(完整版)岩土力学参数大全
常用地岩土和岩石物理力学全参数
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下：)21(3ν-=EK)1(2ν+=EG （7.2）当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。
最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。
表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。
这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。
横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3砂岩 15.7 9.6 0.28 0.21 5.2 石灰石 39.8 36.0 0.18 0.25 14.5 页岩 66.8 49.5 0.17 0.21 25.3 大理石 68.6 50.2 0.06 0.22 26.6 花岗岩10.75.20.200.411.2流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。
纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。
其取值依赖于分析的目的。
分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。
这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。
在FLAC 3D中用到的流动时间步长, tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系：'f f kK nt ∝∆ （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。
常用的岩土和岩石物理力学参数
（E, ν） 与（K, G ）的转换关系如下:)21(3ν-=EK)1(2ν+=EG （7。
2）当ν值接近0。
5的时候不能盲目的使用公式3。
5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多.最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计），然后再用K 和ν来计算G 值.表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
岩石的弹性（实验室值）(Goodman,1980） 表7。
1土的弹性特性值(实验室值）（Das ，1980) 表7.2各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况,横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1， E 3, ν12，ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1，E 2，E 3, ν12,ν13,ν23，G 12,G 13和G 23.这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
表3。
7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值.横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3流体弹性特性—-用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的,则要用到比奥模量M 。
纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa.其取值依赖于分析的目的。
分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态(见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减.这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。
在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,∆ tf 与孔隙度n,渗透系数k 以及K f 有如下关系：'f f kK nt ∝∆ （7。
3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的)我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。
f'K n m k C +=νν （7。
岩土力学一览表
岩土名称风化程度岩土施工工程等级路堑边坡控制高度(m)综合内摩擦角(Φ)基底摩擦系数(f)容重γ(KN/m3)膨胀土III 627~30°0.317~19网纹状红土III 630~ 35°0.318~19一般黏性土II~III 835°0.318~19花岗岩全风化体II~III635~40°0.35~0.420顺层IV 8~ 25°0.35~0.5全风化III 635°0.320强风化IV 840°0.35~0.421全风化III 835~40°0.35~0.420全风化III 840°0.35~0.420顺层IV~V 10~ 35°0.35~0.51：1~01:01.3强风化III 01:01.540°0.4211：1~01:01.3注： ①土层、全风化岩层及泥质软岩，当地下水发育时，坡率及Φ值应降低一级或选用低限值；一般岩层， ②全风化及软岩地层承载力注意根据标贯、动探试验成果核对。
③土质(特别是膨胀土、红黏土)、软岩全~强风化层（如元古界千枚状板岩、绢云母板岩、泥质板岩；白垩系、下第 及花岗岩全风化层地段，工程指标的选取应考虑最不利情况，如墙后土体由于长期浸水可能达到饱和状态，致使1：1.5~1:2.01：1.5~1：1.751：1.25~1：1.51：1.5~1：1.75下第三系、白垩系泥质砂岩、含砾砂岩、粉砂岩、泥岩，元古界泥质板岩、千枚状板岩等软岩检算确定1：1.5~1：1.7501:01.5弱风化IV 101:1~1:1.25厚层状砾岩、含砾砂岩、钙质砂岩，砂质板岩、钙质板岩等软岩1：1.25~1：1.5强风化IV 101：1~1：1.2540~45°0.42240~ 45°0.422弱风化IV~V 121：0.75~1：155~ 50°0.4~0.523灰岩、白云岩、石英砂岩、硅质岩及钙铁质胶结的砾岩等硬质岩1：1~1：1.25强风化IV 121：0.75~1：145~ 50°0.522弱风化V 151：0.3~1：0.7555~ 65°0.5~0.624灰岩或砂岩夹泥岩、粉砂质泥岩、砂质泥页岩、泥灰岩夹页岩软硬岩互层或夹层检算确定强风化IV 601:01.340°弱风化V 1045~ 50°0.51045°0.421边坡坡率路堑边坡地层物理力学指标一览表0.52222碳质页岩、煤层，软硬岩互层6弱风化IV地基系数(k法MPa/m)地基系数(m法MPa/m)锚索摩阻力τ(Kpa)承载力σ0(kPa)150~200 3000~7000200~250 3000~5000150~200 3000~7000200~2503000~7000150180~200 5000~8000250250~3003000~7000200250 5000~1000060~9000~150200003000~70002003005000~15000120~10000~200150006000~150001200~20005000~8000200300岩层，当节理较发育，岩层较破碎时，选用低限值。
