岩土力学试验及参数取值 汇总

二、岩土工程测试系统
续表
序 号
试验名称
提供的岩土工程参数
6
岩体软弱 夹层剪切 蠕变
提供软弱夹层的极限长期 强度指标；流动特性指标
7
岩石点荷 载强度试 验
岩石点荷载强度、抗拉强 度、抗压强度
适用范围
岩体中含有软 弱夹层
强度较低的岩 石，室内、野 外均可进行
二、岩土工程测试系统
2、室内土工试验
1）天然土—— 由地球表面的岩石经物理风化和化学分解作用而形
序 号
试验名称
提供的岩土工程参数
4
岩石强度 和变形试 验
抗压强度、弹性模量、泊松 比；抗剪强度参数（c、φ）峰 值、残余强度；抗拉强度、弹 性模量、泊松比；劈裂强度
岩石结构 岩石结构面抗剪强度参数：
5
面抗剪强 度试验
c、φ
适用范围
各类岩石，注 意岩层产状及 含水状态
岩石结构面及 混凝土与岩石 的接触面
2）岩土工程设计——主要包括地基加固处理、桩 基础、基坑支护、边坡支护、滑坡整治、地下工程加 固、环境岩土工程治理以及地基基础设计等。
一、岩土工程
2、岩土工程工作内容
3）岩土工程治理——主要包括场地改造、地基 处理加固工程、边坡、岸坡或基坑的支护、支挡工 程、滑坡整治工程、地下工程的加固治理等。
4）岩土工程监测——基坑开挖地基土回弹、建 筑物沉降及变形、滑坡体位移、地下工程围岩变形及 应力观测、岩土工程治理质量监测等。
一、岩土工程
2、岩土工程工作内容
1）岩土工程勘察——按有关技术规范、规程的要 求，结合岩土工程的丰富技术知识和实践经验，通过 各种勘测技术和现代电子计算技术及数值分析等方 法，正确反映场地的岩土工程条件及其对岩土体性状 的影响；结合工程设计、施工条件等特殊要求，进行 技术论证，提出岩土工程问题及解决问题的决策性建 议。
利用“过程控制技术”，针对整体边坡，提出了临 时抢险方案和保证边坡长期稳定的综合治理方案。方 案实施后，边坡变形得到了有效控制，…。
随后，利用“过程控制技术”，针对整体边坡，提出 了临时抢险方案和保证边坡长期稳定的综合治理方 案。方案实施后，边坡变形得到了有效控制。
预应力锚索
锚拉抗滑桩
锚拉抗滑桩 压脚
——用自由水法测定。 岩石饱和吸水率— 试样在强制条件下最大吸
水量与试样固体质量的比值。 ——采用真空抽气法测定。
饱和系数— 岩石吸水率和饱和吸水率的比 值。
二、岩土工程测试系统
b、岩石水理性质试验
岩石渗透试验—测定岩石在水压力作用下，水 穿透空隙介质的能力，即渗透系数。
式中：
k = QL AH
k — 岩石渗透系数（cm / s）； Q－ 渗透流量（cm3 / s)；
9、《土工试验规程》(SL237-1999）中华人民共 和国水利部发布；
10、《公路土工试验规程》(JTG E40-2007）中华 人民共和国交通部发布；
岩土工程概述
一、岩土工程 二、岩土工程试验系统
一、岩土工程
1、岩土工程 岩土工程是一门属于土木工程范畴的边缘
学科，它将土力学、岩石力学、工程地质学、 基础工程学等组合在一个有机结合的统一体 内，共同以土体和岩体作为科研和工程实践的 对象，这个学科的实践—就是从事解决和处理 在建设过程中出现的所有与土体或岩体有关的 工程技术问题。
成的沉积物或散粒集合体。是一种由固相矿物土粒、液相水和空气组成
的多相物质集合体。
2）土工试验规划
a）明确试验目的
房屋地基
地基沉降
地基土的物性指标 原状土压缩试验
土坝
稳定性、渗流 土的强度、渗透性
b）采用代表性土样 按土层的沉降条件和地质单元划分；其次，根据设计意图，在土层 中合理布置采样位置。 c）试验方法选择
参考资料
2、《岩土工程勘察设计手册》
林宗元 主编 辽宁科学技术出版社， 1996.3
3、《工程岩土 学》孔德坊 主编
地质出版社 1992.7（教材）
4、《岩体力学》
肖淑芳、杨淑碧编 地质出版社
1987.5（教材）..
