滑坡形成前具有较长的孕育过程,滑带土的蠕变是滑坡孕育过程中的重要进程和机理,蠕变特性决定了滑坡的发展过程。本文依托大准铁路南坪隧道滑坡,开展滑带土非饱和蠕变特性试验研究。论文首先查明了南坪隧道滑坡区域地质环境条件,分析滑坡性质及成因机理,在此基础上开展了非饱和土三轴试验、卸荷载试验和蠕变试验,并分析了非饱和土蠕变模型,探索了不同基质吸力下水对蠕变的影响,建立了能够反映水作用的非饱和蠕变模型,从而达到定量研究水对滑坡变形机制影响的目的。(1)介绍南坪隧道滑坡的地质特征,水文天气等对滑坡形成的影响;以滑坡滑带土为研究对象,进行了一系列室内常规物理力学性质试验,获得了土样的基本物理性质指标。(2)使用三轴应变仪,对滑带土进行三轴试验和卸荷载试验。研究卸荷效应产生的影响,以及初始围压的大小对卸荷之后试样变形的影响。分析出卸荷载阶段的切向、轴向应变率的变化趋势。围压与应变峰值出现早晚、卸荷阶段应变率、变形总量之间的线性关系。试验结果有利于进一步研究其他相关因素对滑坡变形及破裂形态的影响机制。(3)采用非饱和三轴蠕变试验仪,运用陈氏加载法,对南坪隧道滑坡滑带土具有不同净围压、不同基质吸力和不同偏应力在非饱和土三轴固结排水蠕变试验中,得到了不同围压、不同基质吸力和不同偏应力水平下土样的蠕变曲线、应力-应变等时曲线和不同基质吸力下的应力应变曲线,并分析总结各曲线的变化特征。(4)依据蠕变试验结果,借鉴经典的西元蠕变模型,依据蠕变曲线随基质吸力变化的特点,建立了反映基质吸力变化对蠕变特性影响的经典模型。提出了模型参数、应力应变与时间的关系。绘制出模型曲线并与试验曲线相对比,建立的模型能够很好的反映出非饱和土的蠕变特性。(5)依据试验所得的蠕变曲线,在分数阶微积分的基础上,给出了分数阶Laplace变换公式、基于分数阶微积分的软体元件及其本构方程。用Able黏壶替代模型中的Newton元件,得到与之相对应的分数阶模型。用分数阶Laplace变换推导出分数阶模型的本构关系,并引入特殊函数得出它的蠕变方程和松弛方程。之后将分数阶模型与西元模型进行对比分析,结果表明该模型的拟合精度高于一般组合流变模型,可以克服经典模型与蠕变曲线拐点附近的试验数据不匹配的缺陷。反映了蠕变的非线性渐变过程,能更有效地描述滑带土的流变本构特性。本文在此基础上,将进一步完善滑带土的非线性蠕变理论。对有滑带土的地基沉降、地下隧道开挖、基坑开挖、边坡失稳、滑坡治理等具体工程的设计、施工都具有重要的理论指导意义和工程应用价值。