【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 tion for the viscous behaviour of soil. ),(2 ?? ?? rfr ?巖土工程研究所 嚴(yán)格地講 ， 對(duì)應(yīng)于破壞時(shí)刻的變形值依賴于破壞歷時(shí) tp， 或依賴于應(yīng)力本身 。 如右圖所示 。 在很多情況下 ， 可以把 看作常數(shù) !! 第 2節(jié) 土的蠕變 r p t r 圖 9 pr巖土工程研究所 第 2節(jié) 土的蠕變 。 研究表面：破壞時(shí)間和蠕變速率之間的關(guān)系： 即如右圖所示： 上式可寫為： 參數(shù) b一般為 ～ ，可取為 ， 則： rbCt p ?lglglg ??brCtp ?? 圖 10 變形速率與破壞前荷載歷時(shí)的關(guān)系 1－一些研究者的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)資料 2－野外觀測(cè)和大比例測(cè)試資料 rCtp ??巖土工程研究所 第 2節(jié) 土的蠕變 C值變化范圍較小 ， 可以假定： C與土的類型和應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)系不大 。 Canto認(rèn)為： C＝ ； фNHH認(rèn)為： C＝ 。 （ 1） 方法 1 根據(jù)： ；可以用穩(wěn)定蠕變階段的變形速率 代替 ，而達(dá)到破壞的歷時(shí)則從這個(gè)階段開始時(shí)刻的 tT算起到破壞時(shí)刻為止；如果穩(wěn)定流動(dòng)階段不明顯 ， 可以從相應(yīng)于最小變形速率時(shí)刻 t0算起到破壞時(shí)刻為止 。 即： TTp rCtt ???rCtp ??Tr? r?巖土工程研究所 第 2節(jié) 土的蠕變 （ 2） 方法 2 在蠕變曲線上找三點(diǎn) ， 使相鄰兩點(diǎn)間變形差相等 ， 即對(duì)應(yīng) t t t3時(shí)刻的 r r r3， 使得 r2－ r1＝ r3－ r2， 則： （ 維亞洛夫 ） 還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為 ， 長(zhǎng)期破壞時(shí) ， 變形功守恒 ， 如變形功率為常數(shù) ， 則： ? ?? ? ? ?23122121 ttttttttp ?????常數(shù)?ptA?巖土工程研究所 隨時(shí)間變化： 這里： 第 2節(jié) 土的蠕變 A? ? ?? ?pt dttA0 常數(shù)?pijijA ?? ??巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) （ 一 ） 特點(diǎn) 蠕變?cè)囼?yàn)： 在維持荷載不變的情況下 ， 觀測(cè)試驗(yàn)變形發(fā)生 、 發(fā)展的試驗(yàn) 。 一、蠕變?cè)囼?yàn) 在天然條件下 ， 土的蠕變過程為幾十年或幾百年 。 但在實(shí)驗(yàn)室條件下 ， 我們進(jìn)行的試驗(yàn)只能是幾個(gè)小時(shí)或幾天 ， 少數(shù)試驗(yàn)進(jìn)行幾個(gè)月 ， 極少數(shù)進(jìn)行數(shù)年 。 因此 ， 我們不得不將 短時(shí)間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)外推到長(zhǎng)時(shí)間的范圍 中去 。 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 按照蠕變?cè)囼?yàn)資料評(píng)價(jià)土的流變特性的關(guān)鍵在于蠕變方程的選擇和方程參數(shù)的的確定；因此 ， 將試驗(yàn)資料依據(jù)蠕變方程外推時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎 。 一、蠕變?cè)囼?yàn) t γ 1 . 11 . 1 21 . 1 41 . 1 61 . 1 81 . 21 . 2 21 . 2 41 . 2 61 . 2 80 . 1 1 10 100 1000 10000 1 0 0 0 0 0T i m e ( m i n )Void ratioI s o t r o p i cc o n s o l i d a t i o n t e s t :p r e s s u r e = 1 0 0 k P aF i t t e d l i n e f o rs e c o n d a r yc o n s o l i d a t i o nCae= 0 . 0 1 0 6巖土工程研究所 第 5節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) （ 二 ） 荷載 進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)時(shí) ， 有兩種加荷方式： ： 對(duì)試樣一次性加到某個(gè)蠕變荷載；然后維持恒定 。 優(yōu)點(diǎn)：沒有前期應(yīng)力歷史的影響；缺點(diǎn)：需一組同樣的試樣 ， 難以避免結(jié)果離散性 。 ： 對(duì)一個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行多級(jí)加荷。優(yōu)點(diǎn)：只需一個(gè)試驗(yàn)，缺點(diǎn)：上一級(jí)荷載對(duì)下一級(jí)荷載變形有影響。 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) ： Changes of axial strain with time。 for the three undrained triaxial creep tests on RHKMD. 02468101 10 100 1000 10000 100000 1000000T i m e ( m i n )Axial strain (%)q = 1 3 4 k P aq = 1 8 9 k P aq = 2 4 3 k P aC o n s o lid a t io n p r e s s u r e = 4 0 0 k P aH o n g K o n g m a r in e d e p o s it s巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) ： 0510152025301 10 100 1000 10000T i m e ( m i n )Axial strain (%)S L = 0 . 