流变性是软土的重要工程特性之一。大量研究和工程实践经验表明,软土的变形不是瞬间产生,而是在较长时间内缓慢完成。软土的这种应力应变随时间的发展而不断变化的流变特性,对建筑物的稳定性及长期安全使用有十分重要的影响,因此成为工程领域研究的焦点课题。随着沿海地区经济的高速发展,很多基建项目兴建在海积软土上,这类软土流变性显著,为避免因结构物与软土地基失稳造成巨大损失,亟需加强对海积软土流变特性的研究。有鉴于此,本文围绕滨海软土流变特性这一重要课题展开研究,具体内容和结论如下:1.将具有高度流变性的天津港海积软土作为研究对象,运用改进的三轴流变仪对其进行室内蠕变特性试验,得出不同应力条件下土体随时间的蠕变变形发生发展过程,并分析了滨海软粘土的蠕变特性。2.在室内蠕变试验的基础上,基于半经验的修正理论,建立了滨海软粘土非线性蠕变本构模型。模型以流变元件为主,运用经验公式对其进行修正,补充了流变元件模型不能够反映的加速蠕变阶段,更加清楚合理的描述滨海软粘土的非线性蠕变过程。模型通过试验结果曲线推导得出,物理意义明确,简单直观。运用数值拟合方法根据试验数据确定了滨海软粘土本构模型的11个参数,并将蠕变模型解析解与试验实测值进行了对比,误差较小。3.利用蠕变本构模型结合土体一维太沙基固结理论,推导得出滨海软粘土地基的非线性蠕变固结沉降计算模型,并通过工程实例验证了此模型的合理性。运用沉降模型对天津滨海新区软土地基长期蠕变沉降做出预测。同时结合大变形固结理论推导出适用于饱和软粘土的一维大变形非线性蠕变固结沉降模型,与小变形太沙基蠕变固结沉降模型相比较,大变形控制下的蠕变沉降更加显著,特别是随着时间的增长,沉降越来越明显。4.将滨海软粘土蠕变本构模型利用UMAT子程序进行开发,导入有限元软件ABAQUS,建立了非线性蠕变本构模型的有限元平台。在此平台上对三轴蠕变试验进行了有限元数值模拟,模拟结果与蠕变试验曲线基本相符合,证明了滨海软粘土蠕变本构模型有限元开发程序的可靠性高、计算性能好,可以方便地运用于滨海软粘土上各种结构物的长期蠕变沉降及稳定性等问题的有限元分析中。5.最后利用滨海软粘土流变本构模型结合有限元数值分析对筒型基础码头结构进行三维有限元建模,并对其水平承载能力及长期稳定性进行模拟研究。