软土蠕变-固结特性及计算模型研究

摘要

根据国内外研究动态和实际工程的迫切需求,对软土蠕变-固结特性、计算模型、模型的数值求解方法和工程应用等进行了系统的研究,探讨了土工应力-应变模型、流变模型和固结模型的耦合机理,建立了实用的非线性弹粘性固结模型。研究表明,软土在任一时刻的变形都可以分解为瞬时变形和蠕变变形,其中,瞬时变形也呈现比较明显的非线性特征;土体变形的时效性由固结特性和粘滞特性共同决定,应力水平低时以固结变形为主,反之,土体的变形主要来源于剪切蠕变;土体的蠕变变形与孔隙水压力的消散有关,在同样的条件下,土体渗透性越差,蠕变变形越大;对于有厚度的土层,土体的次固结是在主固结过程中同时发生;土的蠕变对应力和应变的影响程度取决于土体的排水条件,当地基排水不良时,应力水平将随时间增高,变形计算中若不考虑蠕变特性将可能忽略地基潜在的失稳趋势。所以,考虑蠕变特性不仅是对计算结果的修正,而且是对工程安全性的重新评价。通过对有代表性的实例的计算和分析,验证了计算模型的合理性和结论的正确性。