自然界中岩土体的固有性质决定了岩土工程在勘察、设计、施工的过程中与不确定性密不可分,这种不确定性使得确定性分析难以获得较为准确的结果。近几十年来众多学者对岩土参数的不确定性问题进行了研究,提出了包括随机变量模型和随机场模型在内的一些分析方法。本文采用随机场模型结合蒙特卡洛分析方法,对岩土工程中常见的几类问题,如地下洞室收敛变形、地基沉降和隧道开挖最小支护力进行分析,主要研究内容与成果如下:（1）编制了随机场离散程序,该程序与有限差分软件结合可以实现自相关随机场的建模。建立了地下圆形洞室的蒙特卡罗随机有限差分模型,对考虑弹性模量空间变异性分布的洞室变形进行了分析,并对蒙特卡罗模拟次数和单元个数对随机有限差分计算结果的影响进行了研究。结果表明:对于常规结构的随机有限差分分析而言,蒙特卡罗模拟次数宜大于五百次。对于同一结构,单元划分个数对模拟结果的均值影响不大,对模拟结果的标准差影响较大,单元划分个数越少,模拟结果的标准差越大。（2）建立了地基沉降的蒙特卡罗随机有限差分模型,对弹性模量各向同性和横观各向同性空间分布下的地基沉降进行了分析,研究了波动范围对地基沉降的影响规律。研究表明:考虑弹性模量空间变异性土体的“有效弹性模量”小于均质土体的弹性模量。地基沉降的收敛值会随着弹性模量波动范围的增大而增大,且更大的波动范围会使地基沉降结果的差异性增大。竖直方向的波动范围对地基沉降的影响较大,水平方向的波动范围对地基沉降的影响主要体现在改变弹性模量极端分布形式出现的概率上。（3）采用蒙特卡罗随机有限差分法建立了考虑粘聚力、摩擦角空间变异性的隧道开挖临界支护力模型。根据离散后随机场及其数值仿真结果的聚类特性,建立了一套基于空间插值算法的蒙特卡罗随机有限差分快速计算方法,该方法可以大幅减少蒙特卡罗分析的计算量,且通过预设的挑选及判别机制,可以保证相较于完整进行蒙特卡罗随机有限差分模拟,快速计算结果不会降低结构物的安全储备。采用此快速计算方法对本文建立的三组随机有限差分模型进行计算,结果表明:与完整进行蒙特卡罗分析相比,本文提出的快速计算方法可以在大幅减少计算量的前提下获得相当准确的收敛结果,且模拟误差偏向使结构物更安全的一侧。