湖相软土单轴蠕变特性及其模型研究

通过长期单轴蠕变试验，获得了湖相软土在不同应力水平下的应力-应变-时间的关系曲线，据此研究该软土的蠕变变形特性；在此基础上，利用非线性牛顿黏壶代替广义西原模型中的线性牛顿黏壶，将其从一维泛化到三维应力空间，建立了改进广义西原模型；利用曲线拟合法确定蠕变模型参数，并对该模型进行数值模拟验证。结果表明：软土在加载的瞬时均有一定的瞬时变形，然后随时间的延长，变形也明显增加；当应力水平低于50 kPa时，土体蠕变变形以衰减蠕变为主，处于黏弹性阶段；当应力水平高于50 kPa时，土体出现了衰减蠕变和稳定蠕变，呈塑性，并进入黏塑性阶段；由于环刀的侧限作用，软土土样未出现加速蠕变；改进广义西原模型具有非线性，由其计算所得的理论曲线能较好地与实测的蠕变试验曲线相吻合。