重塑黄土三轴蠕变特性研究及模型分析

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软弱路基土体三轴蠕变试验及蠕变模型研究

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)。

纤维加筋黄土的三轴蠕变试验研究

摘要摘要土的流变问题是岩土工程设计中普遍需要考虑的一个问题，土的流变效应是土体变形随时间变化的过程。

蠕变作为土的流变效应的一种，近年来已有大量学者参与研究，已有研究表明黄土具有明显的蠕变效应，纤维加筋黄土作为新型复合土，必然存在蠕变特性。

对于纤维加筋黄土的蠕变研究，不仅能对纤维加筋黄土的理论进行补充，还能对黄土地区地基改良技术做相应的实践指导。

本文采用了固结排水的试验方式，对杨凌某工地黄土进行了玄武岩纤维加筋黄土三轴剪切蠕变试验，通过对不同偏应力、初始含水率、加筋率和围压控制，分析了纤维加筋黄土的蠕变特性，模拟了纤维加筋黄土的蠕变经验方程。

研究表明：（1）黄土和纤维加筋黄土试样的蠕变变形均随着偏应力的增大而增大，都符合标准的蠕变曲线类型，可分为4阶段：弹性阶段、衰减蠕变阶段、蠕变稳定阶段与等速蠕变阶段。

在施加低水平偏应力时，土体先发生瞬时弹性变形，随着偏应力的升高，表现为衰减蠕变的趋势，偏应力达到某一临界值时，表现为蠕变稳定的过程，当偏应力增加到一定大小时，试样进入等速蠕变阶段。

（2）玄武岩的掺入，对黄土的蠕变变形抑制效果明显。

纤维加筋黄土的蠕变变形随着加筋率的升高先减小后增大，存在最优加筋率，本试验中以蠕变变形最小时加筋率0.25%为最优加筋率。

0.25%、0.50%、1.00%的加筋率的纤维加筋黄土相对于素土所减小的变形分别维持在31%、26%、19%左右，超过最优加筋率时，加筋效果随着加筋率的升高而减小。

（3）含水率对于黄土和纤维加筋黄土蠕变的影响效果显著，黄土和纤维加筋黄土的蠕变变形、蠕变速率、蠕变到达稳定阶段所用的时长都是随着初始含水率的升高而增大，纤维加筋黄土的加筋效果随着初始含水率的升高而减小，且在低偏应力下这种趋势表现得更为明显；围压对黄土和纤维加筋黄土的蠕变有一定影响，随着围压的升高，黄土和纤维加筋黄土的蠕变变形、蠕变速率均减小；纤维加筋黄土的加筋效果随着围压的升高而增大，这种趋势在高偏应力下更为明显。

土蠕变性质及其模型研究综述与讨论_王者超

EOP
。
因此，对于湿黏土，只有完成主固结过程后，真正意义上的蠕变过程（有效应力保持不变）才开始出现。 2.1.1 侧限蠕变性质侧限条件下，湿黏土的压缩过程曲线通常用一条两阶段曲线来描述，如图 1 所示。在 t ≤ tEOP 的主固结阶段，是超孔隙水压力逐渐消散的过程；在
[9]
Type I EOP OC
[1, 6－8] [1－5]
设施建设规模逐渐扩大，隧道和边坡等土体结构的长期变形问题引起了人们的重视。为了与工程需要相适应，研究逐渐转向土的三维蠕变性质[3
－4,
13－14]
。
同时，在一些水电、能源等重大基础设施建设中，人们迫切需要了解堆石、钙质砂、硅砂等砂质土的长期力学性质。根据这些需要，与砂土蠕变性质相关的研究也逐渐开展起来[15 蠕变微观机制研究[1, 6, 17, 21
[1, 5－6, 34, 41]
（1）
Singh 和 Mitchell 的研究还发现：正常固结黏土 m 大
于 1.0，而超固结黏土则小于 1.0。此后，Bishop 和
Lovenbury[3]及 Tavenas 等[4]发现对于轻超固结黏土，
m 在蠕变开始阶段开始大于 1.0，但超过一定时间后，变为小于 1.0。
lg t
′ <σz ′ , pc σz
Type II
NC
′ ≈σz ′ , pc σz
EOP
εz
Type III
t > tEOP 的二次压缩阶段，是土在常值有效应力作用
下继续变形的过程。图中， tEOP 对应于主固结的完成， Cα = Δe Δ lg t 为二次压缩系数， e 为孔隙比。此条件下，试样的体应变、剪应变和轴向应变相等。早期的黏土侧限蠕变性质研究主要围绕二次压缩系数展开。Ladd 和 Preston[10]研究发现：黏土的二次压缩系数不受时间、试样厚度和分级加载系数比的

