當巖體賦存的環境改變時,巖體產生體積、形狀變化和結構體相對移動等現象的總稱。引起巖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巖體變形一般稱為膨脹和收縮。工程實踐中巖體變形通常是指由應力變化引起的變形。在地質歷史上巖體在地應力作用下已經過多次變形。工程中產生的巖體變形,是工程活動引起地應力改變所產生的巖體再變形。

  巖體變形類型 巖體變形可分為材料變形型與與結構變形型兩類。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。

  巖體變形不僅與受力狀態密切相關,而且受巖體結構控制。不同結構的巖體變形也不同。塊裂結構巖體最主要的變形是沿結構面滑動;完整結構巖體的變形,主要是巖石材料變形及微裂隙閉合和少量的錯動變形;板裂結構巖體的變形主要是結構變形,包括板柱橫向彎曲和縱向縮短;碎裂結構巖體變形更為復雜,幾乎包括所有的變形成分。

  巖體變形機制 指巖體變形的力學過程。如巖塊壓縮變形是巖塊在全圍壓下體積縮小;巖塊形狀改變、巖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 巖體變形與巖石性質、巖體結構、地應力及溫度、濕度等的關系稱為本構關系,可以寫作下列表達式:

  巖體變形=F(巖石、巖體結構、壓力、溫度、時間)這種本構關系的數學表達式稱為本構方程。這個方程式的前兩項為巖體的實體,第三、四項為巖體賦存環境,最後一項表征變形過程。本構方程可用於巖體變形、巖體應力及巖體穩定性分析。

  巖體變形參數 巖體變形參數包括變形模量、彈性模量、泊松比等。測量巖體變形參數,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巖體力學模型,根據力學模型做出巖體力學試驗設計,然後進行巖體力學參數測試(見巖體力學性質)。