下载文档原格式
软弱路基土体三轴蠕变试验及蠕变模型研究徐进;张家生;赵同顺;黄林冲【摘要】采用相同面积置换率的微小砂桩模拟地基处理效果,对地基处理后路基土进行三轴蠕变试验.依据路基土三轴蠕变试验,提出一个基于双曲线函数核的黏塑性元件模型,描述路基土的非线性黏塑性蠕变特征.与Burges元件模型串联建立非线性黏弹塑性蠕变本构模型,将模型扩展到三维状态并确定模型参数.研究结果表明:应力水平是影响地基土蠕变变形的主要因素,应力水平S=0.6为路基土体线性黏弹性蠕变和非线性黏弹塑性蠕变的临界值,当S＜0.6时,路基土体土表现出线性黏弹性蠕变特征；当S＞0.6时,表现出非线性黏弹塑性蠕变特征.%The triaxial rehological tests of equal replacement ratio treated embankment foundation soil with sand pile were executed. According to the experiment results, a Theological body based on hyperbola function was put forward to describe the non-linear viscous plastic rheological properties including the accelerating phase. The rheological body was allied with Burgers model in series to set up a new non-linear viscous plastic rheological model, which was expended to 3D and whose parameters were identified. The results show that the stress level S is the critical influencing factor of the rheological deformation properties. .$=0.6 is the critical stress level between linear viscoelastic rheological properties and non-linear viscous plastic rheological properties for the foundation soil. At the middle stress level (S<0.6), creep curves show the linear viscoelastic rheological properties. However, at the high stress level (0.6 <S) creep curves show the non-linear viscous plastic rheological properties.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(042)010【总页数】7页(P3136-3142)【关键词】路基土体;非线性蠕变模型;蠕变特性;蠕变试验【作者】徐进;张家生;赵同顺;黄林冲【作者单位】中南大学土木工程学院湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院湖南长沙 410075;中国矿业大学土木建筑学院北京 100083;中山大学工学院广东广州 510275【正文语种】中文【中图分类】TU472.3蠕变模型可以分为线性蠕变模型和非线性蠕变模型，许多学者对非线性模型进行了研究，如：韦立德等[1]根据岩石黏聚力在蠕变中的作用提出了一个新的SO非线性元件模型，建立了新的一维黏弹塑性本构模型；金丰年等[2]基于试验结果，结合传统线性黏弹性模型的分析，提出了非线性黏弹性模型；邓荣贵等[3]根据岩石加速蠕变阶段的力学特性，提出了一种非牛顿流体黏滞阻尼元件，将该阻尼元件与描述岩石减速蠕变和等速蠕变特性的传统模型结合，构成了新的综合蠕变力学模型；王来贵等[4]以改进的西原正夫模型为基础，利用岩石全程应力-应变曲线与蠕变方程中参数的对应关系，建立了参数非线性蠕变模型；徐卫亚等[5] 将提出的非线性黏塑性体与五元件线性黏弹性模型串联，建立一个新的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型(河海模型)。
滨海软土剪切蠕变特性研究雷华阳;贾亚芳【摘要】To describe the stability and operation safety of buildings on soft soil area,this article carries out a series of shear creep tests of soft soil in Tianjin littoral area.Different vertical loads and load ratios are adopted in the shear creep instrument.It obtains the relationship of stain and stress and time in different conditions.It analyzes the structural effect and influence factors of the shear creep properties.It then establishes the corresponding constitutive model.The test results show that the shear creep properties of Tianjin