重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验

ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｒｕｅｔｒｉ－ａｘｉａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｒｅｍｏｌｄｅｄｌｏｅｓｓｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｔｅｓｔａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆｒｅｍｏｌｄｅｄｌｏｅｓｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄｒａｔｉｏｏｆｍｉｄｄｌｅ
ＬＵＯＡｉ－ｚｈｏｎｇ，ＳＨＡＯＳｈｅｎｇ－ｊｕｎ
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ ’ ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００４８，Ｃｈｉｎａ）２．ＢｉｉｉｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｉｊｉｅ５５１７００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｈｅａｒｙｉｅｌｄｓｕｒｆａｃｅａｎｄｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｓｏｉｌｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌ

冻结黄土三轴蠕变特性

ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０２０７，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｒｏｚｅｎＳｏｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
摘要：通过不同温度作用下冻结黄土的蠕变试验，得到了轴向应变、体应变随时间的变化关系。结果表明：当应力水平较低时，冻结黄土发生衰减型蠕变，轴向应变速率随时间延长逐渐降低，体积表现为体缩，体应变与时间大致呈线性关系，径向应变速率在零附近波动，最终趋于零；当应力水平较高时，冻结黄土发生非衰减型蠕变，轴向应变速率随时间延长呈Ｕ形曲线变化。各个蠕变阶段轴向应变速率的大小和所占时间的长短与应力水平相关，体积表现为体胀，在蠕变非稳定和稳定阶段，体积随时间延长呈线性膨胀，进入加速阶段后，体积随时间延长加速膨胀，体应变随轴向应变线性增大；径向应变速率在蠕变前两个阶段数值较小，数值在负值处动态波动，进入加速蠕变阶段后，径向应变速率加速增大，试样鼓曲破坏。最后，从蠕变速率的角度提出用蠕变速率法确定长期强度。关键词：蠕变试验；体应变；蠕变速率法；长期强度；冻结黄土中图分类号：ＴＵ４１１．３；Ｐ６４２．１３＋１；ＴＶ１６文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０１９．０２．０３２
ＣｏｌｄａｎｄＡｒｉｄＲｅｇｉｏｎｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｒｅｅｐｔｅｓｔｓｏｆｆｒｏｚｅｎｌｏｅｓｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ｔｈｅｃｒｅｅｐｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅａｘｉａｌｓｔｒａｉｎ⁃ｔｉｍｅａｎｄｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｓｔｒａｉｎ⁃ ｔｉｍｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎａｔｌｏｗｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌｓ，ｔｈｅｓａｍｐｌｅｅｘｈｉｂｉｔｓａｎａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｃｒｅｅｐ，ｔｈｅａｘｉａｌｓｔｒａｉｎｒａｔｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙｗｉｔｈｔｉｍｅ．Ｖｏｌｕｍｅｓｈｒｉｎｋｓａｎｄｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｓｔｒａｉｎｗｉｔｈｔｉｍｅｉｓｒｏｕｇｈｌｙｌｉｎｅａｒｌｙｄｅｐｅｎｄｅｎｔ．Ｔｈｅｒａｄｉａｌｓｔｒａｉｎｒａｔｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓａｐｐｒｏａｃｈｚｅｒｏ，ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｒｅａｃｈｉｎｇｚｅｒｏ．Ｗｈｅｎａｔｈｉｇｈｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌｓ，ｔｈｅｓａｍｐｌｅｅｘｈｉｂｉｔｓａｎｏｎ⁃ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｃｒｅｅｐ，ｔｈｅａｘｉａｌｓｔｒａｉｎｒａｔｅｃｕｒｖｅｗｉｔｈｔｉｍｅｉｓＵ⁃ｓｈａｐｅｄａｎｄｔｈｅａｘｉａｌｓｔｒａｉｎｒａｔｅａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｉｍｅｏｆｅａｃｈｔｈｅｓｔａｇｅｏｆｔｈｅｃｒｅｅｐｓｔａｇｅａｒｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌ．Ｖｏｌｕｍｅｅｘ⁃ ｐａｎｄｓ，ａｎｄｌｉｎｅａｒｌｙｅｘｐａｎｄｓｗｉｔｈｔｉｍｅｉｎｕｎｓｔａｂｌｅｓｔａｇｅａｎｄｓｔａｂｌｅｓｔａｇｅｏｆｃｒｅｅｐ；ｖｏｌｕｍｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｒａｔｅａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓｏｖｅｒｔｉｍｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｃ⁃ ｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｓｔａｇｅ，ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｓｔｒａｉｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｘｉａｌｓｔｒａｉｎｌｉｎｅａｒｌｙ；ｔｈｅｒａｄｉａｌｓｔｒａｉｎｒａｔｅｉｓｌｏｗｅｒａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｄｙｎａｍｉｃｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｓｔａｙｎｅｇａｔｉｖｅａｔｔｈｅｆｉｒｓｔｔｗｏｓｔａｇｅｓ；ａｆｔｅｒｔｈｅｃｒｅｅｐｅｎｔｅｒｓｔｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｃｒｅｅｐｓｔａｇｅ，ｔｈｅｒａｄｉａｌｓｔｒａｉｎｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ａｎｄｔｈｅｓａｍｐｌｅｂｕｃｋｌｅｓａｎｄｆａｉｌｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｃｒｅｅｐｒａｔｅ，ｔｈｅｃｒｅｅｐｒａｔｅｍｅｔｈｏｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｅｅｐｔｅｓｔ；ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｓｔｒａｉｎ；ｃｒｅｅｐｒａｔｅｍｅｔｈｏｄ；ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｆｒｏｚｅｎｌｏｅｓｓ

