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岩體承受的外力不超過抗壓、抗剪強度極限時表現出的結構和形態的改變。岩體變形分為結構作變形(壓縮變形和剪切變形)和結構面變形(壓縮變形和剪切變形)。所有的岩體變形都包含有結構面的變形。引起岩體變形的主要因素有地應力、地下水和地溫。地下水和地溫變化引起的岩體變形,一般稱膨脹和收縮。工程中產生的岩體變形,通常指由應力引起的再變形。

1 岩體變形 -岩體變形

 

2 岩體變形 -正文

  當岩體賦存的環境改變時,岩體產生體積、形狀變化和結構體相對移動等現象的總稱。引起岩體變形的常見因素有地應力、地下水及地溫。地下水和地溫變化引起的岩體變形一般稱為膨脹和收縮。工程實踐中岩體變形通常是指由應力變化引起的變形。在地質歷史上岩體在地應力作用下已經過多次變形。工程中產生的岩體變形,是工程活動引起地應力改變所產生的岩體再變形。
  岩體變形類型 岩體變形可分為材料變形型與結構變形型兩類。材料變形型可細分為結構體彈性變形、結構體粘性變形、結構面閉合變形和結構面錯動變形。結構變形可細分為結構體滾動變形、板裂體結構變形、結構面滑動變形、軟弱夾層壓縮和擠出變形。
  岩體變形不僅與受力狀態密切相關,而且受岩體結構控制。不同結構的岩體變形也不同。塊裂結構岩體最主要的變形是沿結構面滑動;完整結構岩體的變形,主要是岩石材料變形及微裂隙閉合和少量的錯動變形;板裂結構岩體的變形主要是結構變形,包括板柱橫向彎曲和縱向縮短;碎裂結構岩體變形更為複雜,幾乎包括所有的變形成分。
  岩體變形機制 指岩體變形的力學過程。如岩塊壓縮變形是岩塊在全圍壓下體積縮小;岩塊形狀改變、岩塊沿結構面滑動和結構體滾動是在剪應力作用下產生的;板裂結構體橫向彎曲變形是在力矩作用下產生的等。
  本構方程 岩體變形與岩石性質、岩體結構、地應力及溫度、濕度等的關係稱為本構關係,可以寫作下列表達式:
  岩體變形=F(岩石、 岩體結構、壓力、溫度、時間)這種本構關係的數學表達式稱為本構方程。這個方程式的前兩項為岩體的實體,第三、四項為岩體賦存環境,最後一項表徵變形過程。本構方程可用於岩體變形、岩體應力及岩體穩定性分析。
  岩體變形參數 岩體變形參數包括變形模量、彈性模量、泊松比等。測量岩體變形參數,比較合理的辦法是首先進行變形機制分析,建立能夠反映實際的岩體力學模型,根據力學模型做出岩體力學試驗設計,然後進行岩體力學參數測試(見岩體力學性質)。

 

3 岩體變形 -配圖

 

4 岩體變形 -相關連接

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