在相同应力差时,三轴应力比单轴应力的蠕变应变率小得多。
在较高温度下,第二阶段蠕变应变率(即曲线斜率)也远远大于较低温度时蠕变应变率。
人造岩的蠕变试验,若在同样的温度区间内,在低围压下,则蠕变应变率增加的更为显著。
温度对岩石的蠕变形态的影响是十分明显的
三 岩石结构对岩石蠕变形态的影响
在物理环境不变的条件下,若盐岩颗粒较大,则蠕变应变率相对减小。例如盐岩的颗粒大小由0.1mm到0.63mm时,蠕变应变率减小约一半左右。
四 湿度对岩石蠕变形态的影响
岩石蠕变应变率随着湿度的增加而增大,浸入不同溶液的岩石蠕变应变率也不相同,而且差异很大。若将试件浸入溶液中达68天,与立即浸入相同溶液,进行蠕变试验比较,两者没有多大差别。
由此可见,在相同压应力及温度条件下,相同时间内的蠕变变形在溶液中大于干燥条件下的。
岩样的饱和程度对蠕变形态没有太大影响
第四节 岩石蠕变模型
为了精确描述岩石复杂的蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,然后将这些变形单元进行不同的组合,用以表示不同的变形规律。
这些基本单元有线弹性元件(弹簧)、粘性元件(阻尼器)和塑性元件(摩擦体)。
弹性元件
简称虎克体(H体),它是应力应变服从虎克定律的弹性体。可用一个弹簧元件来模拟。
在超过弹性极限之前,弹簧受到拉应力或压应力作用,即产生拉伸或压缩;当应力卸除后,弹簧完全恢复原形。
粘性元件
简称牛顿体(N体),它是应力与应变率服从粘性牛顿定律的线性粘性体。
它可用一个阻尼元器件来表示,阻尼器是一个装有粘性液体的容器与一个带小孔的活塞组成。
当活塞上受到拉应力或压应力作用时,容器内粘性液体可以通过活塞中的小孔,缓慢地流入或流出,活塞即可上下移动。但由于存在粘性液体,对活塞造成阻尼,活塞上作用的应力越大,活塞运移速率也越大。
塑性元件
简称圣维南体(S体)
其特性是:当应力小于屈服应力时,介质完全不产生变形;当应力大于屈服应力时,则产生塑性流动。
它可用一对摩擦片濑比拟。当拉应力或者压应力低于摩擦片之间单位面积摩擦力时,片与片之间由于存在摩擦力,摩擦片之间不产生相对滑动;当拉应力大于或等于单位面积摩擦力时,片与片之间开始产生相对滑动。
岩石的刘流变形态可以采用上述三种基本元件的不同组合(串联或并联)
若元件串联成某一模型时,每一元件所负担的应力为模型的总应力。每一元件的应变速率之和为总应变速率。
若元件并联若成某一模型时,每一元件所负担的应力之和为模型的总应力。每一元件的应变速率与为模型应变速率相等。
第四节