高塑性土蠕变破坏的新模型

高塑性土蠕变破坏的新模型毕港;韦健飞;牛红梅;秦秋文【摘要】提出一个新的表征高塑性土蠕变破坏的模型.基于常规三轴试验得到土的归一化特征曲线和三轴蠕变试验得到n值应力水平曲线后,可以预测任何应力水平下的蠕变破坏时间;并得出如下结论:土体存在一条归一化特征曲线来表征其直到峰值应力前的应力应变行为,该曲线能辅助确认蠕变试验中的峰值应力和临界应变;模型在双对数轴上是一条直线,其斜率为n值;且不同应力水平下n值基本相同,n值可被认为是土的黏土指标;任何应力水平下土体都可能蠕变破坏,只是所需的时间长短不同,土体蠕变破坏的依据是蠕变累积应变超过临界应变.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)023【总页数】6页(P53-58)【关键词】蠕变破坏;模型;归一化特征曲线;n值;临界应变【作者】毕港;韦健飞;牛红梅;秦秋文【作者单位】Department of Civil Engineering,Texas A&MUniversity,77843,USA;重庆联盛建设项目管理有限公司,重庆401122;广西交通科学研究院,南宁530007;广西交通科学研究院,南宁530007;广西交通科学研究院,南宁530007【正文语种】中文【中图分类】TU449高塑性土在美国德州非常普遍，且美国德州交通部在支挡结构设计中大量使用了土钉墙。

而美联邦土钉墙规范中提及土钉墙也许并不适用于高塑性土中(因蠕变)，然而并未交待原因或提供支撑论点的论据，因此有了此项针对高塑性土蠕变行为的研究[1]。

岩土领域的第一次做蠕变实验是由Casagrande and Wilson[2]于1951年完成的，他发现无扰动原状黏土在一定应力水平下蠕变并最终破坏，该应力值显著小于通过常规三轴试验得出的剪切强度值。

