土的固结变形主要包括有效应力改变引起的变形及时间引起的变形。有效应力不变的情况下,随时间继续发展的变形为蠕变。蠕变现象广泛存在于岩土工程中。通常情况下,蠕变指的是压缩蠕变,比如高填方工程中填方区域的工后沉降变形。然而,对于大体积深开挖的挖方区,卸荷后土的膨胀变形不能在短时间内达到稳定,而是会随着时间继续发展。为区分其它因素引起的膨胀变形,本文将有效应力不变的情况下,随时间产生的膨胀变形称为负蠕变。相对应地,将压缩蠕变称为正蠕变。在实际工程中,正负蠕变可能同时发生,造成差异变形。因此,研究同时考虑正负蠕变效应的土的本构模型,具有重要的理论价值和工程意义。本文根据工程中监测得到的挖方区随时间的膨胀变形,提炼出土的负蠕变的概念。基于双孔隙理论对负蠕变进行了机理分析。将e-ln p空间中正蠕变区和负蠕变区的分界线称为稳定线（Stable Normal Compression Line,简称SNCL）。根据SNCL的概念,建立了统一计算土的正蠕变和负蠕变的公式。给出了基于SNCL和蠕变公式,根据时间较短的室内试验预测土的长期变形的过程。将蠕变计算公式引入到土的统一硬化模型（Unified Hardening Model,简称UH模型）中,建立了考虑正负蠕变效应的UH模型,并通过变换应力的方法,将模型拓展到三维应力空间。此外,本文还建立了能够统一描述粘土和粒状土蠕变特性的本构模型,并将其嵌入到有限元计算软件中。具体内容如下:1.提出了负蠕变、稳定线的概念。本文将有效应力不变的情况下,土体随时间延长发生的膨胀变形称为负蠕变。相对应地,将有效应力不变的情况下,随时间延长而产生的压缩变形称为正蠕变。正蠕变区和负蠕变区的分界线为稳定线。通过工程案例、试验现象、物理机制等不同方面对负蠕变和稳定线的概念进行了详细地分析。2.建立了考虑正负蠕变效应的UH模型。基于稳定线的概念,提出了双对数蠕变公式,该公式能够较好地描述不同超固结度的土在一维条件下的蠕变特性,即超固结度小的土随时间发生压缩变形,超固结度大的土随时间发生膨胀变形的试验规律。此外,该公式还能描述长期情况下蠕变变形与时间在半对数坐标系下为非线性关系及时间无限长时蠕变有界,并不无限增长这一规律。之后,以瞬时正常压缩线作为参考线,建立了蠕变时间与土的状态参数之间的关系。将时间因素引入到UH模型的当前屈服面中,建立了考虑正负蠕变效应的UH模型。最后,通过变换应力的方法,将模型与SMP准则结合,将模型扩展到三维应力空间。模型能够描述土的很多时间相关的特性,比如正蠕变、负蠕变、率效应、滞回圈、蠕变破坏、蠕变稳定等。3.预测土的长期蠕变。基于应力与时间相同的参考线INCL,将时间与应力对土体的作用建立联系。根据不同超固结度的土的蠕变曲线计算得到SNCL位置。确定SNCL位置后,即可通过本文所提模型对土体的长期蠕变变形进行预测。4.建立了考虑正负蠕变效应的粒状土的UH模型。实际工程中的岩土材料除了粘土外,往往还会有砂料、堆石料等。不同岩土材料力学特性不同,粒状土特性通常更复杂。本文建立了一个能够统一描述粘土和粒状土蠕变特性的本构模型,并采用变换应力的方法将模型扩展到三维应力空间。通过有限元软件的二次开发接口,采用Fortran语言编写用户自定义材料子程序（UMAT）,将模型嵌入到有限元计算软件中。模型嵌入有限元软件后,为了进一步验证模型的适用性,采用模型进行了实际案例的数值分析。