littoral soft soil are obviously restricted by stress.The soil turns up attenuation creep and steady creep in low stress and destructive creep in high stress.The stress-strain presents a linear characteristics in lower stress and shows the nonlinear creep characteristics in higher stress.The smaller load ratio can not only reduce the final creep,but also improve the soft soil capacity.The nonlinear creep constitutive equation of Tianjin littoral soft soil is established with the theory of half experience and half theoretical method.The equation has the character of simple to understand,less parameters and strong practical.The model can well fit the Tianjin littoral soft soil creep characteristics through the compared analysis of experimental results and the creep model.%为合理描述软土地区建筑物稳定性和运行安全性,采用剪切蠕变仪,开展了不同竖向荷载以及不同加荷比条件下滨海软土的剪切蠕变试验,获得不同条件下应变与应力和时间的关系,分析其剪切蠕变性状的结构性效应和影响因素,并最终建立了相应的本构方程.试验结果表明:应力大小明显影响天津滨海软土剪切蠕变性状,低应力下只出现衰减蠕变和稳定蠕变,高应力下会产生破坏型蠕变；低应力条件下应力-应变关系呈现出线性特性,高应力下呈现出非线性蠕变特性；采用较小的加荷比不仅可以减少最终蠕变量,还可以使软土承载力提高.根据蠕变曲线形态特征,建议一种指数函数型蠕变模型模拟天津滨海软土的非线性塑性蠕变特性.该模型具有简单易懂,参数较少,实用性较强的特点,通过对比分析,发现此蠕变模型能很好地拟合天津滨海软土的剪切蠕变特性.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2013(021)003【总页数】6页(P416-421)【关键词】软土;剪切蠕变;非线性;指数函数;本构模型【作者】雷华阳;贾亚芳【作者单位】天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384;天津大学土木工程系天津300072;天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072;天津大学土木工程系天津300072【正文语种】中文【中图分类】TU4471 引言沿海地区土层大多属于滨海相沉积的软弱土层，这种软土主要为滨海相沉积的淤泥和淤泥质黏土，一般具有高压缩性、低强度、渗透性差等力学特性，其典型的软土力学特性导致其具有明显的流变特性，这越来越引起各学者的重视。
德州松软土蠕变特性及其模型研究李佐良;许再良;杨爱武;江志安【摘要】The consolidation undrained triaxial shear creep tests are performed on Dezhou soft soil under different confining pressures with TSS10 rheometer.The relationships of axial strain and creep stain rate with stress and time are obtained.The effect of soft soil property on its creep behavior is analyzed.The extended Maxwell model is estab-lished.The results show that nonlinear creep characteristic is obviously described by creep deformation of Dezhou soft soil.The creep deformation in the range of high deviatoric stress is greater than that in the range of low devia-toric stress.Fractional creep element theory is introduced.The fractional extended Maxwell model is advised.The extended Maxwell model parameters of Dezhou soft soil are solved,which can predict creep deformation of Dezhou soft soil well.%利用TSS10型三轴流变试验机对德州松软土开展不同围压下的三轴固结不排水蠕变试验，获得变形、应变率与应力和时间的变化关系，分析蠕变性状和特征，建立其分数阶类Maxwell蠕变模型。
软岩蠕变损伤特性的试验与理论研究
随着现代岩土工程中不断涌现出的新的机理和理论，特别是近年来软岩蠕变损伤特性