自此后的数十年，不同学者对土的蠕变行为展开了大量的研究，并可分为三类：蠕变破坏的应力阈值、蠕变破坏的临界应变、预测蠕变破坏的模型。

预压作用下重塑软土蠕变特性试验研究

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。

重塑饱和黄土K0固结三轴试验研究

模具中，尽量不要产生空隙，之后将试样顶面整平，
通过称量所装试样质量反算其干密度，直至满足试验要求。２．２试件尺寸
土体在某一深度所对应的应力状态，具有重要为１２．４～
０引言
２试验方案设计２．１试样制备
土是一种多孔、多相、松散的堆积物，土工
问题复杂，室内土工试验应忽略次要影响因素，突出主要影响因素。在土的三轴试验中Ｊ，土固结的方法常采用各向等压固结，即试件在围压ｏｒ下进行
固结。围压是用静水压力通过橡皮膜向试件施
加，试件为各向等压应力状态，即＝ＩＴ：：＝
。
固结完成，轴向加载直至破坏。而天然土体一般认为处于固结状态，试
件固结状态不同，应力、应变和孔隙水压力也会有差异＿３］，从而影响试件在轴向加载过程中的渗透及
的试件，其轴向应变越大；不同加载速率下，土样侧压力系数与轴向应变的关系曲线趋势基本
一
致；加载速率不同，试件侧压力系数的稳定值也不同，但仅在一定范围内变化。关键词：ｇｏ固结；加载速率；饱和重塑黄土；侧压力系数；孔隙水压力中图分类号：ＴＵ４１１．７文献标志码：Ａ文章编号：１００３— ８８２５（２０１７）０２— ００７５— ０４
（长安大学，西安７１００６４）

不同压实度重塑黄土持水特性和渗透特性试验研究

摘要摘要近年来，黄土地区基础设施工程应“一带一路”、“西部大开发”等国家战略而大量开展，典型的工程有延安新区、兰州削山造城等。

其在建设及运营过程中，遇到的工程问题愈来愈多。

如延安削山造城工程中重塑黄土填方区沉降变形尚未稳定同时由于施工水平的差异导致一些区域压实度不够而存在地基潜在湿陷的问题。

黄土地基增湿过程与土体的持水特性和渗透特性有关。

本文在已有的基础上进一步探究不同压实度非饱和黄土的持水性和渗透性问题。

主要工作和研究成果如下：（1）为了研究不同压实度重塑黄土持水曲线，采用自制低吸力测试装置、张力计和GDS非饱和土三轴仪等仪器测定不同压实度重塑黄土持水曲线，并应用VG模型和基于VG模型考虑变形效应的持水曲线模型分别对单一压实度持水曲线拟合和所有压实度持水曲线拟合，得到模型参数并分析预测精度。

结果表明：采用多手段测试持水曲线的方法是可行的；不同压实度黄土VG模型拟合函数中进气值发生变化，而控制持水曲线变化速率的n除高压实度外都很接近，为考虑变形效应的持水模型函数形式提供了试验依据；基于VG模型考虑变形效应的持水曲线模型在预测不同压实度持水曲线方面具有足够的精度，可以用于具有不同压实度黄土填方中的持水曲线预测。

（2）应用变水头法和常水头法测定了不同压实度重塑黄土的饱和渗透系数，并进行对比分析，得出饱和渗透系数从低压实度到高压实度逐渐减小，在一定压实度范围内，随压实度增加加速减小。

（3）根据室内一维竖直土柱浸水饱和和积水入渗试验，结合改进的浸润峰前进法获得了不同压实度重塑黄土在不同吸力下的非饱和渗透系数，基于VG模型间接法计算得到的非饱和土渗透系数函数能较好地预测高压实度非饱和渗透系数随吸力的变化关系，对预测低压实度试样非饱和渗透系数与吸力关系存在一定的误差。

