软黏土在全球的分布范围十分广泛,且分布区域多是沿海城市,沿海城市经济发展迅速,与之相伴的大量基建工程开始投入建设。软黏土的力学性质评价,特别是与时间有关的力学特性和变形特性,对工程的长期稳定性意义重大。本文以沧州滨海软黏土为研究对象,针对其流变特性进行了一系列的试验研究,具体内容如下。1.利用一维固结仪开展对沧州滨海软黏土一维流变特性的试验研究。在分级加载条件下,研究该地区软黏土在不同预压条件下的变形规律。试验表明沧州滨海软黏土的流变变形表现为非线性。在预压荷载下,蠕变变形量减小,预压荷载水平越大,蠕变变形量越小。预压荷载会影响主次固结阶段,预压荷载较小,变形分为主固结和次固结两个阶段;预压荷载增大,变形以蠕变变形为主。初始孔隙比受到预压荷载的影响,预压荷载越大,初始孔隙比越小。在相同的预压荷载下,次固结系随着竖向荷载水平增大,先增大后减小;在相同的竖向应力水平下,预压荷载水平越大,次固结系数越小。2.在分级加载下,利用三轴流变仪对沧州滨海软黏土三维流变特性进行试验研究,研究其在不同的排水条件和不同围压条件下的变形规律。围压越大,竖向变形达到稳定的时间越短,最终的蠕变变形量也越小。围压水平会影响主、次固结变形阶段,围压越大,进入蠕变变形的时间越短。围压水平也会影响屈服应力的大小,围压越大,屈服应力也越大。在不同的排水条件下,沧州滨海软黏土的流变特性存在差异。当偏应力水平较小时,排水条件下的蠕变变形更大,当偏应力水平较大时,不排水条件下蠕变变形则更大。在不排水的条件下,偏应力与竖向应变的等时曲线为非线性,具有明显的屈服点,土样在不排水条件下的变形阶段可看作黏弹性和黏塑性变形。排水条件下,偏应力与竖向应变等时曲线的关系呈现出线性关系,土样变形以黏弹性变形为主。3.在三轴流变试验成果的基础上,建立能够反映沧州滨海软黏土流变规律的理论模型与经验模型。其中屈服面流变模型是从殷宗泽教授提出的椭圆-抛物线双屈服面模型的机理出发,并且引入时间的影响因素所建立。其中的模型参数通过常规三轴试验和三轴流变试验来确定。经验模型则是在传统Singh-Mitchell经验模型的基础上进行改进,将反映应力应变的指数关系用双曲线函数关系进行了代替,从而能够更好地描述该地区软黏土的变形规律。经验模型参数的确定通过三轴流变试验数据分析得到。4.通过反演计算的方法对所建模型进行验证。对150kPa围压下的变形规律进行了验证。验证结果表明,双屈服面流变模型在反映偏应变随时间的变化规律时效果要优于对体应变变化的描述,并且对于排水条件下的验证结果更加的准确。修正的Singh-Mitchell经验模型在偏应力水较低时,可以较好地反映变形规律,但在偏应力水平超过80%时,计算结果要大于实测结果。双屈服面流变本构模型的计算结果相对于经验模型,其结果更加准确,且适用性更加广泛。同时,从验证结果来看,本文建立的流变本构模型具有一定的适用性,可为沧州滨海软黏土地区的工程实践提供一定的参考。