关于土流变性能介绍

[拼音]：tuliubian xingneng

[外文]：rheological behaviour of soils

指土的蠕变、应力松弛以及强度的时间效应等特性。通过研究土的流变性能，可以分析工程的长期稳定性。

在恒定应力作用下，物体的变形随时间而增加的现象。土的蠕变特性与应力大小有关。如图1所示，当施加的剪应力τ小于土的下屈服值f1时(图1中的τ1曲线)，土体会引起有限蠕变，但不破坏；当施加的剪应力小于上屈服值f3时，也不会发生破坏，这时应变随时间(t)或时间对数(lgt)成线性增加（图1的τ2、τ3曲线）；当施加的剪应力大于f3时（图1的τ4），土内部结构便开始破坏，出现加速变形直至土体完全破坏。因此，为了确保工程安全，τ超过f3的部位应予加固。

试验证明，加大球应力，促使土体排水，增加密度，使颗粒间接触面增大，可使蠕变速率减慢，上屈服值f3提高。工程上常利用这一力学效应来提高工程的稳定性。

土在恒温、恒定应变下，应力随时间减小的现象。试验表明，当施加的恒定剪应变所诱生的剪应力τ值低于上屈服值f3（图2的τ1、τ2）时，则剪应力随时间而逐渐减小至有限应力值;当施加的恒定剪应变所诱生的剪应力τ高于f3时，则剪应力τ(图2中的τ3、τ4、τ5)随时间而较快地减小到同一个极限应力值(图2中的虚线f3)。

土的应力松弛效应也不利于工程的稳定性，如工程上的挡土墙，墙后土体内的应力松弛会使部分应力逐渐传递给挡土墙，从而使挡土墙上的土压力随时间增加，导致挡土墙变形逐渐增大，进入危险状态。

指土在恒定温度下的强度随加载时间的增加而减小的现象。这一效应也可用来测定长期强度，方法之一是在几个试样上施加不同的应变速率，求得应变速率与强度的关系曲线，外延这一曲线，可得长时间的强度，即土的长期强度。

土流变性能的概念和研究方法也适用于岩体中的软弱结构面。

参考书目

1. 黄文熙主编：《土的工程性质》，水利电力出版社，北京，1983。