南宁膨胀土剪切蠕变特性及流变模型研究

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1、第36卷，第6期公路工程Vo1．36，No．62011年12月HighwayEngineeringDec．，2011南宁膨胀土剪切蠕变特性及流变模型研究金文婷，肖宏彬(1．湖南工业大学岩土工程研究所，湖南株洲412008；2．中南林业科技大学，湖南长沙410004)[摘要]利用改装的剪应力控制式直剪仪对南宁非饱和膨胀土进行了一系列直剪蠕变试验和加一卸载剪切回弹试验，得到了剪切蠕变曲线和剪切回弹曲线。试验结果表明，膨胀土在同一竖向应力条件下，剪应力和含水率越大其塑性和流变特性越明显；在同一含水率、同一剪应力条件下，竖向应力越小其塑性和流变特性越明显。根据对试验

2、曲线的分析得到了膨胀土的剪切变形是由瞬时弹性变形、瞬时塑性变形，弹性滞后变形，粘塑性变形等组成。提出了膨胀土剪切蠕变的九元件模型，并通过拟合确定了相应的剪切蠕变方程和流变参数．研究结果为膨胀土流变问题的进一步研究提供可靠理论依据。[关键词]膨胀土；剪切蠕变；土流变特性；蠕变模型[中图分类号]u416．167[文献标识码】A[文章编号]1674—0610(2011)06—0064—06ExperimentalStudyonShearCreepCharacteristicandRheologicalModelofNanningExpansiveSoilsJINW

3、enting，XIAOHongbin，(1．InstituteofGeotechnicalEngineering，HunanUniversityofTechnology，Zhuzhou，Hunan412008，China；2．CentalSouthUniversityofForestryandTechnology，Changsha，Hunan410004，China)[Abstract]AseriesofdirectshearcreeptestswerecarriedoutonNanningexpansivesoilsbymeansofstresscontr

4、olleddirectshearapparatus．Theshearcreepcurvesandtheloading-unloadingcreepcurveswereobtained．Thetestshowsthattheplasticityandrheologicalpropertiesweremoreandmoreobviouslywhenthemoisturecontentorstressisincreasedundertheverticalstressisaconstantvalue．Whenthemoisturecontentorshearstre

5、ssisconstant，theverticalstresssmallertheplasticityandrheo—logicalpropertiesofthissoilismoreobviouslytoo．Basedontheexperimentresults，itwasexploredthatthedeformationofsoilwasfoundwerecomposedofinstantaneouselasticdeformation，plasticdeforma-tion，elastichysteresisdeformationandviscopla

6、sticdeformationandSOon．Anewrheologicalcompo—nentsmodelofexpansivesoilsispresentedinthispaper，andtherheologicalparametersofthissoilisob—tained．Theresearchresultsprovidesareliabletheoreticalbasisfortherheologicalmodelofexpansivesoilstofurtherstudy．[Keywords]expansivesoils；shearcreep；

7、rheologicalbehaviourofsoils；creepmodel膨胀土是一种典型的特殊软土，随着我国交通究了土的强度特性及剪切蠕变模型，已取得了诸多运输事业的发展，道路和桥梁建设跨越区域的扩大，成果，为特殊土的流变特性研究提供了可资借鉴的由特殊引发的工程问题越来越多。其中膨胀土的流经验。如王松鹤等对黄土剪切蠕变特性和模型进行变特性，尤其是剪切蠕变特性导致的高填方路堤和了研究⋯；舒芝琴等研究了上海浅层土的单剪流变深开挖路堑边坡失稳和变形等问题，成为当前工程特性；朱宝龙等对类软土单轴剪切蠕变特性进行实际中关注的热点。了试验研究；张先伟等对黄石淤泥质土

8、的剪切蠕国内外学者通过对软土进行剪切蠕变试验，研变特