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）。