应用Zhai和Rahardjo(2015)提出的基于土体孔隙分布的饱和渗透系数方程和相对渗透系数方程预测出杨凌黄土在低压实度下的饱和渗透系数和相对渗透系数。

固化黄土力学特性三轴试验研究刘

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hecur
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ngage．Howeve
r,t
土固化中,并探讨了这些固化剂对黄土的强度、渗透
２．
１围压对固化黄土力学特性的影响
图１给出了掺量３％和５％ ,
７d 龄期的试样在
等 [２５]先后从宏观与微观的层面入手,探讨了木质素
很明显,不同围压下固化土的应力应变曲线呈现应
对黄土的固化作用. 值得注意的是,上述研究中土
１１６０．
DOI:
１０．
２００００/
１０００
Ｇ
j．
０８４４．
２０２２１０２７００５
LIU Zhongyu,
ZHUShaope
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ZHANGJ

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表 1 黄土的物理性质指标 Table 1 Indexes of physical properties of loess
不同粒径颗粒组成 /% 土颗相对液限 wL 塑限 wP 塑性指数按塑性密度 Gs /% /% IP 图分类 >0.075 0.075~ <0.005 mm 0.005 mm mm 2.74 32.7 16.5 16.2 CL 0.88 69.86 29.26
第6期
0.6
王鹏程等：重塑黄土三轴蠕变特性研究及模型分析
1629
在每级荷载增量相同的情况下，应变增量随着荷载等级的增加而增大，前 3 级等荷载增量所引起的应变增量接近，而第 4 级荷载增量所引起的增量
ε/%
0.3 w=15%, p=100 kPa 荷载 50 kPa 100 kPa 150 kPa
3
试验结果分析
试验采用分级加载方式，利用 Boltzmann 叠加
3.1 重塑黄土的蠕变特性原理对试验资料进行整理分析，绘制不同偏应力、围压与含水率条件下的应变-时间曲线（图 1～3）。
3.0 荷载 50 kPa 100 kPa 150 kPa 200 kPa
2
土样性质和蠕变试验方案
ε/%
3=150 kPa, w=15%
已经开展了大量的黄土室
内蠕变试验研究，从无围压的单向控制蠕变试验一直发展到现今的可控围压大小的三轴蠕变试验。在此基础上，通过理论分析与数理统计并参考 Mesri 蠕变模型和 Singh-Mitchell 蠕变模型，建立了大量的黄土经验蠕变模型。然而各模型只能适用于某一地区某一特定条件（如定含水率、定干密度等）下的黄土，由此，笔者以陕西省咸阳市泾阳县某边坡
Abstract：A series of laboratory consolidated drained triaxial creep tests is performed with triaxial creep apparatus SR-6 to investigate the behaviors of the remolded loess from a loess slope of Jingyang in Shaanxi province. The tests focus on studying the creep characteristics of remolded loess with a 90% compaction degree under different water contents and confining pressures. Based on the experimental data, two different empirical models are developed. The results indicate that the loess in this area has obvious rheological properties, general showing a nonlinear attenuation creep. The creep behaviors of the loess are significantly influenced by confining pressure and water content. When the sample is under the conditions of smaller confining pressure and higher moisture, it exhibits notable creep companied by the bigger creep strain. A sudden increase in strain increment caused by equal load increment indicates that this level of load exeห้องสมุดไป่ตู้ted on sample has exceeded the yield stress value of soil, and soil sample will produce sticky plastic deformation. Both models can aptly describe creep properties of loess under the partial stress levels between 20% and 65% and also have fewer parameters and easier method of obtaining parameters. Keywords: remolded loess; triaxial creep test; creep characteristics; empirical creep model
