岩石的蠕变曲线及其特征?

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岩石在受到恒定载荷作用时,首先产生一瞬时的弹性应变 ,这是与时间无关的线弹性应变。随后,开始了蠕变的第一阶段,在这一阶段,应变率 随时间而下降,到B点趋于定值。如果在这个阶段任一点P卸载,应变可以完全恢复,其中PQ段为瞬时恢复弹性应变,等于 OA段应变值 ,剩下的应变随时间而恢复,这部分应变叫粘弹性应变(viscous-elastic strain)。在B点以后,蠕变进入第二阶段,应变率近似为常数。在这一阶段内任一点卸载,瞬时弹性变形和粘弹性变形恢复后,还有一部分应变不能恢复,这部分应变叫粘塑性应变(viscous-plastic strain)。C点以后,应变率随时间而增大,最后导致岩石破坏,这个阶段叫加速蠕变段。

在蠕变的第一阶段,产生的应变可以完全恢复,故称这个阶段为瞬态蠕变段。在第二阶段,应变率为常数,故称此阶段为稳态蠕变段(steady creep section)))。第三阶段,应变率逐渐增大,因此叫加速蠕变段(accelerate creep section))

应力条件的影响:试验表明,对于同一种岩石,在应力很小时,表现为稳定蠕变;应力增大到一定值后,表现为不稳定蠕变(instability creep);当应力接近极限强度时,则表现为加速蠕变;使岩石由稳定蠕变转化为不稳定蠕变的恒定应力,通常称为岩石的长期强度(long-term strength) 。

岩性的影响:坚硬岩石在常温常压下常表现出稳定蠕变,只有在高温高压下才显示出不稳定蠕变,而软弱岩石往往发生不稳定蠕变。


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