岩体蠕变和松弛的区别

固体介质在长期静载荷作用下，应力、应变随时间延长而变化的性质，称为流变性。蠕变和松弛则是流变性的两种宏观表现。蠕变是在一定温度和应力作用下的固体介质随时间而产生的缓慢、连续的变形；松弛是在一定温度和变形条件下的固体介质随时间而产生缓慢、连续的应力减小。工程实践证明，岩石具有流变性，某些岩石或受高温高压的岩石，蠕变现象更是多见。岩体同样也会发生蠕变。花岗岩类岩石在低温、低应力下，蠕变量微小，可忽略计；而粘土岩、泥质页岩和具有充填粘土和泥化结构面的岩体，蠕变量通常很大，必须重视，以便对岩体变形和稳定性作出正确论证。

试验表明，岩体蠕变可以划分为三个阶段（图4-9）。第一阶段（oA段），称为减速（初始）蠕变阶段，变形速度逐渐减小，至A点达到最小值。该阶段在任一应力值下均可出现。第二阶段（AB段），称为等速蠕变阶段，其变形缓慢平稳，变形速度保持常量，一直持续到B点。第三阶段（BC段），称为加速蠕变阶段，它出现在应力值等于或超过岩体的蠕变极限应力条件下，其变形速度逐渐加快，最终导致岩体破坏。

岩体的三个蠕变阶段，并不是在任何应力值下都可全部出现。应力值较小，岩体仅出现第一阶段或第一与第二阶段；应力值等于或超过岩体极限能力，岩体才可能蠕变至破坏。通常把蠕变破坏的最低应力值，称为长期强度。

图4-9　不同应力条件下（σa ＜ σb ＜σc ＜σd）岩体典型蠕变曲线
Ⅰ—减速（初始）蠕变；Ⅱ—等速蠕变；Ⅲ—加速蠕变

研究软弱岩体和岩体沿某些结构面滑动的稳定性问题，应特别注意其长期强度和蠕变特性。根据原位剪切流变试验资料，软弱岩体和泥化夹层的长期抗剪强度（τl=tan φl）与短期抗剪强度（τs =tan φs）的比值约为0.8左右，大体相当于快剪试验的屈服极限与强度极限的比值。