参考资料
6、《工程岩体试验方法标 准》(GB/T 50266-99)，
国家质量技术监督局 中华人民共和国建设部
ΔH H
×100
式中：
VD
=
ΔD D
×100
VH — 轴向自由膨胀率（％）； VD－ 径向自由膨胀率（％）； ΔH — 试样轴向膨胀变形高度（mm）； ΔD－试样径向变形（mm）；
H — 试样原高度（mm）。
D — 试样原平均直径或边长（mm)。
二、岩土工程测试系统
b、岩石水理性质试验 膨胀性试验
裂隙的发育程度。岩石的吸水率能间接判断岩石材 料的耐冻性能。
含粘土矿物的岩石，由于粘土矿物的亲水性， 出现膨胀现象，最总导致岩石崩解。
膨胀量、膨胀压力和耐崩解性能可用于岩石分 类和工程类比。
二、岩土工程测试系统
b、岩石水理性质试验 岩石吸水试验——适用于不崩解的岩石
岩石吸水率—试样在大气压力和室温条件下所 吸收水的质量与试样固体质量的比值。
L — 试样高度（cm）；
A－试样截面积（cm2）；
H — 渗透水头（cm）。
二、岩土工程测试系统
岩石高压渗透试验系统
计
算
机
控
制
系
统
体 变 测 量 系 统
二、岩土工程测试系统
b、岩石水理性质试验
膨胀性试验 自由膨胀率试验—试样水后产生的径向和轴向 膨胀变形分别与水前试样原直径和高度的比值；
VH
=
设计沟填方区： 垂直填方高程86m
元山子沟填方区： 最大垂直填方高程104m 坡脚到坡顶填高140m
四川九寨黄龙机场高填方体边坡稳定性及灾害控制
保证了机场提前两年建成通航，产生 了重大社会经济效益（增收2.1亿元），工 程投资较预算节省8000万元。
提
纲
一、岩土工程 二、岩土工程测试系统
二、岩土工程测试系统
适用范围 粘性土、砂土 计算承载力
粘性土、粉土
二、岩土工程测试系统
续表
序 号
试验名称
提供的岩土工程参数
6
土的动力 土的动变形模量、阻尼 特性试验 比、动强度
7
离心模型
相似模型试验，可模拟岩 土工程中应力、强度、变
试验
形，便于与原型对比
适用范围 各类土 各类土
二、岩土工程测试系统
四）原位测试
原位测试——指在现场用于对岩土原来所处的位置，并基本保 持其天然结构、天然含水量以及原位应力状态，进行测定岩土体 的工程性质的各种测试技术方法。
二、岩土工程测试系统
二）试验原则 在确定试验内容时，要充分考虑各项试
验的功能，选择模拟条件最佳、误差最小、 代表性最大、最经济的试验方法。
如何以最简捷而有效的方式和方法进行 试验，以获得最大的技术经济效益，是岩土 工程试验所必须考虑的原则。
二、岩土工程测试系统
三）室内试验
室
内
岩石试验
试
土工试验
验
联合发布；
参考资料
5、《水利水电工程岩石试验 规程》(SL264-2001）
中华人民共和国水利部发布
7、《公路工程岩 石试验规程》
（JTG E41-2005） 中华人民共和国
交通部发布
参考资料
8、《土工试验方法标准》（GB/T 50123-99) 国 家质量技术监督局、中华人民共和国建设部联合发 布。
岩相鉴定 孔隙性质试验 水理性质试验 声学性试验 强度和变形试验 结构面抗剪强度试验 软弱夹层剪切蠕变试验 点荷载强度试验
物理性质试验 密实度试验 强度和变形试验 流变试验 动力特性试验 离心模型试验
二、岩土工程测试系统
1、室内岩石试验 1）岩石——指脱离天然岩体的岩块，是特定地质
条件下形成的矿物集合体。 2）岩石试验应注意的几个问题 a、试料应有足够的代表性 ，能反映不同工程地质
n = (1 − ρd ) ×100 Gs ρw
n − 空隙率（％）；
ρd－岩石干密度（g / cm3 );
Gs − 岩石颗粒密度；
ρw－水的密度（g / cm3）。
二、岩土工程测试系统
b、岩石水理性质试验 岩石水理性质——吸水性、渗透性以及在水作
用下某些岩石出现的膨胀和崩解现象。 坚硬岩石的吸水性和渗透性，能有效的反映微
单元；防止爆破产生的人为裂隙；保持岩石的天然含水 状态及结构面不受扰动。
b、试验标准化是岩石试验应遵循的基本原则，必 须按照国标、行业标准、地方标准进行试验，测试结果 是某指定条件下的特征值。
二、岩土工程测试系统
c、试验环境应控制在常温常压下，温度和湿 度变化不宜过大。
d、对于非粘土质岩石，采用烘干和饱和两 个极端状态，有利于消除中间含水情况对岩石性质 的影响。
紫坪铺水利工程高边坡稳定性评价及灾害防治