的研究成果，已经在岩土工程领域变得越来越重要。
软岩蠕变损伤特性让岩土工程施工及
设计更加效率，这也使它深受工程师和学者们的重视。
软岩蠕变损伤特性的研究，主要是从试验研究和理论研究两个方面着手。
对于试验研
究方面，一般包括岩石动态力学特性测试，以及针对岩石蠕变损伤特性的试验，例如有效
力学变形的测量实验，岩石的慢性蠕变特性测试等。
试验研究的目的，是通过对软岩蠕变
损伤特性的测量和分析，为岩土力学研究打下基础，以期对软岩的变形特性有一定的了解，以便制定合理的软岩蠕变损伤特性参数和其它特性，这些结果都可以用作进一步试验研究
和地质工程分析的基础。
对于理论研究，主要是探讨软岩蠕变及其有关损伤特性的背景机理及其相关影响因素，主要使用岩土分解曲线、损伤曲线等，把岩石力学属性、物化性质及蠕变变形机制综合起来，形成相应的建模方法，以期得出相关的变形损伤模型。
最近，基于该理论的研究成果，软岩蠕变损伤特性的应用也越来越多，主要用于工程
设计中，例如岩体收敛认识、支护加固性选择，以及地质灾害预测等，这都为岩土工程带
来了极大的帮助。
因此，软岩蠕变损伤特性的研究，不仅有助于提升我国岩土工程的水平，而且也能够
为岩土工程带来许多有益的经验和知识。
今后，软岩蠕变损伤特性的研究将会有更多的深入，这样才能更好的应用于工程的实践中。
混凝土蠕变性试验标准一、引言混凝土蠕变性是指在长时间受荷作用下，混凝土会因为内部应力的作用而产生变形现象。
目前，混凝土蠕变性已经成为评估混凝土耐久性的重要指标之一。
因此，制定一套科学合理的混凝土蠕变性试验标准，对于确保混凝土工程质量具有重要的意义。
二、试验方法1.试样制备试样的制备应符合以下要求：（1）试样尺寸应符合设计要求。
（2）混凝土强度等级应符合要求。
（3）试样应在密封条件下制备。
2.试验设备试验设备应包括负荷装置、变形测量装置、温度控制装置、数据采集系统等。
3.试验过程试验过程应符合以下要求：（1）试验室温度应控制在20℃±2℃。
（2）试样应在水中浸泡24小时以上。
（3）试验过程中负荷应均匀施加，避免突然增加或减小。
（4）每次负荷施加后，应等待足够时间以使试样稳定，然后再记录变形值。
（5）试验过程中应记录试样的温度、相对湿度等环境参数。
4.试验数据处理试验数据处理应符合以下要求：（1）处理试验数据时，应剔除异常数据，计算平均值和标准差。
（2）绘制荷载-变形曲线和时间-变形曲线，计算蠕变系数和松弛系数。
（3）根据试验数据，分析混凝土蠕变性能。
三、试验结果的分析1.蠕变系数和松弛系数蠕变系数和松弛系数是混凝土蠕变性能的重要参数。
蠕变系数是指在一定时间内的变形量与荷载之比，松弛系数是指在一定荷载下的变形量随时间的变化率。
2.试验数据的分析通过试验数据的分析，可以对混凝土的蠕变性能进行评估。
试验数据的分析应包括以下内容：（1）蠕变曲线的形状和趋势。
（2）蠕变系数和松弛系数的大小和趋势。
（3）试样的破坏模式。
（4）试验数据与设计值的比较。
3.试验结果的应用通过试验结果的应用，可以对混凝土的耐久性进行评估。
试验结果的应用应包括以下内容：（1）根据试验结果，评估混凝土的蠕变性能。
（2）根据试验结果，优化混凝土配合比和施工工艺。
（3）根据试验结果，制定混凝土维护和养护方案。
四、试验结果的标准化为了确保混凝土蠕变性试验的科学性、规范性和可靠性，应制定混凝土蠕变性试验标准。
平潭滨海软土固结蠕变特性及沉降研究目录目录 (I)摘要............................................................................................................................ I V ABSTRACT................................................................................................................. V I 第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 软土流变研究现状 (2)1.2.1 土体流变现象与发展现状 (2)1.2.2 土体流变微观试验研究发展现状 (2)1.2.3 土体流变宏观试验研究发展现状 (3)1.2.4 流变本构模型现状 (4)1.2.5 流变数值模拟研究现状 (7)1.3 软土固结理论研究 (7)1.4 存在的问题 (9)1.5 研究内容 (9)1.6 研究特色 (10)第二章滨海软土一维固结蠕变试验 (11)2.1 试验区概况 (11)2.2 滨海软土物理指标参数 (12)2.3 固结蠕变试验方法 (14)2.3.1 室内试验的加载方式 (14)2.3.2 室内试验步骤 (14)2.3.3 室内试验加载时间 (15)2.4 试验方案 (16)2.5 一维固结蠕变试验结果分析 (16)2.6 本章小结 (22)第三章滨海软土固结蠕变特性 (23)3.1 固结蠕变特性概述 (23)3.1.1 先期固结压力 (23)3.1.2 主次固结阶段划分的标准确定 (24)3.2 次固结系数的确定以及影响因素 (27)3.2.1 次固结系数的确定 (27)3.2.2 加荷比和固结压力与次固结系数的关系 (27)目录3.2.3 压缩指数与次固结系数的关系 (29)3.3 试验分析结论对平潭滨海地区工程建设的建议 (31)3.4 本章小结 (31)第四章固结蠕变数值模型与参数确定 (32)4.1 工后沉降 (32)4.2 ABAQUS有限元软件介绍 (32)4.3 Drucker-Prager模型的介绍 (33)4.3.1 D-P模型的扩展 (34)4.3.2 线性的D-P模型 (34)4.3.3 双曲线模型 (35)4.3.4 指数D-P模型 (36)4.4 固结蠕变模型 (36)4.4.1 蠕变方程 (36)4.4.2 