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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