2 8S L = 0 . 4 6S L = 0 . 8 3S L = 0 . 9 2S L = 0 . 9 9 Relationship of (a) axial strain versus log(time) in a multistage undrained creep test of RHKMD in pression state 巖土工程研究所 （ 三 ） 試驗(yàn)儀器 固結(jié)儀：?jiǎn)蜗蚬探Y(jié)試驗(yàn) 三軸儀：三軸壓縮： CU、 CD （ 一次 、 分級(jí)加荷 ） 三軸伸長(zhǎng)： CU、 CD （ 一次 、 分級(jí)加荷 ） 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 扭剪儀： 直剪儀： 環(huán)剪儀： 圖 15 直剪儀 1固定的下半剪切盒； 2可動(dòng)的上半盒； 3上沖塞； 4土樣； 5下沖塞 圖 16 雙剪儀 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 圖 17 測(cè)試環(huán)形土樣的環(huán)剪儀和扭剪儀 （ a） 環(huán)剪儀；（ b） 環(huán)形樣扭剪儀 1底半盒； 2頂半盒； 3環(huán)形充塞； 4內(nèi)部保護(hù)環(huán)；5外部保護(hù)環(huán)； 6地步透水環(huán)形片 圖 18 柱剪儀 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 圖 19 單剪儀 （ a） 受迫剪切儀；（ b） 自由剪切儀；（ c） 柱剪儀 1側(cè)板； 2前、后側(cè)墻； 3充塞； 4保護(hù)環(huán)； 5外筒； 6橡膠套；7內(nèi)筒； 8內(nèi)筒肋條； 9外筒蓋； 10球形軸承組； 11和 12內(nèi)筒蓋 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 圖 19 固結(jié)儀 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 圖 19 三軸儀 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 圖 19 三軸儀 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 圖 19 單剪儀 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) （ 四 ） 試驗(yàn)方法 對(duì)排水剪的蠕變?cè)囼?yàn) ， 即使是分別加荷 ， 也有一次瞬時(shí)加荷和分級(jí)加荷之分 。 三軸固結(jié)不排水剪蠕變?cè)囼?yàn)： 1． 裝樣 、 固結(jié)； 2． 施加偏應(yīng)力： ； 3． 測(cè)讀： ； ：一般維持 不變 也有維持軸向荷載不變 21 ?? ?u、a?21 ?? ?巖土工程研究所 （ 五 ） 試驗(yàn)要求 1. 溫度：溫度對(duì)蠕變?cè)囼?yàn)的影響較大 。 主要有兩方面的影響 ， 一是對(duì)量測(cè)儀表的影響 ， 另一則是對(duì)土本身性質(zhì)的影響； 2. 對(duì)三軸蠕變?cè)囼?yàn) ， 滲漏是一個(gè)非常難以解決的問題：解決辦法：壓力室充油 (Tavenas et al. 1978) ；壓力室充水銀（ Bishop and Lovenbury 1969) ；雙層橡皮膜； 3. 對(duì)排水的蠕變 ， 當(dāng)根據(jù)排水量測(cè)體積蠕變量時(shí) ， 其精度不令人滿意 。 就目前的量測(cè)技術(shù) ， （ 對(duì)一般的粘性土 ） 7～ 10天后所測(cè)的體變的可靠度就令人懷疑了 。 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 巖土工程研究所 （ 六 ） 試驗(yàn)資料 香港海相沉積土：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) 1 2 1 0864200 . 1 1 10 100 1000 1 0 0 0 0T i m e ( m i n )Axial strain (%)S L = 0 . 5S L = 0 . 7S L = 0 . 8S L = 0 . 90 . 0 0 0 0 10 . 0 0 0 10 . 0 0 10 . 0 10 . 11101000 . 1 1 10 100 1000 1 0 0 0 0T i m e ( m i n )Axial strain rate (%/min)S L = 0 . 5 S L = 0 . 7S L = 0 . 8 S L = 0 . 9S L = 0 . 5 f i t S L = 0 . 7 f i tS L = 0 . 8 f i tRelationship of (a) axial strain versus log(time) and (b) axial strain rate versus log(time) in a multistage undrained creep test of RHKMD in extension state 巖土工程研究所 （ 六 ） 試驗(yàn)資料 香港海相沉積土：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 排水剪的三軸蠕變?cè)囼?yàn) ， 沒有發(fā)生蠕變破壞 。 第 3節(jié) 土的流變?cè)囼?yàn) Relationship of axial and volumetric strains versus time for RG1 test group in a singlestage drained creep test of RHKMD in pression state： 2 6 ,39。/ ?? Mpqn039。?c ??? ?巖土工程研究所 二、 應(yīng)力松弛 試驗(yàn) （ 一 ） 特點(diǎn)： 應(yīng)力松弛試驗(yàn)： 在式樣施加一定外荷載 ， 式樣產(chǎn)生瞬時(shí)變形后 ， 維持變形不變 ， 觀測(cè)應(yīng)力隨時(shí)間而減少的試驗(yàn) 。