扩展D-P模型与M-C模型参数之间的关系 (38)4.4.3 时间硬化幂函数法则 (38)4.5 扩展Drucker-Prager模型参数确定 (39)4.5.1 参数m值的拟合 (39)4.5.2 参数n值的拟合 (40)4.5.3 参数A值的拟合 (41)4.6 本章小结 (42)第五章深厚软土沉降分析 (43)5.1 有限元模型 (43)5.1.1 几何模型及有限元网格 (43)5.1.2 荷载的加载情况 (43)5.1.3 边界约束与接触面的摩擦 (43)5.1.4 材料计算参数的选取 (44)5.2有限元的计算与分析 (45)5.2.1 计算结果 (45)5.2.2 沉降分析 (45)5.3 模型参数影响分析 (46)5.3.1 参数m值的影响分析 (46)5.3.2 参数n值的影响分析 (48)5.3.3 参数A值的影响分析 (49)5.4 案例计算分析 (50)5.4.1 工程概况 (50)5.4.2 工程地质概况 (51)平潭滨海软土固结蠕变特性及沉降研究5.4.3 有限元模型 (51)5.4.4 结果对比分析 (52)5.5 本章小结 (53)第六章结论及展望 (55)6.1 主要工作与结论 (55)6.2 进一步研究展望 (56)参考文献 (57)致谢 (60)摘要摘要平潭滨海地区软土分布广泛，软土的流变特性容易导致地面沉降开裂和填土标高损失，进而影响上层建筑物的结构稳定及其在长期使用过程中的安全，并由此引发一系列的地质灾害。
第 4 期水 利 水 运 工 程 学 报No. 4 2023 年 8 月HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING Aug. 2023 DOI:10.12170/20220129002王金龙，胡立健，陈建绮，等. 预压作用下重塑软土蠕变特性试验研究[J]. 水利水运工程学报，2023（4）：122-129. （WANG Jinlong, HU Lijian, CHEN Jianqi, et al. Experimental study on creep behavior of reconstituted soft clay considering preloading effect[J]. Hydro-Science and Engineering, 2023（4）: 122-129. （in Chinese））预压作用下重塑软土蠕变特性试验研究王金龙1，胡立健2，陈建绮2，潘坤2(1. 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 101100； 2. 浙江工业大学土木工程学院，浙江杭州310023)摘要: 杭州地区滨海软黏土具有含水量高、强度低和压缩性高等特点，研究其固结蠕变特性对保证构筑物地基稳定具有重要意义。
利用GDSAOS全自动固结仪对杭州重塑软黏土展开了一维固结蠕变试验，分析前期预压对土体蠕变特性的影响。
试验结果表明：不同加荷比或不同预压条件下，土体蠕变变形量均随加载而逐渐减小；应变与孔隙比时程曲线具有类似发展规律，在应力施加100 min后主固结基本完成，进入次固结阶段；次固结系数与固结压力、预压条件和加荷比均有关，加荷比越小，次固结系数在后期加载中的增长越明显；在相同加载模式下，预压荷载越大，次固结系数在分级加载前期的值越小。
这表明可通过施加预压荷载增大土体的固结度，以提高实际工程中软土地基的稳定性。
关 键 词：重塑软黏土；蠕变；加荷比；预压中图分类号：TU411 文献标志码：A 文章编号：1009-640X(2023)04-0122-08软黏土具有含水量高、强度低和压缩性高等特点，导致软土地区的建筑物易产生过大沉降。
安徽建筑中图分类号：TU447文献标识码：A文章编号：1007-7359（2023）11-0139-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.11.0501引言近年来随着经济的发展，沿江、沿海、沿湖城市为了寻求经济的进一步发展，开始大量扩地，因此围海、围湖造地成了城市扩地的主要方法。
在此背景之下，大量冲填土被投入围海、围湖造地的工程之中，研究表明[1-4]此类软土具有含水量高、承载能力差等缺点，虽然在工程中会将此类土进行处理后再投入使用，但作为地基使用时土层下部在长期的固结条件下仍然会发生沉降，产生蠕变。
考虑到工程中较长的安全使用年限，因此对软土的蠕变及结构特征进行研究，从根本上了解其受力特征及变形规律，对于保证工程建筑结构的安全运行使用有着重要意义。
不少学者对不同类型的软粘土蠕变特性进行研究，王常明等[5]通过三轴试验发现滨海软土具备非线性蠕变特征，在Singh-Mitchell 模型的基础上提出了双曲线模型，该模型更为简洁且通过试验结果验证了模型的适用性。
谈炎培等[6]基于苏州地铁一号线的软土层，采用三轴及一维蠕变试验并结合S-O 模型对软土力学特性进行有限元模拟，发现该地区软土层具有显著的蠕变特征，并基于该特征计算出了合适的盾构推力。
柳文涛等[7]通过一维压缩蠕变试验与三轴固结不排水试验研究了近代海洋沉积相软土的蠕变规律，发现海相软土的蠕变性质呈现出非线性特征，并且发现随着固结压力的增大次固结系数会出现峰值。
张先伟等[8]通过固结排水与不排水试验，研究了不同偏应力下的蠕变曲线，发现对应力-应变曲线可以采用双曲线形式进行描述。
刘汉龙等[9]借助改进的三轴仪对软土进行真空-堆载预压试验，发现软土的轴向应变与体积应变以及时间的对数呈现出非线性关系，但随着堆载时间的延长，会演变为线性关系。
但现有的研究局限于自然沉积下的软土，且很少考虑到不同应力条件下软土的蠕变及结构特性。
因此本文以南京市建邺区双闸街道住宅楼项目的地下软土为研究对象，通过固结及直剪试验，采用不同荷载及加载方式对软土的蠕变特性进行研究，通过应力、应变与时间三者间的关系，揭示软土在不同应力条件下蠕变的内在机理，为实际相关工程提供一定参考依据。
