非饱和土蠕变力学特性试验及经验模型研究

魏建柄，刘卫斌

(陕西铁道工程勘察有限公司，陕西 西安 710043)

蠕变特性是土力学中的核心内容之一，与基坑工程、边坡工程等长期稳定性紧密关联[1-3]。非饱和土是一种包含固、液、气的三相土，相比饱和土而言，非饱和土蠕变特性更为复杂。在库岸边坡中，由于降雨入渗及库水位的变化，土体在饱和及非饱和状态之间转化，土体具备非饱和特性，其蠕变变形逐渐累积，对库岸边坡的长期稳定性造成潜在威胁[4-5]。现对于非饱和土蠕变特性的研究已有一定的进展，李滨锷[6]针对非饱和堆积土，进行压缩蠕变状态下的土-水特征曲线试验，以此建立非饱和土固-液-气三相耦合模型；李晓宁等[7]研究地基土的非饱和蠕变特性，发现含水率的增加会引起回弹变形和压缩蠕变变形，前者变形大于后者；王新刚等[8]进行了基质吸力控制条件下的非饱和黄土蠕变试验，研究表明基质吸力越小，蠕变曲线达到稳定所需的时间越长，且当应力水平较低时，黄土的变形较小，具有一定程度的可恢复性；李冬等[9]研究了应变率对非饱和土变形和强度影响，将屈服应力表示为应变率的函数，从而推导一维条件下非饱和土的增量方程，以此描述非饱和土随时间变化的长期变形行为。

目前关于土体蠕变模型的研究已取得一定成果，现有蠕变模型主要分为经验模型和元件模型，其中经验模型因其针对性、灵活性强而得到广泛应用。比较典型的经验模型有Singh-Mitchell模型和Mesri模型[10-11]。……