ГЛАВА ПОЛЗУЧЕСТЬ 5 СНЕГА Ползучесть при сдвнге Ползучестью принято называть медленно и непрерывно увеличиваю-- щуюся со временем деформацию твердого тела под воздействием постоянной нагрузки или напряжения при постоянной температуре, Процесс ползучести связан с изменениями формы тела под действием напряжений сдвига. Объемные деформации твердых тел обычно отно-- сительно небольшие. Снег в отличие от твердых тел легко уплотня-- ется, причем это уплотнение происходит по законам попзучести. Поэ- тому для снега выделяют два вида ползучести - сдвиговую и объем-- ную. Сдвиговая ползучесть представляет собой нарастающее во време-- ни изменение формы заданного образца снега под воздействием на- пряжений сдвига, без учета объемных изменений (уплотнения). Объ- емная ползучесть характеризует процесс уплотнения снега, На рис. ЗО представлены кривые ползучести снега при чистом сдвиге, полученные при испытаниях цилиндрических образцов снега на кручение. В данном случае изображены кривые ползучести при испытании образцов снега различной плотности при одинаковых кру- ‘тящих моментах. Как видно из графика, скорость и величина де- формации сдвига существенно зависят от плотности снега, уменьша- ясь по мере увеличения плотности, На рис. 31 изображены типичные кривые сдвиговой ползучести снега при чистом сдвиге и сдвиге с одновременным сжатием, пред- ставляющие зависимость деформации сдвига от времени при постоян- ном напряжении сдвига. В момент приложения нагрузки, вызывающей в снеге напряжения сдвига, происходит упругая деформация сдвига, вслед за которой начинается первая стадия ползучести с уменышаю- щейся во времени скоростью деформирования. Спустя несколько ча- сов после загружения начинается вторая стадия ползучести, при которой скорость нарастания величины деформации сдвига близка к постоянной, Эту стадию попзучести называют квазивязким те- чением. ° Граница между первой и второй стадиями ползучести носит услов ный характер и определяется по кривой ползучести как начало ее ли- нейного участка. Скорость квазивязкого течения тем больше, чем больше величина действующего напряжения сдвига. 64 [ ` снега р соответственно: Рис. 30. Нолзучесть снега при чистом сдвиге (кручение образ- 7 цов снега при @ = -5°С и *макс” = 12- 103 Па ($Ыпо)1та , 1967) 1-7 —- плотность образцов 208 Р1= 105, Р9 = 127, 474 93 = 158, Рд = 172, Р5= 216, Р = 257, в7= 267 кг/м3 * 5 После достижения определен- ной критической величины дефор- мации сдвига начинается третья стадия ползучести, характеризую- щаяся прогрессирующим нараста - д нием скорости течения, которое заканчивается нарушением сплош-- ности снега и образованием по- 7 =Р= Т верхностей скольжения. / 2 Переход в третью стадию ползучести четко проявляется при чис- том сдвиге и при сдвиге, происходящем в условиях одноосного рас- тяжения. Если же на плоскости сдвига помимо напряжений сдвига действуют сжимающие напряжения, то одновременно с деформациями сдвига происходит уплотнение снега вследствие объемной ползучести, По мере уплотнения снег упрочняется, скорость сдвига при заданном напряжении уменьшается и кривые ползучести постепенно выполажи- ваются. Возможны случаи, когда иэ=за упрочнения снега переход в стадию ускоряющейся ползучести при заданном напряжении сдвига становится невозможным (см. рис. З31, пунктирная кривая для т2)- В тех случаях, когда при испытаниях снега задается постоянная скорость нарастания деформации сдвига, сопротивпение снега увеличивается сначапа быстро, затем с уменьшающейся скоростью,пока не достигнет величины, соответствующей стадии установившейся 402 ё, МНМ Рис. 31. Кривые ползучести при плоском сдвиге 1 - чистый сдвиг; ё - сдвиг при надичии нагрузки, вызывающей уплотнение снега 1641 65