第24卷第12期岩石力学与工程学报V ol.24 No.12 2005年6月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June，2005软土变形时效特性的试验研究陈晓平1，2，朱鸿鹄1，张芳枝3，张波4(1. 暨南大学，广东广州 510632；2. 武汉大学，湖北武汉 430072；3. 广东水利电力职业技术学院，广东广州 510635；4. 长江勘测设计研究院，湖北武汉 430010)摘要：软土变形的重要特征为具有时效性，这将导致软土工程的工后沉降。
根据实际工程需要，采用原状土样和扰动土样对软土变形机理进行了一系列室内试验，包括软土的应力–应变特性、固结效应、次固结特性、蠕变特性等。
通过试验成果系统分析可得：(1) 初始固结度对应力–应变关系的影响；(2) 次固结系数与固结压力的关系以及应力历史对次固结系数的影响；(3) 次固结系数与压缩指数的关系；(4) 排水蠕变和不排水蠕变的变形特征；(5) 蠕变变形的影响因素和降低蠕变效应的技术路径等。
研究结果表明：软土变形的时效性产生于固结特性和蠕变特性的耦合效应，土体的变形过程实际是固结和蠕变共同作用的过程，任一时刻两种变形在总变形中所占比例取决于多种因素，其中最重要的是应力水平和排水条件。
关键词：土力学；变形时效；次固结；蠕变；软土中图分类号：TU 447 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)12–2142–07EXPERIMENTAL STUDY ON TIME-DEPENDENT DEFORMATIONOF SOFT SOILCHEN Xiao-ping1，2，ZHU Hong-hu1，ZHANG Fang-zhi3，ZHANG Bo4(1. Ji′nan University，Guangzhou510632，China；2. Wuhan University，Wuhan430072，China；3. Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering，Guangzhou510635，China；4. Changjiang Institute of Survey，Planning，Design and Research，Wuhan430010，China)Abstract Time-dependence is one of the most important deformation behaviors of soft soil. It brings on post-construction settlement of soft soil engineering. For the need of practical engineering，a series of laboratory tests were done with undisturbed samples and disturbed samples respectively. And the deformation mechanism of soft soil was investigated，including stress-strain behavior，consolidation effect，secondary consolidation characteristics，creep effect，and so on. Based on the results，some special properties are systematically analyzed：(1) the influence of initial consolidation on stress-strain curve；(2) the relationship between secondary consolidation coefficient and consolidation pressure，as well as the influence of stress history on secondary consolidation coefficient；(3) the relationship between secondary consolidation coefficient and compression index；(4) the deformation characteristics of drained shear creep and undrained shear creep；(5) influencing factors on creep and technology of decreasing creep deformation. The study results show that time-dependent deformation of soft soil issues from the coupling effect of consolidation characteristics and creep characteristics. The deformation course of soft soil is actually the process of consolidation and creep concurrently. The ratios of two deformations to total deformation depend on many factors，among which stress level and drainage condition are the most important.Key words：soil mechanics；time-dependent deformation；secondary consolidation；creep；soft soil收稿日期：2004–09–01；修回日期：2004–12–01基金项目：广东省自然科学基金资助项目(021145)；广东省科技计划项目(2004B32801003)；广东省水利厅科技计划项目(2003–13)作者简介：陈晓平(1957–)，女，博士，1982年毕业于武汉水利电力大学，现任教授、博士生导师，主要从事岩土力学和基础工程方面的教学与研究工作。
