某几种岩石变形过程的实验室测定

该成果应用电阻应变仪、镜式引伸仪、岩石三轴剪力仪三种不同的仪器对石灰岩、岩和片麻岩进行变形的测试，通过试件力学及变形参数的测试，取得应、抗压强度、弹性模量、泊松比等数值。在进行大量力学试验后对岩石较细的划分：（1）直线型－弹脆性；（2）下凹曲线型－弹塑性；（3－塑弹性；（4）S型－塑弹塑性。从新划分四类岩石应力应变关系，上曲线在低应力时出现的上凹曲线段，是岩石微裂隙孔隙在压力作用下形曲线的S型曲线在高应力时出现的下凹 曲线段，则是由于岩石在高压力产生微型破坏的的结果， 这将对工程建设对岩石评价具有实际意义。问题，除粘土岩外，其他强度都比较高，产生变形的可能性小，如果选品进行测定，其实用意义会更大些。 2100433B

通常是将岩块置于单轴压缩条件下进行试验,以获得它的变形性质。图1是粉砂岩的试验结果，其中AB和A′B′为20小时内的蠕变曲线。用普通压力机,只能得到岩样破坏以前的应力-应变(或变形)关系曲线，用近年研制成的“刚性压力机”还可得到破坏后的资料。利用这些试验结果,可以研究岩样的应力-应变全过程，阐明破坏机理和变形特性。

天然岩体常处于三向应力状态，因此也常在室内用三轴试验来研究周围压力对岩石变形的影响。试验表明，在围压较低的情况下，岩石往往呈脆性破坏，变形较小。围压超过一定程度以后，岩石表现出塑性流动性质，变形较大。

一般岩块由于包含的裂隙少,在同样受力条件下,所得变形远较裂隙岩块的变形小。对于工程设计，一般应用野外岩体试验所得的变形参量。

现场岩体的变形主要受岩体中包含的各种地质界面即结构面的控制，另外岩体中的应力也对变形有重要影响。当岩体承载时，变形的大部分表现为结构面的闭合和沿结构面的滑动，坚硬岩块本身的变形仅占次要地位。因此岩体的应力－应变关系曲线也远较岩块复杂。据研究，在现场加载条件下，典型的岩体应力-变形曲线（即σ-W曲线）如图2所示。图中I线为应力和变形呈线性关系;Ⅱ线表明加载的前一阶段为裂隙闭合阶段，后一阶段可视为线性关系；Ⅲ线说明在压力作用下，岩体逐渐屈服；Ⅳ线与Ⅱ线相似；Ⅴ线与Ⅲ线相似；Ⅵ线表示在较小的应力作用下，岩体出现负变形，是其中封闭应力释放的结果。

岩体的卸载变形主要表现在开挖地下洞室时围岩的回弹和松动。在岩体中挖洞时，由于原来岩体的受力状态发生变化，巷道周围的岩体即围岩会产生回弹区（围岩应力释放所涉及的范围）和松动区（围岩松动所涉及的范围）（图3）。当其他条件相同时，地下工程的侧墙往往会形成塑性楔体，首先向内变形或破坏，进而危及整个围岩的稳定性。岩体在卸载作用下的变形规律目前仍研究得不够深透。对于地下工程，常在现场布置仪器观测围岩变形与时间的关系。