B区 A区
D区
E区
C区
溢
洪
道
采用变形稳定性的过程模拟与过程控制技术，对该边坡的支护设计方案进 行了系统优化，取消原设计方案中D区的近1000根锚索。，从而节约工程投资 4000-7000万元。
四川九寨黄龙机场高填方体边坡稳定性及灾害控制
九寨黄龙机场是世界上填方 边坡最高的机场，并处于高海拔 、高地震烈度区。在高达100余 米的填方体施工中，采用本项研 究的变形控制技术。
5）岩土工程监理——对上述工程进行检查监 督，保证工程经济、合理。
一、岩土工程
3、岩土工程测试 岩土工程测试是岩土工程勘察的重要手段之
一，也是岩土工程监测技术方法的重要组成部分。 岩土工程测试是获得岩土工程定量评价和工程
设计及施工计算所需参数的主要手段。 准确测试岩土体的工程特性，从根本上保证了
岩土工程勘察、设计、治理、监理的精确性、可靠 性以及经济合理性。
05年，这个被称为“美人谷”的丹巴县就因
特大泥石流灾害，致使51人死亡和失踪。
II I-2
I-1 III
丹丹巴巴县县后后山山滑滑坡坡纵纵长长约约227700 米米,,宽宽220000米米,,滑滑体体厚厚度度平平均均3300 米米,,前前后后缘缘高高差差接接近近220000米米，，总总 体体积积115500~~223300××110044mm33。。
e、对于粘土质岩石（伊利石、蒙脱石、高 岭石、绿泥石）取天然状态，试样制备之后，测定 天然密度，继之压缩试样测变形和强度、烘干测含 水量、粉碎测比重。
二、岩土工程测试系统
3）岩石试验成果及适用范围
序 号
试验名称
提供的岩土工程参数
适用范围
1
岩石孔隙 性质试验
岩石孔隙率、含水量、颗粒密 度、块体密度
含孔隙的岩石
2
岩石水理 性质试验
岩石吸水率、饱和吸水率、渗 透系数、饱和系数；岩石自由膨胀 率、侧向约束力、膨胀压力；岩石 崩解性指标、软化系数
微裂隙发育的 坚硬岩石；含 粘土矿物岩石
岩石声学
3 试验
动力弹性常数
具有弹性变形 的坚硬、半坚 硬岩石
二、岩土工程测试系统
a、岩石孔隙性质试验
岩石孔隙包括闭合孔隙和开型孔隙，两者的和 称为岩石总孔隙。岩石孔隙的力学效应，是降低强 度和增加变形性。
试验
松比；湿陷性系数；自由膨
胀率
适用范围
粘性土、粉 土、砂土
砂土；粘性 土、粉土
粘性土、粉 土、砂土；湿 陷性黄土
二、岩土工程测试系统
续表
序 号
试验名称
提供的岩土工程参数
土的强度 粘聚力、内摩擦角、残余
4 试验
强度、有效应力、孔隙水
压力、无侧限抗压强度
5
土的流变 不同应力作用下土随时间
试验
变形曲线，土的长期强度
膨胀仪
二、岩土工程测试系统
b、岩石水理性质试验
膨胀性试验 岩石侧向约束膨胀性试验—在有侧限的条件 下，试样轴向受有限荷载时，水后产生的轴向变 形与试样原高度的比值； 岩石膨胀压力试验—试样水后保持原形不变 时所需的压力。膨胀压力一般采取平衡加载法测 定。
ຫໍສະໝຸດ Baidu、岩土工程测试系统
3）岩石试验成果及适用范围
二、岩土工程测试系统
3）土工试验成果及适用范围
序 号
试验名称
提供的岩土工程参数
含水量、密度、比重；界限
1
土的物理 含水量（液限、塑限）；颗 性试验 粒组成；渗透系数、毛细上
升高度
2
土的密实 相对密实度、最大干密度； 度试验 最优含水量、承载比
压缩系数、压缩模量、固结
3
土的变形 系数；静止侧压力系数、泊
岩土工程测试及参数取值
主讲：付 小 敏 成都理工大学
环境与土木工程学院
主要内容
一、课堂教学
1、岩土工程概述 2、岩石单轴压缩全过程试验 3、岩石三轴全过程试验 4、室内地应力测试试验 5、土的抗剪强度与地基承载力
二、实验教学
1、《岩土工程试验 监测手册》
林宗元 主编
辽宁科学技术出版社 1994.12；
一）岩土工程试验类型
试验类型：室内试验、原位测试及工程物探； 室内试验——应用历史久、试验条件容易建立。由于试 样脱离母体，受取样技术的限制，有些岩土难以取得原状试 样。 原位测试——试验对象不脱离母体、保持天然状态，试 验尺寸较大，更符合实际情况。但需耗费大量的人力、物力 及时间，大量进行较困难。 工程物探、检验监测其他试验与监测方法的关系十分密 切。
岩体—是地质体的一部分，它位于一定的地质环境之中，是 在各种宏观地质界面（断层、节理、破碎带、接触带、片理等） 分割下形成的有一定结构的地质体。