岩石流变特性及长期强度的试验研究

研制重力驱动偏心轮式杠杆扩力加载式流变仪,其扩力比稳定在120,误差在4‰以内,可实现任意长时间的恒定加载,满足流变试验的要求。应用该流变仪,对红砂岩的蠕变特性进行单轴压缩蠕变试验研究,重点观察和分析岩石横向蠕变规律与轴向蠕变规律的差异,并根据试验结果对岩石长期强度的确定进行分析。试验结果表明,横向稳定蠕变阶段的应力阈值低于轴向稳定蠕变阶段的应力阈值;横向蠕变有明显的加速蠕变阶段,且比轴向加速蠕变阶段出现得早;轴向蠕变的第三阶段则不太明显,且一经出现试样随即破坏。根据试验结果,考虑岩石蠕变的“岩石的长期强度”应根据岩石进入横向稳定蠕变的阈值应力来确定,这样确定的“岩石长期强度”值要比根据岩石进入轴向稳定蠕变的阈值应力确定的“岩石长期强度”值小19%～35%。这一结论对考虑蠕变稳定性的岩土工程设计具有重要的指导意义。