天津滨海软黏土蠕变特性及其经验模型研究王元战;董焱赫【摘要】Based on the indoor triaxial creep tests, the nonlinear creep properties of the remoulded saturated soft clay in coastal area of Tianjin were analyzed. The creep tests were carried out by the step loading method, and the creep curves of the soft clay under different stress states were got by processing the measured data by Mr. Chen′s method. In addition, Singh-Mitchell model and Mesri model were respectively used to fit the test curves which are the stress-strain isochronal curves and strain-time curves. Combining with the fitting results and the creep proper-ties of the coastal clay, a piecewise fitting Mesri model was put forward. In the early stage of the creep, the hyperbol-ic function was taken to describe the stress-strain relationship, and the power function was used to describe the strain-time relationship. In the late stage of the creep, two different kinds of hyperbolic functions were respectively used to matching the stress-strain relationship and the strain-time relationship. The intersection of the fitted curves was taken as the cut-off point. Compared with Singh-Mitchell and Mesri model, this model is more suitable to reflect the attenuation and stable state of the creep characteristics. The test data of two kinds of typical undisturbed clay in Tianjin which are muddy clay and silt clay were taken to verify this model. The fitting results were good. So a non-linear creep model which is suitable for the soft clay in the coastal area of Tianjin is established.%在室内三轴蠕变试验的基础上，分析了天津滨海地区重塑饱和软黏土的非线性蠕变特性。
软土流变特性试验研究新思路陈松(华南理工大学土木与交通工程学院，广东广州510640)应用科技睛耍]本文基于现衙钕士流变特隧研究思路中存在的缺陷，提出了由宏观研究向微细观研究的新恩路。
另外，在现行的土体流变特性研究中，我们主要用到的是天然土体作为试验土样，这就使得试验结果地域性太强，不具备酱遍适用性，为此，本文提出了将天然土和人工混合土配台使用的方法，谈研究成果能够得到更加广泛的应用。
睡键词]流变栉洼；微细观；流变元件；结合水{j{二t‘j。
}?{i1概述软士是一种性质十分复杂的天然地质材料，目1撒变形如流变固结的研究主要集中在宏观层次上，微细观层次研究较少，还不成熟，主要限于定性方面的研究，还没有能定量指导工程实践的流变模型。
而宏观层次的研究是从唯象学观点出发，假设土体为一均匀连续体，采用直观的流变元件，结合弹塑性理论和粘弹塑性理论来拟合流变试验结果，得出土流变的本构模型，因而这些流变模型在理论上不能揭示土体产生流变的物质因素、物理机制、力学行为细节以及流变性质的控制因素等问题，不能合理懈释诸如蠕变是如何产生、发展的，因而在工程实践上，用拟合短期的流变试验得出来的流变模型去预测地基的长期沉降、长期变形稳定、长期强度等具有长期效应的工程问题也必然存在较大误差。
因此有必要开拓新的研究思路，从新的角度去对土的流变特性进行研究。
2流变特性试验新思路介绍2．1软±微硬．参数介绍根据土中水与土颗粒连结的特点，可将孔隙水分为吸附结合水、渗透吸附结合水、自由水，且依次按强结合水、弱结合水和自由水的先后顺序形成。
