疏浚工程大都在海底或河床作业，水下土质条件难以查明且动态变化，给疏浚工程勘测、设计与施工带来了极大的困难。本文针对疏浚工程设计与施工中的关键技术问题，围绕疏浚土质土级定量分类、土质土级三维多精度建模、疏浚土质土级开挖分析等开展了深入系统的研究，主要取得了以下创新性成果。（1）建立了疏浚工程土质土级数学模型，提出了复杂土质条件下疏浚工程土级定量分类方法在分析疏浚土质对象分类的基础上，制定了基于规范图例-颜色的疏浚工程三维土质模型的统一图例，建立了疏浚工程土质土级数学模型和疏浚工程土级定量分类指标体系。提出了基于粗糙集理论的属性权重计算方法，实现了复杂土质条件下疏浚土级定量分类计算，为疏浚工程土质土级模型的建立提供了基础。（2）提出了基于细节层次模型的疏浚工程土质土级三维多精度建模方法，建立了曲面拟合的质量评价模型针对疏浚工程的特殊性和复杂性，提出了土质土级数据集成处理原理和三维模型放大倍数属性自动耦联方法，引入了细节层次模型的概念，提出了疏浚土质土级三维多精度建模方法。针对数据来源的多样性和水下土质形态分布的不确定性，建立了曲面拟合的质量评价模型，提出了相应的质量评价方法，实现了多精度模型的质量评价，保证了三维土质土级模型的精度和准确性。（3）提出了基于土质土级模型的疏浚工程开挖模拟与分析方法，实现了疏浚土质土级的开挖分析针对疏浚工程的施工特点和实际需求，提出了基于土质土级模型的疏浚工程开挖模拟与分析方法，实现了疏浚土质土级的开挖分析，包括施工区域土质土级剖面分析、疏浚土质土级开挖模拟分析、水深图和等值线生成、疏浚工程量计算分析、施工阶段疏浚回淤分析、扫浅分析、疏浚土质土级计算查询分析、疏浚工程不同土质土级条件下施工生产率计算分析等。（4）结合疏浚工程的实际需求，研发了疏浚工程土质土级分析软件系统基于上述理论方法与技术，利用数据库技术、面向对象技术、计算机图形技术和可视化技术等，研发了疏浚工程土质土级分析软件系统，并结合实际工程应用，实现了疏浚工程土质土级分析，在工程勘察、设计和施工中发挥了重要作用。