3.3. ПОЛЗУЧЕСТЬ СНЕГА Ползучестью принято называть медленно и непрерывно: увеличивающуюся со временем деформацию твердого тела под воздействием постоянной нагрузки или напряжения при посто- янной температуре. Процесс ползучести связан с изменениями формы тела под действием напряжений сдвига. Объемные де- формации твердых тел обычно относительно небольшие. Снег, в отличие от твердых тел, легко уплотняется, причем это уплот- нение происходит по законам ползучести. Поэтому для снега выделяют два вида ползучести — сдвиговую и объемную. Сдвиговая ползучесть представляет собой варас- тающее во времени изменение формы заданного образца снега под воздействием напряжений — сдвига без учета объемных изменгний (уплотне- ния). Объемная ползучесть ха- рактеризует процесс уплотнения снега. На рис. 3.5 изоб- ражены — типичные: кривые сдвиговой Рис. 3.5. Кривые ползучести снега при плос. — ПОЛЗучести снега ком сдвиге: при чистом сдвиге и 1 — чистый сдвиг; 2 — сдвиг при малични на- с одновременным сжатием, представ- ляющие зависимость - его деформации от времени при постоянном напряжении. В момент приложения нагрузки, вызывающей в снеге напряжения сдвига, происходит упругая деформация, вслед за которой начинается первая ста- дия ползучести с уменьшающейся во времени скоростью де- формирования. Слустя несколько часов после загружения начи- нается вторая стадия ползучести, при которой скорость нара- стания величины деформации сдвига близка к постоянной. Эту стадию ползучести — называют квазивязким — те- чением. Граница между первой и второй стадиями ползучести носит условный характер и определяется по кривой ползучести как начало ее линейного участка. Скорость жвазивязкого течения тем больше, чем больше величина действующего напряжения сдвига. После достижения определенной критической величины де- формации сдвига начинается третья стадия ползучести, харак- теризующаяся прогрессирующим нарастанием скорости течения, которое заканчивается нарушением сплошности снега и обра- зованием поверхностей скольжения. грузки, вызывающей уплотнение снега 36 Переход в третью стадию ползучести четко проявляется при чистом сдвиге и при сдвиге, происходящем в условиях одноос- ного растяжения. Если же на плоскости сдвига помимо напря- жений действуют сжимающие напряжения, то одновременно © деформациями происходит уплотнение снега вследствие объем- ной ползучести. По мере уплотнения снег упрочняется, скорость сдвига при заданном напряжении уменьшается и кривые ползу- чести постепенно выполаживаются. я, пке Пе-о о * 5- 1010 - Е 1 Е 1о|- - 3 #Г °Г ' 3 3 1 о я 30 400 — р ктлм? т Рис. 3.6. Значения — коэффициен- Рис. 3.7. Кривые ползучести тов сдвиговой 1} и компрессион- снега при растяжении ” (@= ной щк вязкости снежного покро- =—9,5°). ва на склонах гор при темпера- Начальная — плотность — снега туре от — до —6° ро=310 кг/м%; напряжени 1 с1=1210° 'Па; 2 — о:= ‚5-10° Па; 3 — оз=5-10? Па; А — разрыв образца Возможны случаи, когда из-за упрочнения снега переход в стадию ускоряющейся ползучести при заданном напряжении сдвига становится невозможным (см. рис. 3.5, пунктирная кри- вая для т›). Если при испытаниях снега задается постоянная — скорость нарастания деформации сдвига, сопротивление снега увеличи- вается сначала быстро, затем с уменьшающейся скоростью, по- ка не достигнет величины, соответствующей стадии установив- шейся ползучести. Длительное деформирование с малой ско- ростью приводит к повышению сопротивления снега сдв игу из- за его упрочнения. Деформирование со скоростью, болышей не- которой критической, приводит со временем к рассла блению снега и его разрушению, что соответствует третьей стадии лол- зучести. 37