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN使用说明：1、资料涉及各行各业；2、资料出处为黄底加粗字体的为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用；3、资料出处非黄底加粗字体的为引用资料，很多为老版本，参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土的渗透性（1）渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页土体的渗透系数值2《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页岩土体渗透性分级Lu：吕荣单位，是1MPa压力下，每米试段的平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页表F 岩土体渗透性分级3《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）109页附录F （2）单位吸水量各种构造岩的单位吸水量（ω值）上表可以看出：同一断层内，一般碎块岩强烈透水；压碎岩中等透水；断层角砾岩弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 113页坝基（肩）防渗控制标准4注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 118页。
（3）简易钻孔抽注水公式1）简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中：γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离；H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版 927页2）简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。
(完整版)岩土参数计算
n 11i m i n ϕϕ==∑根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，表征岩土工程性质的主要参数的特征值：⑴ 岩土参数的算术平均值： 根据公式：∑=Φ=Φni i n m 11 （3-1） ⑵ 岩土参数的标准差： 根据公式：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑∑=n i i i f n n 122111φφσ （3-2） ⑶ 岩土参数的变异系数： 根据公式：m f φσδ= （3-3）上几式中： Φm -算术平均值，σf -标准差，δ-变异系数Φi ——岩土的物理力学指标数据；n-参加统计的数据个数。
① 先用公式（3-1）和《物理力学指标统计表》求含水比αw 、液塑比Ir 的平均值a w 、I r ；② 根据a w ，I r 查《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（用线性插值法）得f 0；③ 根据公式（3-2）和（3-3）分别求w a , Ir 的标准差f σ和变异系数δ； ④ 求综合变异系数δ和回归修正系数f ψ，查表得第二指标的折算系数ξ，根据公式：21ξδδδ+=得δ，根据公式：δψ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=2918.7884.21n nf 得f ψ。
④ 根据公式：fak f f ψ⨯=0求承载力ak f 。
预估单桩竖向承载力如下：⑴ 静压预制桩：据勘察成果，按预制桩规格为450mm ×450mm 的方桩，桩端进入圆砾⑥层2m 。
取ZK10号钻孔估算静压预制桩单桩竖向极限承载力Q u =4651.3kN （《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72—2004）中式 D.0.1p ps i sis u A q l q u Q ⋅+⋅=∑s β）。
单桩竖向承载力特征值R a = Q u /K=2326kN （K=2）最终单桩竖向承载力应通过现场静载荷试验确定。
⑵ 钻（冲）孔灌注桩：据勘察成果，桩径按2000mm ，桩端进入泥岩⑦层1.5m 。
取ZK10号钻孔估算单桩竖向极限承载力Q u =195722kN （《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72—2004）中8.3.12条∑∑==++=n i ni p pr ri sir r i sis s A q h q u l q u Q 11u ）。
常用的岩土和岩石物理力学参数
(E, ν与) (K, G) 的转换关系如下：KE3(1 2 )GE（7.2）2(1 )当 ν值接近0.5 的时候不能盲目的使用公式 3.5，因为计算的 K 值将会非常的高，偏离实际值很多。
最好是确定好K 值 (利用压缩试验或者P 波速度试验估计 )，然后再用 K 和 ν来计算 G 值。
表 7.1 和 7.2 分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
岩石的弹性（实验室值） （Goodman,1980） 表 7.1干密度 (kg/m 3)E(GPa) ν K(GPa)G(GPa)砂岩 19.3 0.38 26.8 7.0 粉质砂岩26.30.22 15.6 10.8石灰石 2090 28.5 0.29 22.6 11.1页岩 2210-25711.10.298.84.3大理石 270055.8 0.25 37.2 22.3花岗岩73.80.2243.930.2土的弹性特性值（实验室值） （Das,1980）表 7.2松散均质砂土 密质均质砂土松散含角砾淤泥质砂土 密实含角砾淤泥质砂土硬质粘土 软质粘土 黄土软质有机土冻土3弹性模量 E(MPa)泊松比 ν 干密度 (kg/m ) 1470 10-260.2-0.41840 34-690.3-0.45163019400.2-0.41730 6-14 0.2-0.5 1170-1490 2-30.15-0.251380610-820 2150各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量： E E 3 , ν12 , ν 和 G 13 ；正交各向异性弹性模型有9 个弹性模量 E1, 131,E 2,E 3,ν12 , ν , ν 和 G 23。
这些常量的定义见理论篇。
1323 ,G 12,G 13均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
岩石力学参数
1.4~5.6
5.43~6.9
0.36~0.16
0.16~0.10
0.10~0.02
正长岩
80~100
120~180
180~250
2.3~2.8
3.4~5.1
5.1~5.7
1.5~11.4
0.36~0.16
0.16~0.10
0.10~0.02
闪长岩
120~200
200~250
3.4~5.7
1.0~11.4
0.16~0.05
80°-87°
砾岩
40~100
120~160
160~150
1.1~2.8
3.4~4.5
4.5~7.1
1.0~11.4
0.36~0.20
0.20~0.16
0.16~0.05
石英砂岩
68~102.5
1.9~3.0
0.39~1.25
0.25~0.05
砂岩
4.5~10
47~180
1600~1800粘Biblioteka 空心砖容重kg/m3
1000~1400
水泥
容重
kg/m3
1200~1300
普通混凝土
容重
kg/m3
2100~2600
轻骨料混凝土
容重
kg/m3
800~1900
岩石名称
容重d/ (kg。m-3)
弹性模量
/MPa
泊松比
内聚力/MPa
摩擦角
/°