软土中所含的结合水是影响软土流变性质的重要因素，结合水是由土体颗粒周围的电场对孔隙液中的极性水分子吸引形成的，因而电场的大小就会影响到土颗粒周围结合水膜的厚度，从而改变土体的流变特阻≥影响土体流变特性的微观微观因素主要包括以下几个方面：1)比表面积：通常称19固体所占有的总表面积为该物质的比表面积S(m2／g)。
第28卷 第5期 岩 土 工 程 学 报 Vol.28 No.5 2006年 5月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering May, 2006软土蠕变特性试验研究周秋娟，陈晓平（暨南大学力学与土木工程系，广东 广州 510632）摘要：针对广州南沙原状软土进行了一系列室内试验研究，包括三轴压缩试验、三轴蠕变试验和一维固结试验，系统地探讨了软土的蠕变变形特性。
结果表明：软土的蠕变特性与多种因素有关，包括土体的初始固结度、土层排水条件、加荷比等；次固结系数与固结压力的关系取决于土体的先期固结压力和试验中的加荷比。
关键词：软土；蠕变；次固结；试验中图分类号：TU41 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2006)05–0626–05作者简介：周秋娟(1981–)，女，浙江人，硕士研究生，从事土力学与基础工程工作。
Experimental study on creep characteristics of soft soilsZHOU Qiu-juan, CHEN Xiao-ping（Department of Mechanics and Civil Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China）Abstract: Based on a series of laboratory tests with undisturbed samples obtained from Nansha of Guangzhou, including triaxial compression test, triaxial creep test and one dimensional compression test, creep deformation characteristics of soft soils were researched. It was shown that there were many factors impacting on the creep characteristics of soils, such as the initial degree of consolidation, drainage condition, load ratios and so on; and the relationship between coefficient of secondary consolidation and consolidation pressure depended on preconsoildation pressure and load ratios in the test.Key words: soft soil; creep; secondary consolidation; experiment0 引 言土体变形是土体在外力作用下，土颗粒趋向新的、较稳定的位置移动而产生的，一般可分为固结变形和次固结变形。
固结是土体受外力作用后由内部应力变化引起的体积变化。
次固结是指由土骨架蠕动产生的变形，主要指超孔隙水压力消散后，有效应力基本稳定的条件下，因土粒表面的结合水膜蠕变及土颗粒结构重新排列等引起的较为缓慢的变形，因而可以认为次固结变形即属于蠕变变形，与时间密切相关。
陈宗基认为造成次固结变形的时间效应的机械作用有2个主要的过程：①因剪应力而产生的滞留和因球应力而产生的体积蠕变，②在这2个过程中产生的土骨架硬化[1]。
对于饱和软土而言，应力、应变受时间的影响是很明显的。
根据应力状态的不同，其变形速率有时是极其缓慢的，最后趋于停止；有时则逐渐增长，最后导致破坏。
近年来，随着软土工程的迅速发展，关于软土的变形时效特性的研究取得了很多的成果[2-6]。
本文在已有研究成果基础上，重点探讨不同应力和排水条件下土体蠕变变形的变化规律，以对控制软土工程的工后沉降提供理论依据。
1 试验方案1.1 土的基本物理特性试验选取珠江入海口处典型土样，根据土体的外观特点，可知该地区在6.4～8.4 m范围内为淤泥混砂层，有些土样中还混有贝壳等杂质。
其基本物理性质指标如表1。
1.2 三轴压缩试验常规三轴试验在TSZ30－2.0型应变控制式三轴仪上进行。
试验采用φ= 39.1 mm，H = 80 mm的原状土样。
为了探讨土体初始固结度U0和排水条件对应力–应变特性的影响，在三轴试验中分别进行了不固结不排水（UU）试验、施加围压σ3使土体达到固结度Ｕ为25%、50%、100%的固结不排水剪（CU）试验和固结排水剪（CD）试验。
1.3 三轴蠕变试验三轴蠕变试验在应力控制式三轴剪切渗透试验仪───────基金项目：广东省自然科学基金资助项目（021145）；广东省科技计划项目（2004B32801003）；广东省水利厅科技计划项目（2003-13）收稿日期: 2005–03–21第5期 周秋娟，等. 软土蠕变特性试验研究627表1 土样基本物理性质指标Table 1 Basic physical parameters of soil samples土样编号 取样深度/m 含水率w /％土粒比重G s密度ρ/(g ·cm -3)孔隙比e 液限w L (％) 塑限 w P (％)液性指数I L 塑性指数I P #1 6.4～6.6 63.29 － 1.73 1.47 － － － － #2 6.6～6.8 50.24 2.62 1.75 1.25 27.1 11.4 1.43 15.7 #3 6.8～7.0 75.48 2.64 1.51 2.00 － － － － #4 7.0～7.2 67.06 2.64 － － 44.3 19.0 1.08 25.3 #5 7.2～7.4 68.03 － － － － － － － #6 7.4～7.6 46.78 2.62 － － 32.2 13.1 1.05 19.1 #7 7.6～7.8 43.68 2.64 1.82 0.87 － － － － #8 7.8～8.0 67.90 － － － － － － － #9 8.0～8.2 69.02 2.63 － － 58.2 23.1 0.79 35.1 #108.2～8.464.29 － － － － － － －上进行。
