逆作法是近十多年来国内在地铁、人防工程和高层建筑深基础工程施工中开始采用的一种新型施工方法。考虑这种施工方法的地下工程设计目前尚属以经验成份为主的设计阶段。宝鸡火车站北口地下商场工程是西北黄土地区首例采用逆作法施工的一项地下工程。为了定量确定该项工程合理的设计参数和优化施工方案，本文考虑了土的弹、粘、塑性变形性质，在试验确定土的粘弹塑性本构模型，利用三维有限元数值方法，进行逆作法过程的数值仿真方面，开展了一定的研究工作，取得了一些有益的成果。 首先，通过工程场地黄土的室内流变试验，揭示了高湿度Q₂黄土具有显著的非线性流变特性，即：当应力水平低于屈服应力时，应力－应变关系具有线性粘弹性，其蠕变变形为衰减稳定变形；反之，当应力水平大于屈服应力时，应力－应变关系为非线性，表现为非线性粘塑性，其蠕变变形是不稳定的变形，是流变发展过程的主要部分。在此基础上，进一步整理分析试验资料，提出了高湿度Q₂黄土半经验半理论流变本构模型和数值表达式。该模型是由一个五元件广义凯尔文模型和一个四元件广义宾哈姆来串联组成，其中五元件的广义凯尔文模型反映了土的线性粘弹性部分；广义宾哈姆模型描述了土的非线性粘塑性流变特性。 为了应用黄土的非线性本构模型解决工程问题，本文运用土体的三维非线性流变的分析理论和方法，对黄土的非线性流变本构模型进行了有限元解析，在此基础上，研制了面向对象的土体三维非线性流变分析程序。该程序选用了三维空间20节点六面体等参元，能够考虑材料的弹性变形、粘弹性变形；粘塑性变形以及它们耦合作用的非线性流变；能够模拟施工中的分步开挖；能够计算土体中塑性区随时间的发展过程；能够输出研究者指定工程关键部位的位移、应力和变形。 最后利用研制开发的非线性流变分析程序，对宝鸡火车站北口地下商场工程施工过程进行了三维非线性流变分析，分析结果表明：设计推荐的逆作法施工方案在施工过程中没有产生较大塑性区，而且没有引起周围地面过大的水平位移和地面沉降，土体和结构满足稳定要求，设计施工方案可行，另外，还提出了进一步优化施工的建议。