岩石的蠕变就是指在应力不变的情况下岩石变形(或应变)随着时间t而增长的现象。工程实践发现,在岩石开挖洞室以后一段很长的时间内,支护或衬砌上的压力一直在变化的,这可解释为由蠕变的结果。
岩石的蠕变曲线(曲线):
1)花岗岩的蠕变,其特点是蠕变变形甚小,荷载施加后,在不长的时间内变形就趋稳定,这种蠕变一般可以忽略不计。
2)砂岩的蠕变,在蠕变的开始阶段,变形增长较快,以后就趋于稳定,稳定后的变形量可能比原始变形量(即t=0时的瞬时弹性变形量) 增大30~40%。由于这种蠕变最终是稳定的,所以在多数情况下可能对工程不致造成危害。
3)页岩的蠕变曲线的特点是,蠕变变形达到一定值时就以某种常速率无限地增长,直至岩石破坏。有这种特性的岩石不多,主要是一些软弱岩石。
软弱岩石的蠕变曲线可以分为三个阶段:
1)阶段I,应变—时间曲线向下弯曲,在这个阶段内的蠕变叫做初期蠕变或暂时蠕变。
2)阶段Ⅱ(从B点开始),曲线具有近似不变的斜率。这一阶段的蠕变称为二次蠕变或稳定蠕变。
3)阶段Ⅲ,称为加速蠕变或第三期蠕变,这种蠕变导致迅速破坏。
图7-30 典型蠕变曲线
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知识点:岩石的蠕变
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岩石变形性质的室内测定岩石变形指标以及应力-应变关系,可以在实验室内测定,也可在现场测定。目前用得较多的方法是:实验室的单轴压缩试验、室内三轴试验、实验室或现场的波速测定法等,有时候还可以做弯曲试验、现场水压试验等。 1)单轴压缩试验 在单轴压缩试验时,试样大多采用圆柱形,一般要求试样的直径为5cm,高度为10cm,两端磨平光滑,按照实验要求,在侧面粘贴电阻应变片,以便观测变形,然后用压力机对试样加压,见图 。在任何轴向压力下都测量试样的轴向应变和侧向应变。设试样的长度为
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