土体性质对其蠕变特征影响的试验分析★

崔 启 兵

(连云港职业技术学院，江苏 连云港 222006)



·岩土工程·地基基础·

土体性质对其蠕变特征影响的试验分析★

崔 启 兵

(连云港职业技术学院，江苏 连云港 222006)

通过软土流变试验分析了土体性质对海相软土蠕变特征的影响，多组蠕变试验数据表明，土体含水率、容重、埋深等指标对蠕变特征均存在一定的影响，其中含水率越大、埋深越浅，土体的蠕变性越明显，表现出的应变量也越大。

海相软土，蠕变特征，土体性质，含水率

1 概述

连云港位于黄淮平原东北部，地势总体上较为平坦，东辛农场—双店一线以北地区主要属低山丘陵区，最高峰为前云台山大桅尖，海拔625.3 m，其他山丘一般低于300 m，主要低山有云台山、苍山、玉山、夹谷山、徐山、横山、吴山、禹山、房山、锦屏山、大伊山等，丘陵岗地海拔一般小于100 m，南部、东南部及沿海分布广阔的平原，海拔一般小于20 m，有少量的孤丘。平原区面积约8 800 km2，低山丘陵(岗地)约3 400 km2。东部为海域，海岸线长度约150 km。气候属暖温带，四季分明，夏季海洋性气候明显，冬季以大陆性气候为特征，年平均气温14 ℃，1月份平均为-1 ℃，7月份平均为27 ℃，无霜期约200 d，年降水量约为950 mm，夏季降水占全年60%～70%，日照时间历年平均达2 588 h。

更新世早、中期，测区西部和北部仍处缓慢上升阶段，灌云—滨海一带广大平原区仍处缓慢下降，接受了较厚的河湖相沉积，更新世中期晚时遭受海侵，接受海相沉积。更新世晚期，无论平原或山麓均有沉积，南部平原区再次遭受两次海侵的影响，影响范围可达云台山山麓。因此连云港地区海相软土分布广泛，从数米至数十米不等，给工程建设带来了极大的困难，许多工程事故均为海相软土引起，如工程中倾斜、基坑失稳、建筑沉降异常等[1-4]。本文正是基于此，对连云港地区的海相软土流变性质进行试验研究，分析了含水率、埋深等指标对其蠕变特性的影响。

2 软土流变试验

2.1 试验条件

试验土样主要取自连云港地区淤泥质土，首先利用原状土在室内制样，然后充分饱和，最后采用应力控制式三轴仪，进行压缩前先将土样固结至稳定，试验条件与现场实际使用情况一致即在排水条件下进行，试验围压σ3均为100 kPa，设计荷载σ1分别为12.5 kPa，25.0 kPa，37.5 kPa，50.0 kPa，62.5 kPa，75.0 kPa，试验原状土样物理力学性质见表1。

表1 土体物理力学性质

2.2 试验结果分析

蠕变试验结果如图1所示，从图1中可以看出，土体蠕变特征描述如下：1)当应力水平较低时，土体变形量也很小，且变形曲线很快趋于平缓，即变形量趋于稳定，说明在此阶段，由于应力很小，土体表现出来的主要为瞬时变形，处于弹性阶段，其蠕变变形并未明显表现出来。2)在应力水平中等情况下，土体蠕变变形表现为衰减稳定型，即土体表现出了一定的蠕变变形，但是随着时间的增长，蠕变变形量呈平缓型，最终同样是趋于稳定，在工程应用中，此时的蠕变变形不可忽略。3)在应力水平较高时，土体蠕变变形分为两个部分，即非稳定蠕变和稳定蠕变，前期变形为加速蠕变，后期表现为稳定蠕变，同图形可以看出蠕变变形速率在后期保持恒定，为稳定流动阶段。 4)当应力水平很高时，土体瞬间产生破坏，表现为破坏蠕变，土体变形速率会瞬间增大，土样的破坏过程很快。

2.3 土体性质对蠕变特征的影响

图2为不同含水率及土体埋深的试验结果，从图2中可以看出，随着含水率及埋深的变化，整体曲线形态基本类似，在加载初期的应变区别不大，当加载历时增加后，随着含水率的增加，土体应变量也呈增加趋势，随着土体埋深的增加，土体应变呈减少趋势[5,6]。

3 结语

海相软土工程性质差，含水率高、压缩性大，对工程建设的影响比较负面，本文同蠕变试验分析了土体含水率及埋深对其蠕变特征的影响，分析了基本指标对土体蠕变特征的影响程度，可以为类似工程提供理论参考。

[1] 杨晓红,朱进军,邵 勇.软土场地倾斜桩牵引纠偏内力弱化技术[J].结构工程师,2015(4):211-215.

[2] 邵 勇,朱进军,马庆华.承台—倾斜桩体系承载力性状分析[J].长江科学院院报,2015(12):98-102.

[3] 葛阳成,朱进军,邵 勇.软土基坑桩锚支护失效案例及处理措施分析[J].施工技术,2016(1):20-23.

[4] 刘小丽,朱进军,邵 勇.承台下含倾斜桩的承载力特征分析[J].公路,2016(2):77-82.

[5] 邵 勇,阎长虹,许宝田,等.湖相软土流变模型识别及其工程应用分析[J].岩土力学,2012(8):2383-2387，2394.

[6] 邵 勇,阎长虹,马庆华.一种新型流变模型及其工程应用[J].建筑科学,2014(11):88-92.

The experimental analysis of soil properties to its creep characteristics influence★

Cui Qibing

(LianyungangTechnicalCollege,Lianyungang222006,China)

Through the soft soil rheological test, this paper analyzed the influence of soil properties to marine soft soil creep characteristics, the multiple sets of creep test data showed that, the soil moisture content, bulk density, depth and other indexes had certain influence to creep characteristics, the moisture content higher, the more shallow depth, the creep properties of soft soil is more obvious, showing more strain.

marine soft soil, creep characteristic, soil property, moisture rate content

1009-6825(2016)24-0049-02

2016-06-18

崔启兵(1965- )，男，工程师

TU435

A

★：连云港市科技计划项目(项目编号：SH1513)；住房和城乡建设部科技计划项目(项目编号：2015-K3-023)