德州松软土蠕变特性及其模型研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2013／21(6)一0967—06德州松软土蠕变特性及其模型研究术李佐良①许再良②杨爱武③江志安①(①中国水电基础局有限公司天津301700)(②铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142)(③天津城市建设学院，土木工程学院天津300384)摘要利用TSS10型三轴流变试验机对德州松软土开展不同围压下的三轴固结不排水蠕变试验，获得变形、应变率与应力和时间的变化关系，分析蠕变性状和特征，建立其分数阶类Maxwell蠕变模型。结果表明

2、：德州松软土具有明显非线性蠕变特性，高应力水平的蠕变变形大于低应力下的蠕变变形；介绍分数阶蠕变模型原理，引用了分数阶类Maxwell蠕变模型，并求取德州松软土的类Maxwell蠕变模型参数和验证其描述德州松软土蠕变变形的适宜性。关键词松软土蠕变不排水条件类Maxwell蠕变模型中图分类号：TU470．3文献标识码：ALABoRAToRYSTUDYoNCREEPBEHAVIoRANDCoNSTITUTIVEMoDELoFSoFTSoILINDEZHoULIZuoliang~XUZailiang~YANGAiwu~JIANG

3、Zhi，an①((!)SinohydroFoundationEngineeringCompanyLtd，Tianjin301700)(②TheRailwaySurveyandDesignInstituteGroupCorporation，300142)((~)DepartmentofCivilEngineering，TianjinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin300384)AbstractTheconsolidationundrainedtriaxialshearcreeptes

4、tsareperformedonDezhousoftsoilunderdifferentconfiningpressureswithTSS10rheometer．Therelationshipsofaxialstrainandcreepstainratewithstressandtimeareobtained．Theeffectofsoftsoilpropertyonitscreepbehaviorisanalyzed．TheextendedMaxwellmodelisestab—lished．Theresultssho

5、wthatnonlinearcreepcharacteristicisobviouslydescribedbycreepdeformationofDezhousoftsoil．Thecreepdeformationintherangeofhighdeviatoriestressisgreaterthanthatintherangeoflowdevia—toricstress．Fractionalcreepelementtheoryisintroduced．ThefractionalextendedMaxwellmodel

6、isadvised．TheextendedMaxwellmodelparametersofDezhousoftsoilaresolved，whichcanpredictcreepdeformationofDezhous0fts0ilwe11．KeywordsSoftsoil，Creep，Undrainedcondition，ExtendedMaxwellmodel收稿日期：2013—0l_20；收到修改稿日期：2013—05—07．第一作者简介：李佐良，主要从事工程勘察，地基处理等岩土工程工作．Email：zuolian

7、gli@163．cornJournalofEngineeringGeology工程地质学报20131引言2分数阶微积分蠕变模型简介高速铁路对拉近省市区域间距离和协调发展有2．1分数阶蠕变元件简介着重要的作用J。依据“科学发展，适度超前”的中Mandelbrotl17]在其分形理论中指出世界万物都长期铁路网规划原则J，高速铁路建设方兴未艾，存在大量分数阶Hausdorf维数，且演绎着个体与全但因其全线路基无缝连接和无砟轨道，对工后沉降体的自相似性。近年来分数阶微积分理论被引入土和差异沉降的控制标准将更严格。岩土材料特殊的体

8、蠕变中，如张为民]、殷德顺等]、何利军等加]地质成因，使其变形和强度一直是岩土工程界讨论对考虑分数阶的蠕变模型进行研究。本文在前人工的热点问题，尤其时间效应的影响。作的基础上，着重对德州地区松软土的蠕变变形和“流变”是指自然界的物源都具有流变性J。分数阶蠕变模型进行研究。流变包括蠕变、应力松弛、长期强度和弹性后效和滞