城市地下空间大规模的开发与利用,对交通水利等基础设施的安全性、长期服役性能和防灾减灾能力提出了更高的要求。液化触发评估成为液化震害预防的首要任务,而无黏性土（砂土、粉土）的空间分布与原位状态是其非常重要的内容。多功能孔压静力触探（CPTU）是在天然位置对土体工程性质进行原位评价的一种新型测试技术,具有精度高、测试参数多元化等优点,在国际上被广泛用于无黏性土的状态特性评价与液化判别。相比于相对密实度,状态参数能够表征无黏性土的密实度与应力水平的双重影响,其确定方法和相关应用被国内外学者广泛关注。深入开展原位状态参数确定和液化地基设计水平应用等研究,为原位状态评价与应用提供理论依据和技术支撑。本文以国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和江苏省研究生科研与实践创新计划项目为依托,针对饱和无黏性土状态参数评价难题,采用多功能CPTU原位测试、室内试验和理论分析相结合的方法,对饱和无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用进行系统研究,主要研究内容与成果如下:（1）通过南京河砂标定罐CPT试验及数据处理群集（GMDH）智能算法对砂土状态参数确定法进行了系统地研究。研究结果表明:锥尖阻力存在明显的“临界深度”,并且其值随着相对密实度Dr的增加而增大,约在0.45-0.60m之间,在半对数坐标中,CPT参数与重度γ、Dr呈良好线性关系;CPT贯入砂土体时探头附近形成高应力区,并由中心沿着水平、竖向方向逐渐分散,CPT贯入机理作用范围会随着Dr的增加而相应地扩大,含水量变化也会影响CPT测试参数值。GMDH建立的ψ法不需要额外的附加参数如静止土压力系数K0、土体压缩指标k,m等,克服了现有一阶方法求解过程复杂且精度较低的问题;采用qt1N,σ′vo,土类指数Ic,BJ作为输入参数的模型为基于性能评价和便捷角度首选的模型;敏感性分析显示qt1N和Ic,BJ是获取ψ的关键参数;应用于标定罐南京河砂、唐山地震液化场地土体状态表征及液化评价,所给的ψ结果与已有经典方法基本一致,液化判别结果也是一致的。（2）通过对废黄河泛滥沉积针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于电阻率CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:土类指数Ic是连接粉砂土状态性能和电学性能的有效指标之一,采用所提出的电阻率CPTU评价法与Plewes法,Been和Jefferies及Robertson法计算的状态参数沿深度变化趋势一致且数值接近;状态参数与相对密实度沿深度的变化趋势正好相反,线性相关性较好,可通过常用的相对密实度指标将状态参数量化;通过状态参数计算的循环阻力比CRR与国际通用NCEER法计算值基本一致;电学剪胀参数与归一化锥尖阻力、相对密实度呈现良好的幂函数相关关系,电阻率CPTU可作为一种现场原位状态评估及地基基础密实控制的强有力工具。（3）针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于地震波CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:本文所提出的基于Vs的原位状态参数评价方法与CPTU法更接近,一致性更好;现场应力条件下,Vs可表达为状态参数ψ、有效上覆应力?′v0和静止土压力系数K0的函数;绘制了江苏地区Vs-?′v0平面中状态参数剖面等值线图,给出了任意深度处无黏性土的状态（松散与密实）及液化敏感区域;Vs与归一化锥尖阻力qt1N呈良好的幂函数关系,以此构建了Robertson的SBTn土分类图中剪切波速等值线图;联合锥尖阻力和状态参数可提供一个全面与统一的无黏性土Gmax预测新方法。（4）通过室内试验,研究了不同含砂量的粉-砂混合物的液化动力特性及状态参数指标液化评价方法。研究结果表明:砂质粉土液化和循环软化发生在超孔隙水压力比在0.75-0.85范围之间,累积剪切应变在5%左右,随后由大的剪切应变和超孔隙水压力比产生液化,在一定的孔隙比e下,粉土含量影响不明显,其影响被其他控制因素如相对密实度显著稀释,CRR与e呈良好的线性关系,随着砂含量增加,粉土-砂混合物的微观结构和固体颗粒接触特性发生了变化,砂质粉土的累积孔隙分布曲线具有良好的梯度、孔径分布曲线具有多峰特性;状态参数ψ与三轴循环阻力比CRR tx,15呈指数函数关系,CRR tx,15随着ψ的增大而逐渐减小,基于指标ψ提出了室内三轴CRRtx,15与现场CRR7.5之间的修正因子模型。（5）基于粒子群优化（PSO）的核极限学习机（KELM）算法（PSO-KELM算法）建立了简化应力框架下CPTU液化评价方法。研究结果表明:该CPTU模型一个显著特点是适用于更广范围的土体,包括之前的认识“太黏不能液化”;对于粉质土,孔压参数Bq对CRR有一定的影响,并以图的形式给出呈现;所提CPTU模型进行液化判别及现场实际观察结果一致。基于极大似然估计给出的基于Fs的PL计算模型,能够考虑模型固有的不确定性,最终形成基于CPTU简化应力模型液化势评价统一理论体系。（6）基于CPTU测试技术论证了液化地基状态与判别的可行性和优越性,研究了处理效果评价方法体系及CPTU多元液化判别方法。研究结果表明:CPTU能够直接测试现场土体内部孔压分布,可直接评价土的原位状态及力学性质,CPTU土分类图能够对液化与非液化土给出较为满意的划分结果,提出了联合归一化超孔压与状态参数差图表法并能够有效地进行土体的原位状态及潜在的剪胀性行为评价;提出了液化地基处理致密化评价指标:相对增长指标、电阻率指标、小应变刚度、状态参数等指标。基于随机场理论,通过场地液化势区划图有效地评价液化地基处理效果,建立了可视化、定量且准确的抗液化地基处理评价体系。基于SPT与剪切波速联合测试评价理论,建立了无黏性土多元液化CPTU评价方法。