软岩蠕变试验概述(改).doc

软岩蠕变试验研究 王旭东，付小敏 (成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室 四川 成都　610059) 摘要：随着岩体工程规模的扩大以及使用年限的增长，岩石流变性质的研究与工程应用越来越得到重视。但由于室内流变试验持续时间长，费用高，一般很难进行。这次以工程项目为依托，做了大量的岩石压缩流变。本文试图通过这次试验对室内岩石流变试验做一些有益的探索。 关键字： 蠕变 长期强度 分级加载 蠕变模型 Rock rheological test summarization WANG Xu-dong, FU Xiao-min (National Laboratory of Geohazards Prevention and Geoenvironmental Protection of cheng du university of technology) (cheng du 610059, Sichuan, China) Abstract:with the expanse of project scale and the increase of use year,rock rheological research and project application been more and more regarded .thanks to rheological test last long time and spending is large ,so it been proceeded difficultily .this rely on project doing a lot of rock compression test .this article wants to make some useful research about rheological test via this test. Key words: creep long-term strength step load creep model 1 前言 许多大型工程项目，其服务年限都是几十年甚至上百年，在工程设计中不仅要考虑施工期的安全，而且要确保在日后长期运营过程中的安全，因此要考虑岩石的时间效应。岩石流变还是地下工程、建筑物基础、边坡及滑坡岩石产生变形乃至失稳的重要原因之一。开展岩体(石)流变性质及其对工程稳定性的影响研究具有重要的理论意义及工程应用价值。 室内岩石流变试验由于持续时间长，费用高，一般很难进行，第一手的试验数据尤其珍贵。目前大多学者注重于非线性流变模型的建立（文献[5],[7],[8]），对试验的过程和数据处理涉及的比较少。本次实验是以工程项目为依托，利用压缩流变试验系统对岩石进行单轴压缩蠕变研究。在两种状态（天然和饱水）下对岩样进行分析，进而得出它们的长期强度等流变参数。试验时间持续15个月之久，得到了大量的珍贵数据和试验经验。本人通过对该次试验的参与，得到了一些启发如下，希望能对同行的研究者提供一些帮助或启示。 2 试验过程 2.1 试验设备 本次实验采用岩石压缩流变实验系统。该系统由试验机（A）、试验机（B）、试验机（C）三台主机和高压泵站、六通道高精度液压稳压器、荷载及位移测量系统、计算机数据采集系统构成。该试验系统功能可覆盖岩石力学试验领域的多个测试项目。 2.2 制样 在坡体不同的岩层部位选取有代表性的软岩和硬岩分别进行室内单轴压缩蠕变试验。所有试样均采取人工凿样，加工试件时，视岩样软硬程度分别加工，对极软岩石和软弱夹层难以加工成标准样的选用非标准试件，经过仔细修理制成长方体试件。试样的平行度和垂直度精度应达到1%。饱水样在试验前先浸泡，分四次加水每次加水约样高的1/4，每次浸泡约2小时左右。 2.3 试验方法 打开静态伺服液压设备、液压稳压器、测量计算机的电源并预热30分钟。按照使用的机号启动数据采集程序，该试验机配置了专用的软件，可根据工程的实际要求，对试验过程进行控制和对试验数据进行采集和修正，并适时输出试验结果。本次试验设定数据采集时间间隔为30秒。装样，将岩样中心与加力千斤顶的中心对齐，开启下降阀使上剪盒与岩样紧密结合，然后安装位移传感器，为了减少位移传感器的误差使各位移测量通道的读数有一个初值，约为量程的20%。 本试验的岩石压缩流变加载采用分级加载的方式（陈氏加载法），加荷方式如图1所示。陈氏加载法的优点在于，通过采取适当的试验技术与方法，用作图法建立真实变形过程的叠加关系，不论这种后效影响是线性的还是非线性的均可适用。分级加载取单轴抗压强度的75%作为流变加载的总强度，一般预先将总强度分为五级，然后逐级加载。各级荷载的持续时间根据岩石的蠕变增量