震害调查，与水利水电科学研究院共同编写了《中国水利工程震害资料汇编》。
1976年唐山地震后，南科所开展了土石坝抗震研究工作，进口了国内为数不多的振动三轴仪，研制了许多土动力学试验设备。包括惯性力式（机械式）动三轴仪和电磁式振动三轴仪，共振柱仪。其中电磁式振动三轴仪还出口加拿大一台。
1977年，在山东省兴旺庄水库土坝，进行人工激振方法观测土坝的振动特性和坝体动力反应，并利用振冲法对松砂坝壳进行加固试验，取得成功。
1977年，开展土石坝应力变计算的研究，继续编制成功比奥理论的有效应力应变计算程序、总应力计算程序，应用于8个工程的计算。经1984年水电部规划院组织审查会通过。获水利部科技进步二等奖。
1981年开始，承担了科技攻关项目“高土石坝筑坝关键技术问题的研究”中子题“原型观测”工作。
结合重点工程建设，加强了应用基础理论研究。
结合英雄水库工程，研究了软土地基上的筑坝技术；结合横山土坝，研究了利用高含水量坝料筑坝问题；结合青田高土石坝的石郭一级坝，研究定向爆破筑坝技术；结合板桥和西六水库，进行土坝裂缝灌浆工作；结合毛尖山和横山土坝，进行了变形和裂缝的理论计算等。为了检验理论和设计方法，还在一些土坝中埋设仪器进行现场观测，例如在英雄水库埋设双管式孔隙压力计，在横山坝埋设钢弦式土压力计等。上述试验研究和观测分析工作中不少项目在我国土石坝中都是第一次进行。
此外，在岸堤、尼山等许多土坝中，还对地震液化、坝基承压水以及绕坝渗流、岩溶和坝后沼泽化、化学淤填等坝工问题进行调查、观测和分析，作出判断并提出处理措施。
在70年代前期，南科所主要研究病险水库土石坝的观测分析。1978年，应湖北省要求，协助分析该省库容最大的三座水库土坝，并为该省举办了两期土坝裂缝学习班。编写出版了《土坝裂缝及其观测分析》一书。还应邀为湖南、浙江培训了工程监测和分析人员。80年代为水电部举办了两期土石坝原型观测新技术培训班，培养来自全国各省、市的水库工程管理技术人员。在全国推广土石坝原型观测新技术和判别土坝有无隐蔽裂缝的方法，探讨了灌浆技术，提出了合理的施工要求。
为了更合理地分析土坝裂缝问题，1977年开始利用单轴、三轴拉伸和土梁挠曲等试验，研究击实粘土的拉伸特性及其破坏标准；并应用非线性的有限单元法进行分析，获得可喜的成果。
在上述研究中，参与其中工作的主要工程有湖北、湖南、浙江、江西、山东、辽宁、广东、贵州、云南等省的十余座大中型水库的土石坝、如张嘴、白莲、漳河、铁山、酒埠江、金兰、洪门、拓林、岸堤、柴河、松涛、鲁布革等土坝，几乎遍及全国。
70年代中期大型三轴试验仪。这些设备己用于密云、葛洲坝、布西坝、碧流河、柴河、铜街子、沉抗、红旗、小浪底、黑孜、洪门、陈蔡、珊溪等十余处大型工程，进行砂砾石、堆石、石渣以及含泥砂砾料的试验。还研制成新的大型高压三轴仪。
在海城和唐山地震后，开展土石坝抗震技术的研究。为此研制或购置了一系列土动力学试验设备，如振动三轴仪、振动单剪仪、共振柱以及埋入式振动加速度计、振动孔隙水压力计等。1977年结合郯庐大断裂带附近的岸堤土坝的抗震性能研究，利用现场大比尺模型坝（坝高10米），进行人工激振的振动特性和坝体反应的观测分析；并利用振冲法对松砂坝壳进行加固试验，取得成功。为了在土坝工程中推广振冲加固技术，1983和1984年南科所在水电部工程管理培训中心举办了两期振冲法加固砂壳坝技术培训班。
此外，编写“土石坝观测手册”，参与修订“碾压式土石坝施工技术规范”，并主办其讲习班，参与审查讨论“碾压式土石坝设计规范”等工作。
1981—1985年，承担“大五”国家科技攻关项目“高土石坝筑坝关键技术问题”中子题“原型观测”研究，研制开发了钢弦式压力计，孔隙水压力计，水管式沉降计和引张线水平位移计、智能式测定仪等原型观测仪器，应用于克孜尔、 漳河、横山、花凉亭等大型水库土石坝工程。研制成功大型高压三轴仪，试样直径500mm围压7MPa，这是国内外最大的粗粒料试验设备之一。