试验采用φ = 39.1 mm ，H = 80 mm 的原状土样。
此试验是为了探讨不同应力、加荷速率和排水条件对应变的影响，在围压为200 kPa 下固结1 d 后分别进行了不同偏应力时固结不排水试验和固结排水试验。
试验应力分5级加荷，5级为20 kPa ，持续时间为3 d 。
而每一级20kPa 分4次加，5次加5 kPa ，时间间隔为4 h 。
1.4 一维固结试验方案一维固结试验在WG 型单杠杆轻便式低压固结仪上进行，在双面排水的情况下采用多级加荷方式进行试验，试验采用φ = 61.8 mm ，H = 20 mm 的原状土样。
每级荷载持续时间为1 d ，试验方案如下： # 1.0 251.0 1.0 1.050100200112.52550100200400(kPa)⎯⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→加荷比荷载增量12.5kPa土样： #.0 501.00.5200200212.550200400600(kPa)⎯⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→加荷比3荷载增量37.5kPa土样： 1.03.075#1.0 1.00.525250.30.50.330.525200501000.330.50.2100200100312.52550100150200300400600700(kPa)⎯⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→加荷比荷载增量12.5 kPa土样： #1.0 1.0 1.0100200450100200400(kPa)⎯⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→加荷比荷载增量50 kPa 土样： 2 成果分析2.1 三轴压缩试验成果及分析图1是常规三轴压缩试验所得的不同固结度和排水条件下的偏应力–轴向应变关系曲线，表2为各种试验条件下的强度参数。
结果表明：(1) 土体在不同的固结状态及排水条件下，受剪过程中的应力–应变关系是有明显不同的：图1（a ）～（d ）所示关系曲线都有明显的屈服点，1（a ）在屈服点前后分别为2段斜率不同的近似线性关系，而图1（b ）～（d ）的曲线有较好的双曲线特征；图1（e ）没有明显的屈服点，应力–应变关系呈线性。
(2) 比较图1（b ）～（d ）可知，随着U 0的增大，土体的屈服点越延后，其值也越大。
结合表2说明，随着U 0的增大，土体排水条件越好，土体固结效应越明显，抗剪强度越高。
(3) 从图1（e ）可以看出，剪切过程中排水与否对土的抗剪强度有较大影响。
排水条件下，抗剪强度要高很多。
另文献[7]中指出，排水条件的不同实际就是土样的固结程度的不同，因此三轴试验测定的抗剪强度会受到剪前和剪切时固结程度的影响。
表2 不同试验条件下的抗剪强度Table 2 Shear strength under different test conditions试验条件c /kPa ϕ/(°) UU 0.90 4 U 0 = 25% 3.11 15 U 0 = 50% 4.49 15 CUU 0 = 100% 12.20 11 CD 23.45 132.2 三轴蠕变试验成果及分析土的蠕变对于实际软土工程而言，条件总是介于完全排水与完全不排水之间，蠕变变形也是统指剪应变和体积应变随时间而变的现象，其应变速率取决于土体结构的粘滞阻力和其它一些工程因素。
而对于室内试验而言，可以构造土样完全排水和完全不排水两种理想状态，认为蠕变可在排水与不排水2种绝对条件下发生：排水蠕变包括剪应变和体积应变两部分，产生于有效应力为常数的条件下；不排水蠕变只产生剪应变，产生于常体积和恒定总应力时。
(1) 加荷速率对蠕变变形的影响图2、3分别为不排水与排水条件下蠕变试验的ε–t 曲线。
以往的室内蠕变试验均采用瞬时加荷方式，为了模拟实际工程中的逐步加荷条件，本次试验采用减小加荷速率的方式把每级荷载分4次施加，每次仅加5 kPa 。
与通常的瞬时加荷情况相比，减小加荷速率后，除第1级加荷时瞬时变形较大外，其他每一级荷载下瞬时变形都较小，表明变形是逐步增长的，如图2、3所示。
628 岩 土 工 程 学 报 2006年图1 应力–应变关系曲线Fig. 1 Stress-strain curves图2 不排水蠕变试验ε–t 曲线 Fig. 2 ε–tcurves of undrained creep test图3 排水蠕变试验ε–t 曲线 Fig. 3 ε–t curves of drained creep test(2) 排水条件对蠕变变形的影响比较图2、3可得，排水条件对于土体的蠕变特性和土体破坏与否有很大的影响：在不排水条件下，土体在应力水平较低时处于稳定蠕变阶段，蠕变变形占总变形的很小一部分，可以忽略不计；随着应力水平增加，土体出现加速蠕变特性，如图2中偏应力为60、80、100 kPa 时ε–t 曲线，有较明显的蠕变效应，此时应力水平继续增大土体则被破坏（如图2中115 kPa ）；在排水条件下，土体始终处于稳定蠕变阶段，变形以固结变形为主，蠕变变形不明显。