抗拉强度/MPa
顶板
粉砂岩
2460
1.95e4
对于土岩石和混凝土一类材料剪胀角通常明显小于材料的内摩擦角表45常见岩石力学性质的经验数据岩类岩石名称抗压强度抗拉强度弹性模量75110岩浆岩正长岩花岗岩1201801802008010012018018025021331456345154369515723283451515715114010002036016016010010002016010036016泊松比岩类岩石名称抗压强度抗拉强度弹性模量120200闪长岩斑岩安山岩玄武岩辉绿岩流纹岩花岗片麻岩80100变质石英岩岩大理岩千枚岩板岩凝灰岩火山角砾岩火山集块岩沉40100积砾岩岩石英砂岩砂岩471801452160150681025451045711930020303912527854020050160050250050302512016034451011402001611280360202003607014012014012025057102204034403471片麻岩1401808740512545142103422342211401501003601601601600222281570020005020016030020200250120250180200577134715157200250160120160160250160180577154344545714551697922114739401000201600202000534572211466704310601600201601001000201602016025010泊松比120250101140160058087岩类岩石名称抗压强度抗拉强度弹性模量片状砂岩碳质砂岩碳质页岩黑页岩带状页岩砂质页岩云页岩软页岩页岩泥灰岩黑泥灰岩4060253010172555石灰岩7012818020040120白云岩120140表46常见岩石的各种强度对比泊松比80130501402580661306860180202040352023386115410622185626554791265504064386141428031428421821061015332184437610711811341334344020361321132103821132102500502500802001602001603002503001603002502501504003003002003025050031031025025
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN使用说明：1、资料涉及各行各业；2、资料出处为黄底加粗字体的为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用；3、资料出处非黄底加粗字体的为引用资料，很多为老版本，参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土的渗透性（1）渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页土体的渗透系数值2《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页岩土体渗透性分级Lu：吕荣单位，是1MPa压力下，每米试段的平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页表F 岩土体渗透性分级3《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）109页附录F （2）单位吸水量各种构造岩的单位吸水量（ω值）上表可以看出：同一断层内，一般碎块岩强烈透水；压碎岩中等透水；断层角砾岩弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 113页坝基（肩）防渗控制标准4注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 118页。
（3）简易钻孔抽注水公式1）简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中：γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离；H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版 927页2）简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基坑各向平均厚度（m）重度内摩擦角凝聚力土体与锚固体极限摩阻力标准值
东向南向西向北向γφ C
BC DE CD EF FA AB
填土8 5 9 4 5 10 19 10 13 18 粘土 5.5 7.5 2.5 8.5 6.5 2.5 18.5 12 15 30 圆砾0.5 0.5 0.5 1 1 0.5 20 35 / 120 粉质粘土0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 19.5 19 25 60 强风化板岩 2.5 8.5 7.5 7 6.5 3.5 21.5 30 30 150 中风化板岩15 15 15 15 15 15 23.5 35 35 220
常用岩土材料力学参数
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下：
)
21(3ν-=
E
K
)
1(2ν+=
E
G （7.2）
当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。
最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。
表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1
土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2
各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要
5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。
这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。
横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3
7.3 固有的强度特性
在FLAC 3D 中，描述材料破坏的基本准则是摩尔-库仑准则，这一准则把剪切破坏面看作直线破坏面：
s 13N f φσσ=-+ （7.7）
其中 )sin 1/()sin 1(N φφφ-+=
1σ——最大主应力 (压缩应力为负); 3σ——最小主应力
φ——摩擦角
c ——粘聚力
当0f s <时进入剪切屈服。
这里的两个强度常数φ和c 是由实验室的三轴实验获得的。
当主应力变为拉力时，摩尔-库仑准则就将失去其物理意义。
简单情况下，当表面的在拉应
力区域发展到3σ等于单轴抗拉强度的点时，t
σ ，这个次主应力不会达到拉伸强度—例如；
t 3t f σσ-= （7.8）
当0f t >时进入拉伸屈服。
岩石和混凝土的抗拉强度通常有由西实验获得。
注意，抗拉强度不能超过σ3, 这是和摩尔-库仑关系的顶点的限制是一致的。
最大的值由下式给出
φ
σtan c
t
max =
（7.9） 表7.4列出了一系列具有代表性的典型的岩石标本的粘聚力、摩擦角和抗拉强度值。
土体的具有代表性的典型粘聚力和摩擦角的具有代表性的典型值见表7.5。
土体强度用无侧限抗压强度u q 表示，u q 与粘聚力C 和摩擦角φ的关系由下式确定
/2)2ctan(45q u φ+= （7.10）
岩石的强度特性值（实验室测定） 表7.4
土体的强度特性值（排水实验测定）表7.5。