摘要：采用 SR-6 型三轴蠕变仪对陕西省泾阳县某边坡重塑黄土进行了一系列室内三轴固结排水蠕变试验，着重研究了 90% 压实度下重塑黄土在不同含水率与围压下的蠕变特性，并依据试验资料建立了两种经验蠕变模型。结果表明：该地区黄土具有明显的流变特性，总体呈非线性衰减蠕变；围压与含水率均对蠕变特性有着显著的影响，土样在小围压、大含水率的条件下蠕变现象明显且蠕应变较大；同等荷载增量引起的应变增量的突然放大，预示着该级荷载已经超过土体的屈服应力值，土样产生黏塑性变形；两种模型的建立均能恰当地描述土体在 20% ~ 65%偏应力水平下的蠕变特性，且模型简单，参数易得。关键词：重塑黄土；三轴蠕变试验；蠕变特性；经验蠕变模型中图分类号：TU 411 文献标识码：A 文章编号：1000－7598 (2015) 06－1627－07
收稿日期：2014-01-10 基金项目：国家自然科学基金资助项目（ No.51178392）。第一作者简介：王鹏程，男，1989 年生，硕士研究生，主要从事黄土流变特性方面的研究工作。 E-mail: wpc_no1@ 通讯作者：骆亚生，男，1967 年生，博士，教授，主要从事黄土力学与工程方面的生产与科研工作。E-mail: lyas1967@
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岩
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2015 年
黄土为试验材料，开展了 90%压实度下重塑样的三轴蠕变试验，着重分析了偏应力水平、围压、含水率对黄土蠕变特性的影响，在分析试验数据的基础上，构建了该地区重塑黄土应力-应变-时间经验模型，以期更加完善和发展黄土蠕变理论，为蠕变所引发的工程问题的解决奠定一定的理论基础，并且可以利用该模型为一些实际工程（如路基填方工程，土石坝工程等）的长期变形量计算提供一定的参考。
1
引
言
变特性的研究，查明影响其主要因素以及各因素之间的耦合作用，并采取便捷有效的措施对这些不良因素进行控制。目前，许多学者[1
－10]
黄土地区自然和人工边坡的破坏与失稳、基坑开挖临空面的缓慢侧向位移、地基以及路基的缓慢竖向位移、土石坝的变形与失稳等工程问题会影响建筑物的正常使用，甚至威胁到人类的生命与财产安全，制约着黄土分布最为广泛的大西北地区的建设和发展。此类工程问题的产生均建立在时间累积效应的基础上，土体在外界条件（降雨、加卸荷、干湿循环等）突变或者反复交替变化下，导致岩土体发生蠕变破坏。因此，很有必要大力开展黄土蠕
第 36 卷第 6 期 2015 年 6 月
DOI： 10.16285/j.rsm.2015.06.014
岩土力学 Rock and Soil Mechanics
Vol.36 No. 6 Jun. 2015
重塑黄土三轴蠕变特性研究及模型分析
王鹏程，骆亚生，胡连信，王书静
（西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌 712100）
1.5
2.1 土样性质试验土样取自陕西省咸阳市泾阳县太平镇某边坡，取土深度为 3～4 m，属 Q3 黄土，酒精燃烧法测得其天然含水率为 17.1%，天然干密度为 1.28 g/cm3，由标准击实试验得出其最大干密度为 1.70 g/cm3，最优含水率为 18.1%，其他物理指标见表 1。
Research on triaxial creep characteristics and models of remolded loess
WANG Peng-cheng，LUO Ya-sheng，HU Lian-xin，WANG Shu-jing
(College of Water Resources and Architectural Engineering, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100, China)
2.2 试验方案蠕变试验采用固结排水方式，仪器采用 SR-6 型三联式三轴蠕变仪，试样尺寸为圆柱形61.8 mm× 125 mm。该仪器利用砝码施加法向应力，空压机提供围压，采用固定在压力室上的百分表量测轴向位移，加压砝码及百分表均经过国家计量认证。为了抵消压力室内围压对轴向力传动轴的反压，试验时应针对不同围压施加不同数量的平衡砝码，并且为了保证试样与加载系统接触完好，试样加载等级是按 12.5 kPa 预压稳定后，再进行逐级加载。当本级荷载下试样变形稳定后（一般以 0.01 mm/d 为准），施加下一级荷载。实验室内温度控制在（20±1）℃。试样采用重塑样，根据工程需要，控制其干密度为 1.53 g/cm3 （90%压实度），含水率控制为 10%、 15%、20%、25%、30%共 5 个等级。先由自制压样器制成 10%含水率的试样，然后采用水膜转移法调整试样的含水率到其他目标含水率，并静置于保湿缸中 48 h 以上，以便试样中水分扩散均匀。根据土体在自然条件下初始应力状态以及结合土体在实际工程中的应力状态，围压采用 50、100、150 kPa 3 个等级。利用三轴固结排水剪切试验预估土的破坏应力值，以此将加载等级分为 50、100、150、200、 300 kPa 共 5 级。