纤维加筋膨胀土的蠕变规律及模型预测

膨胀土是具有流变性质的灾害性土，其蠕变行为直接影响到工程结构的稳定性和安全性。为探究剑麻纤维加筋膨胀土的蠕变特性及应力-应变数学模型，采用室内固结排水三轴蠕变试验，分别进行了不同含水率、不同围压和不同偏应力条件下素膨胀土和剑麻纤维加筋膨胀土的蠕变特性研究，根据蠕变特征曲线提出了基于Mesri蠕变经验模型的剑麻纤维加筋膨胀土的修正蠕变模型。结果表明：相同条件下，剑麻纤维加筋土的蠕变变形量明显小于素土的蠕变变形量，说明掺入剑麻纤维可有效提高膨胀土的结构性能和抗变形能力；素土和剑麻纤维加筋土的蠕变变形量随含水率增大而增大，而随围压的增大呈减小趋势；素土和剑麻纤维加筋土在受到偏应力时均会产生瞬时应变量和蠕变变形量，其蠕变变形量随偏应力的增大而增大；素土和加筋土的蠕变曲线分4个阶段，分别为弹性变形阶段、稳态蠕变阶段、衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段；高偏应力下，基于传统Mesri蠕变经验模型的剑麻纤维加筋土蠕变预测误差高达37.95%,对Mesri蠕变经验模型进行修正后预测误差降至1.5%内，说明修正模型能较好地描述剑麻纤维加筋土的蠕变特性。此研究结果可为膨胀土工程提供理论参考。