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土工格室作為一種三維蜂窩狀土工合成材料，因其優異的側限包裹作用與巖土材料相互作用形成一個復合結構，從而實現對巖土體強度和剛度的有效提升。在路基加固、軟基處理、加筋擋墻、邊坡防護等方面表現出良好的加筋和防護效果。蠕變，作為土工材料在荷載長期作用下發生的變形逐漸累積現象，直接關系到土工格室加筋結構的服役壽命和長期穩定性。因此，深入探討土工格室在不同荷載條件下的蠕變特性并準確預測其蠕變行為，對于評估土工格室加筋結構的長期服役性能至關重要。
蠕變測試一般可采用常規蠕變試驗和加速蠕變試驗。常規蠕變試驗是指在恒定荷載下，測試材料變形在數月甚至數年的時間內隨時間而變化的特性，試驗周期較長。而加速蠕變試驗則是指通過改變荷載或溫度等外部因素，加速材料的蠕變變形，再基于加速因子進行修正，從而在短時期內預測材料受長期荷載作用的蠕變行為。
對此，中國科學院武漢巖土力學研究所特殊土力學與工程安全研究中心路基工程研究團隊盧正研究員和趙陽博士等人在自主研發的新型土工格室材料的基礎上，開展了一系列有關常規蠕變和加速蠕變的試驗及模擬計算研究。團隊通過考慮蠕變過程中的損傷效應，建立了基于蠕變損傷的修正Burgers模型，并通過試驗結果進行了對比驗證。該模型能夠同時考慮材料的彈黏塑性變形，因此修正后的Burgers模型可精準預測新型土工格室材料長達數十年的蠕變變形。此外，團隊基于非線性三參數模型，從材料在升溫過程中的黏性變形和非黏性變形視角出發，對加速蠕變行為的機理進行了探討。研究結果表明，非線性三參數模型對于新型土工格室材料蠕變行為具有較強的適用性，在考慮溫度修正后，該模型能夠精確反應土工格室材料因升溫引起的加速蠕變現象。
研究成果發表于《Geotextiles and Geomembranes》、《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》等期刊，入選2023年度湖北省優秀科技論文，主編《公路路基土工格室應用技術規程 T/CECS G: D23-01-2023》。研究工作得到了國家自然科學基金項目（42477205）、湖北省自然科學基金創新群體項目（2023AFA019）等項目資助。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266114423000845
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266114424001079
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674775524000581
圖1 加速蠕變試驗
圖2 基于修正Burgers模型的蠕變預測
圖3 基于非線性三參數模型的蠕變預測
圖4 基于非線性三參數模型的加速蠕變預測