随着我国经济建设的发展，大量的工程项目建设，包括深基坑、地铁等地下工程也相应产生。这些地下工程对周围环境有着不容忽视的影响，尤其是由于开挖卸荷引起的地面沉降、土层过大位移、甚至垮塌倒楼等事件，造成了严重的经济损失和巨大的人员伤亡，给社会带来了极为不利的影响。因此，土体开挖卸荷造成的天然土体结构性损伤、地下工程周围土体的流变破坏变形等，一直是岩土工程界亟待解决的问题。土的微观结构是其物质存在的基础，土体内部孔隙的特征及分布情况是土体微观结构变化的内因，也是决定土体物理力学性质的主要因素。因此，研究土体微观结构具有重要意义。
　　本文依托岩土工程与国家重点实验室项目“软土卸荷损伤模型及其在地下工程安全评估中的应用”，对软土卸荷过程不同围压等级下孔隙结构的分形演化及损伤定量进行研究，主要内容如下：
　　（1）从分形的定义及其判定方法、分形维数的概念产生的背景、分形维数的概念、分形的研究方法、分形的应用、分形理论在岩土工程中的应用等六方面介绍了分形理论的基本概念，并介绍了由陶高梁提出的由孔隙体积分形模型、颗粒体积分形模型及孔径或粒径分布分形模型组成的岩土多孔介质分形模型。
　　（2）利用软土卸荷试验和孔隙测量实验获得的软黏土孔隙分布数据，根据陶高梁中提出的分形维数求解方法，在二维空间成功求得了相应的颗粒原状面积分布分维数、孔径分布分维数，从而成功描述了孔隙分布的分形特性，同时也证明了第2章中分形模型的合理性，并得出结论：软黏土具有分形特性且可用岩土体分形模型来表示；随着卸荷等级的增大，岩土颗粒分布分维数D越来越小，孔径分布分维数D越来越小。
　　（3）根据3种表征孔隙孔径分布的孔隙率模型，基于不同卸荷等级下软土孔隙分布数据，对三种孔隙率模型进行了验证，并获得孔隙率与分形维数的关系，认为在整个卸荷过程中，随着孔隙率的增大,分形维数总体上呈现减小的趋势。
　　（4）定义损伤变量，获得分形维数与损伤变量的线性关系，说明分形维数能够定量的描述卸荷软土损伤演化过程,它表征了软土的损伤程度，损伤随着分形维数的减小而呈线性增加。