碎石土路堤填料蠕变核函数理论研究

碎石土填料路堤已经广泛应用，碎石土路堤长期沉降计算成为当前迫切需要解决的技术问题。蠕变理论是碎石土路堤长期工后沉降计算的理论基础，其中蠕变核函数又是碎石土蠕变理论的核心，因为蠕变核函数性质反映了土体的蠕变特性，它决定着流变模型的性质。目前，针对碎石土的蠕变研究开展不多，蠕变核函数存在许多不足。本课题针对碎石土蠕变的核心问题，以碎石土蠕变核函数为研究对象，在碎石土大型三轴蠕变试验研究基础上，采用非线性规划数学建模理论，建立适合碎石土路堤填料的蠕变核函数，构建对应的流变模型，为解决碎石土路堤长期变形计算难题提供基础理论支撑。本课题为蠕变基础理论研究，预期成果可在其它领域应用，研究工作具有重要的理论意义和实用价值。

项目研究深入认识到碎石土路堤长期沉降计算是当前迫需解决的技术问题，蠕变是碎石土路堤长期变形计算的理论基础，其中蠕变核函数又是蠕变理论的核心。项目研究开展过程中，以蠕变核函数为研究对象，在碎石土填料大型三轴蠕变试验基础上，建立了适合碎石土路堤填料的蠕变核函数和流变模型，具体为：1）通过项目研究，研制了一套大型三轴实验蠕变荷载提供装置；2）对大型三轴剪切试验仪成功进行了改造，满足粗粒土三轴蠕变实验要求，并取得了相关专利；3）按照项目计划考虑了应力水平和级配的影响，进行了一系列大型三轴蠕变实验，取得了蠕变核函数研究所需的实验基础数据；4）通过实验分析对碎石土的颗粒破碎效应进行了深入研究，揭示了碎石土蠕变发生的微观机理；5）通过实验研究，提出了一个非线性蠕变核函数，对核函数的合理性进行论证，并以此核函数构建了改进的Burgers流变本构模型；6）编制流变模型计算程序，并在工程实践中进行论证。项目研究从蠕变核函数的角度进行基础理论研究，改进了蠕变本构模型，为碎石土路堤长期变形计算提供了一定的基础理论依据。本项目为粗粒土蠕变领域的基础理论研究探步，所取得的理论成果为后续研究提供了良好科研积累并指出了研究方向。