岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (5): 1269-1276.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1889

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

洞庭湖砂纹淤泥质土一维固结蠕变模型研究

胡惠华1, 2,贺建清3,聂士诚1, 2   

  1. 1. 湖南省交通规划勘察设计院有限公司,湖南 长沙 410008;2. 中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410008; 3. 湖南科技大学 岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室,湖南 湘潭 411201
  • 收稿日期:2021-11-08 修回日期:2022-01-19 出版日期:2022-05-11 发布日期:2022-05-02
  • 作者简介:胡惠华,男,1965年生,本科,研究员级高级工程师,主要从事工程地质与岩土工程方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.52078211);交通运输部企业技术创新项目(No. 2015315798060);湖南省自然科学基金项目(No. 2021JJ30252)

One-dimensional consolidation creep model for sandy grain muddy soil of Dongting Lake

HU Hui-hua1, 2, HE Jian-qing3, NIE Shi-cheng1, 2   

  1. 1. Hunan Provincial Communications Planning, Survey & Design Institute Co. Ltd, Changsha, Hunan 410008, China; 2. Hunan Provincial Key Laboratory of Highway Construction and Maintenance Technology in Southern China, Changsha, Hunan 410008, China; 3. Hunan Provincial Key Laboratory of Geotechnical Engineering for Stability Control and Health Monitoring, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan, Hunan 411201, China)
  • Received:2021-11-08 Revised:2022-01-19 Online:2022-05-11 Published:2022-05-02
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (52078211), the Enterprise Technology Innovation Project of the Ministry of Transport of the People’s Republic of China (2015315798060) and the Natural Science Foundation of Hunan Province,China (2021JJ30252).

摘要: 利用一维固结蠕变试验研究洞庭湖砂纹淤泥质土的蠕变特征,建立了适用于描述洞庭湖砂纹淤泥质土应力-应变-时间关系的经验蠕变模型。研究结果表明,轴向应变 与时间t在双对数坐标系中呈良好的线性递增关系。随着固结应力的增加, - 关系曲线的斜率显著减小,且相邻两级荷载作用下 - 关系曲线的间距逐渐变短。在高应力水平下, - 关系曲线趋于水平,同时曲线斜率减小的速率明显降低。双曲线函数比指数函数更为适合描述洞庭湖砂纹淤泥质土的应变-应力关系,将Singh-Mitchell模型中的应变-应力关系修正为双曲线型比较符合工程实际。发现 - 关系曲线的斜率与固结应力呈双曲线函数关系。在此基础上,建立了反映应力水平影响、适用于描述洞庭湖砂纹淤泥质土蠕变特性的5参数修正Singh-Mitchell模型。

关键词: 砂纹淤泥质土, 一维固结蠕变试验, 蠕变, 经验模型

Abstract: In this study, one-dimensional consolidation creep test was conducted to study the consolidation creep characteristics of the sandy grain muddy soil of Dongting Lake, and an empirical creep model suitable for describing the stress-strain-time relationship of the sandy grain muddy soil of Dongting Lake was established based on the test results. The results show that there is a good linear increasing relationship between axial strain ε and time t in double logarithmic coordinate system. In addition, with the increase of consolidation stress, the slope of - relationship curve decreases significantly, and the distance between - relationship curves becomes shorter under the action of two adjacent loads. Under high stress levels, the - relationship curve tends to be horizontal, and the decrease rate of the slope of the curve is significantly reduced. Moreover, hyperbolic function is more suitable than exponential function to describe the stress-strain relationship of the sandy grain muddy soil of Dongting Lake, and it is more in line with engineering practice to modify the strain-stress relationship in Singh-Mitchell model to hyperbolic relationship. It is found that the slope of the - relationship curve has a hyperbolic function relationship with the consolidation stress. On this basis, a modified Singh-Mitchell model with five parameters reflecting the influence of stress level and suitable for describing the creep characteristics of the sandy grain muddy soil of Dongting Lake is established.

Key words: the sandy grain muddy soil, one-dimensional consolidation creep test, creep, empirical model

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[1] 冷伍明, 邓志龙, 徐方, 张期树, 董俊利, 刘思慧. 基于路基土蠕变效应的路基预应力损失模型研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(6): 1671-1682.
[2] 朱文波, 戴国亮, 王博臣, 龚维明, 王海波, 张宇, . 吸力式沉箱基础底部土体卸荷蠕变及其长期 抗拔承载特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 669-678.
[3] 于洪丹, 陈卫忠, 卢琛, 杨典森, 杨建平, 王震, . 黏土岩时效变形特性试验与理论研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 317-326.
[4] 朱文波, 戴国亮, 王博臣, 龚维明, 孙捷, 胡皓, . 吸力式沉箱底部土体循环特性 及其等效循环蠕变模型研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 466-478.
[5] 王兴开, 夏才初, 朱哲明, 谢文兵, 宋磊博, 韩观胜, . 单级荷载下极软煤岩长期蠕变规律及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2078-2088.
[6] 冯忠居, 江冠, 赵瑞欣, 龙厚胜, 王政斌, 张正旭, . 基于多因素耦合效应的锚索预应力长期损失研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2215-2224.
[7] 李福林, 杨健, 刘卫群, 范振华, 杨玉贵, . 单轴压缩条件下泥岩加载速率变化效应研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 369-378.
[8] 龚囱, 赵坤, 包涵, 赵奎, 曾鹏, 王文杰, . 红砂岩蠕变破坏声发射震源演化及其分形特征[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2683-2695.
[9] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣. 孔隙水压力对锯齿状结构面剪切蠕变特性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2901-2912.
[10] 李列列, 管俊峰, 肖明砾, 刘海朝, 唐克东, . 一种横观各向同性岩体蠕变模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2922-2930.
[11] 刘家顺, 靖洪文, 孟波, 王来贵, 张向东, 杨建军, . 含水条件下弱胶结软岩蠕变特性 及分数阶蠕变模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2609-2618.
[12] 魏尧, 杨更社, 申艳军, 明锋, 梁博, . 白垩系饱和冻结砂岩蠕变试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2636-2646.
[13] 庄心善, 赵汉文, 王俊翔, 黄勇杰, 胡智. 循环荷载下重塑弱膨胀土滞回曲线 形态特征定量研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1845-1854.
[14] 陈琼, 崔德山, 王菁莪, 刘清秉. 不同固结状态下黄土坡滑坡滑 带土的蠕变试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1635-1642.
[15] 徐毅青, 邓绍玉, 葛琦. 锚索预应力初期与长期损失的预测模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1663-1669.
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[1] 姚仰平,侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[3] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[4] 石玉玲,门玉明,彭建兵,黄强兵,刘洪佳. 地裂缝对不同结构形式桥梁桥面的破坏试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2917 -2922 .
[5] 夏栋舟,何益斌,刘建华. 土-结构动力相互作用体系阻尼及地震反应分析[J]. , 2009, 30(10): 2923 -2928 .
[6] 徐速超,冯夏庭,陈炳瑞. 矽卡岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. , 2009, 30(10): 2929 -2934 .
[7] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[8] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[9] 易 俊,姜永东,鲜学福,罗 云,张 瑜. 声场促进煤层气渗流的应力-温度-渗流压力场的流固动态耦合模型[J]. , 2009, 30(10): 2945 -2949 .
[10] 陶干强,杨仕教,任凤玉. 崩落矿岩散粒体流动性能试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2950 -2954 .