我国沿海地区广泛分布着深厚软弱粘土层，伴随着我国经济与城镇化建设规模日益增大，软粘土地基环境中的基础设施工程建设与日俱增，天然软粘土的流变特性是决定软土地基及其上部（内部）结构物长期变形和长期稳定性的主要因素，因此，认识软粘土的流变特性，构建相应的力学模型，是软土工程长期变形预测、长期性能评价亟待解决的基础科学问题。本文围绕软粘土的流变特性，在前人研究的基础上，开展了室内试验研究与理论分析，建立了能考虑非线性蠕变、土体结构性、各向异性的软粘土弹粘塑性本构模型，编制了相应的有限差分计算程序并开发了有限元子程序，完成了填海造陆机场长期沉降预测及深厚软土盾构隧道的长期变形分析。本文主要研究内容和成果表现在以下几个方面：　　1.软粘土流变特性试验研究。在基本物理力学指标测试和微观结构分析的基础上，对宁波软土和温州软土进行了一维固结-蠕变试验和三轴固结蠕变0试验，分析了软粘土应力应变的时间效应特征，探讨了土体各向异性和结构性对蠕变特性的影响，研究了软粘土蠕变的非线性特征，认识了软粘土的流变特性，为建立软粘土弹粘塑性本构模型及确定模型参数提供试验数据、资料。　　2.结构性软粘土一维弹粘塑性模型。针对Bjerrum的等时间线理论中参考时间不易确定等不足，引入等粘塑性应变率线的概念，建立了非结构性软粘土一维弹粘塑性模型，并对软粘土固结-蠕变耦合效应、应变率效应、应力松弛效应等时效特性进行了理论分析;在文献和试验结果的基础上，揭示了一维压缩结构破坏进程中压缩指数随孔隙比的衰减规律，提出了结构性软粘土的一维压缩变形特性的数学描述，引入本征应变的概念，推导了结构性软粘土的本征压缩定律和蠕变方程，在非结构性模型基础上构建了考虑结构破坏的软粘土的一维弹粘塑性模型。模型参数均可通过试验直接确定，对比模型模拟结果和试验结果，表明模型不仅能有效描述软粘土应力应变的时效特性，且能反映一维压缩结构破坏对软粘土时效特征的影响。　　3.考虑非线性蠕变的软粘土一维弹粘塑性模型。在长期蠕变试验的基础上，揭示蠕变参数随孔隙比的衰减规律，提出了一种基于孔隙比的软粘土蠕变时间非线性的数学描述，当非线性参数取不同值时，可以退化到不同的学者提出的描述模式，探讨了非线性参数对蠕变性状的影响规律;为了考虑应力对蠕变参数的影响，基于上述描述模式，引入不平行的等时间线体系，得到了能综合反映蠕变时间非线性和应力非线性的数学描述模式，并建立考虑蠕变非线性的软粘土一维弹粘塑性模型，计算表明模型能有效描述软粘土蠕变的时间、应力非线性特征，准确反映软粘土长期变形性状。　　4.深厚软粘土一维弹粘塑性固结的有限差分分析及应用。基于一维弹粘塑性模型和Gibson的大变形固结理论，建立考虑大变形的软粘土一维弹粘塑性固结模型，采用拟线性扩散方程的隐式格式对固结控制方程进行离散，基于Matlab编制了软粘土一维弹粘塑性大变形固结的有限差分分析程序——EVPCONF，利用前人的半解析解验证了程序的有效性;运用EVPCONF分析了软土流变特性对一维固结性状的影响，探讨大、小变形固结理论差异;应用成层地基的EVPCONF计算了填海造陆机场深厚软土地基内部孔压的时空分布规律，预测了机场道面长期沉降的随时间的演化规律。　　5.结构性软粘土三维各向异性弹粘塑性本构模型。在修正剑桥模型的基础上，引入Wheeler倾斜的椭圆来描述K0固结引起的初始各向异性。借鉴过应力理论，采用王立忠的等过应力函数面的假设，建立考虑初始各向异性的非结构性软粘土弹粘塑性模型;在试验的基础上，从宏观屈服面的旋转规律和微观土体颗粒的定向排列规律的角度，探讨了土体的各向异性演化规律，改进了Dafalias的旋转硬化法则，并在初始各向异性模型的基础上，建立了考虑各向异性演化的软粘土弹粘塑性模型;基于结构性软粘土压缩特性的描述模式，探讨了粘塑性体积应变和粘塑性剪应变对屈服应力的软化效应，提出了考虑结构破坏影响的修正硬化准则，利用修正硬化准则，在非结构性软粘土各向异性模型的基础上，构建能综合考虑结构性、各向异性影响的软粘土三维弹粘塑性模型;对比试验结果和模拟结果，模型能准确地反映各向异性和结构性对流变性状的综合影响，能有效的描述软粘土流变性、各向异性、结构性耦合效应。　　6.软粘土弹粘塑性模型的ABAQUS二次开发与应用。采用通用中点积分算法对时间进行离散，利用泰勒级数推导了模型的应力更新算法和雅克比矩阵的表达式，利用FORTRAN语言编写相应的UMAT子程序——EVPMCC;利用ABAQUS自带的修正剑桥模型和相关试验结果验证了UMAT子程序的可靠性和准确性;以大型商业软件ABAQUS为平台，利用EVPMCC，分析了由于软土流变特性引起的盾构隧道的长期变形演化规律，探讨了软土流变性对深厚软土盾构隧道长期变形的影响规律。