包括單向和三向條件下的變形曲線特性、彈性和塑性變形、流變（應(yīng)力-應(yīng)變-時間關(guān)系）和擴容。巖石流變主要包括蠕變和松弛。在應(yīng)力不等時巖石的變形隨時間不斷增長的現(xiàn)象稱為蠕變。在應(yīng)變不變時巖石中的應(yīng)力隨時間減少的現(xiàn)象稱為松弛。巖石擴容是指在偏應(yīng)力作用下，當(dāng)應(yīng)力達到某一定值時巖石的體積隨偏應(yīng)力的增大而增大的現(xiàn)象。研究巖石變形在室內(nèi)常用單軸或三軸壓縮方法、流變試驗和動力試驗等，多數(shù)試驗往往結(jié)合強度研究進行。為了測定巖石應(yīng)力達到峰值后的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系，必須應(yīng)用伺服控制剛性壓力機。野外試驗有承壓板法、水壓法、鉆孔膨脹計法和動力法等。根據(jù)室內(nèi)外試驗可獲得應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系和應(yīng)力-應(yīng)變-時間關(guān)系以及相應(yīng)的變形參數(shù)，如彈性模量、變形模量、泊松比、彈性抗力系數(shù)、流變常數(shù)等。
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