1984年南科所参加了国际坝工安全技术会议，交流了南科所在坝工安全监测、理论分析与加固的经验。又开展了用深层排渗固结法加固浸润线高的危险土坝的试验研究。同时还开展了非饱和土特性，特别是孔隙气压力及气渗性的试验研究。
四、土动力学的研究
1976年，唐山地震后，由于唐山地震造成的沙土液化和水利工程的广泛破坏，南科所进行了土动力学研究。参加了天津新港码头和唐山地区土坝破坏情况调查。
1977年开始，对室内动力试验、现场抗震加固和动力分析方法等陆续开展了工作。
1977—1981年对山东、安徽、江苏三省土坝抗震安全问题进行了现场调研，选定山东沂南县岸堤土坝作为抗震加固的试点，提出了用振冲法加固上游松砂坝壳的措施，并在山东岸堤水库附近兴旺庄10米高的小坝上进行现场爆破人工模拟地震试验和振冲加固方法试验，将结果应用在青峰岭水库、岸堤水库大坝加固上，取得成功，并在省内推广。1982年获山东省科技进步二等奖。
从1977年开始，在为重点工程建设提供科技支撑的同时，在室内动力试验、现场抗震加固和动力分析方法方面陆续开展了基础性研究工作。
1、室内试验方面，进行了14个工程委托的沙土和粘土动力特性试验，从试验结果中整理出一些资料，对沙土和粘土的动强度和动模量及阻尼比等特性提出了自己的看法。特别对动孔隙压力增长规律及动模量的衰减规律等问题，提出了一些新的经验公式。参加了两次全国性的标准沙抗液化强度比较试验，为各种试验条件下抗液化强度及孔隙压力和变形的发展规律提供了有价值的资料。在静三轴仪上进行了排水条件下的反复荷载试验，摸索各种固结应力比及各种动应力路线下沙土动力变形的发展规律，为建立动力分析的计算模式提供依据。为开展试验研究，首先在1977年设计研制了机械式偏心轮振动三轴仪，在1979年和1980年分别研制成电磁式振动单剪仪和振动三轴仪，并进口了一台日本SUM液压式振动三轴仪。1984年又与南京自动化研究所协作研制成功共振柱试验仪。在这期间，利用这些仪器进行了一些工程的沙土液化试验和某些粘土的动力特性试验，此外还用标准沙进行了一些专门的研究试验。
2、现场工作方面。首先在1976年底参加了天津新港码头和唐山地区土坝在地震中破坏情况的调查。接着又在1977年夏天对山东、安徽和江苏三省土坝存在的抗震安全问题进行了现场调研和现场模拟地震试验和加固方法试验。此外还配合现场试验研制了两种现场测振仪器—三向加速度计和振动孔隙压力计。
3、仪器研制方面。1977年研制成的偏心轮振动三轴仪，1979年研制成电磁式振动单剪仪，1983年又研制了加筋橡皮膜作为土样的容器，1980年研制成电磁式振动三轴仪，1979年研制成的应变式三向加速度计，基本上满足了土工现场测试的要求。1982年通过鉴定的SR—1型动态孔隙水压力传感器，采用圆环式应变感应元件，灵敏度高。该仪器研制成功后在几个现场试验中应用，都取得了较好的资料。
4、现场试验方面。在岸堤水库旁边兴旺庄小坝上进行爆破人工模拟地震试验及振动水冲法加固松壳坝试验的基础上，在现场试验中，还用三向加速计及动孔隙压力计进行动力波传播规律的研究。此外，在用振冲法及强夯法加固地基的若干现场也进行了动力波传播规律的测定，取得成功。水电部于1983年举办学习班，推广振动水冲法加固砂壳坝的经验。
5、动力分析方面。在1978年国内首次召开的地震工程学术讨论会上提出两维有效应力动力分析方法的论文。以后对计算模式进行了验证和比较，提出一套比较完整的计算分析方法、计算模式和计算参数测定方法，并编制成计算机程序EFFSD。应用这一程序计算了十几个实际工程，包括历次地震中遭到破坏的土坝石门岭土坝、密云土坝、陡河土坝以及新建和已建的桑株土坝、柴河土坝等。同时为国内其它一些单位所采用，通过大量工程实践表明，建议的计算方法，远比当时抗震规范采用的拟静力法合理。
在发展有效应力法的同时，还对抗震分析中考虑行进波的分析方法进行初步探索。
