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膨胀土是一种失水收缩、吸水膨胀的特殊土,在全球分布广泛。许多工程实例和研究均表明,以膨胀土作为基础的市政工程、高速公路、高速铁路及挡土墙等结构物会随时间发展而逐步失稳破坏,地基的长期沉降、隧道施工时的地表沉降及变形等均与其蠕变特性有关。 基于三轴蠕变试验,在对重塑饱和膨胀土样进行多组试验的基础上,研究了在不同含水率,不同围压和不同排水条件下的重塑饱和膨胀土的蠕变特性,包括轴向总应变与时间的关系,体积应变与时间的关系以及孔压与时间的关系。本文提出了一种方法来处理试验数据,对排水剪切试验,排除瞬时变形和固结变形;对不排水剪切试验,排除瞬时变形,得到了剪切应变与时间的关系。 采用Singh-Mitchell蠕变模型及其修正模型对三轴蠕变试验数据进行拟合,但拟合精确度较差,说明这个经验型蠕变模型并不完全适合本文试验数据。究其原因是蠕变-时间关系采用了不衰减的幂函数所致,此模型无法描述衰减蠕变逐渐趋于稳定的特性,该模型只适合工程常见的应力水平范围。 在Singh-Mitchell蠕变模型的基础上,作者提出了适合本试验的经验蠕变模型,模型的应力-应变关系、应变-时间关系都采用双曲线函数进行拟合,最终拟合结果较为合理。根据此模型,可以得到膨胀土在一定条件下蠕变量的预测值。