常用岩石力学参数
粘聚力 C
内摩擦角 φ
弹模E
泊松 比μ
/MPa
/˚
/GPa
3 ~ 8 > 55 > 25 < 0.2
1.2 ~ 3
45 ~ 55
15 ~ 25
0.2 ~ 0.25
0.4 ~ 1.2 35 ~ 45
4 ~ 15
0.25 ~ 0.3
0.1 ~ 0.4 25 ~ 35
0.8 ~3
0.3 ~ 0.4
< 0.1
< 30
< 1 > 0.4
一些煤系地 层层面力学 参数的参考
值
粘聚力 C /MPa
内摩擦角 φ
切向刚度 系数KS
法向刚 度系数
KN
/˚
/MPa /MPa
0.2
30
24.5
981
0.1
25
14.7
588
0.1
25
14.7
588
煤矿锚固材料基本性能
锚杆常用材料及其性能
屈服强度/Mpa 极限强度/Mpa 延伸率(%)
50
14.7~74.5
52~58
岩体类型 I II III IV V
层面两侧岩石
石灰岩与煤层 煤层与页岩交互
层 页岩交互层与砂
岩
表 备注
整体性好可不支护
料石碹亦可支护 刚性支护轻微破坏 刚性支护破坏很大 围岩变形有稳定期 围岩变形无稳定期
中国煤矿锚固材料基本性能 表1:锚杆常用材料及其性能
材质
部标代号 直径(mm)
钢筋类别
钢号 代号
Ⅰ
3号 Q235 YB171-69 6-40
Ⅱ
16锰 16Mn YB171-69
6-40 28-40
Ⅲ 25锰 25MnSi YB171-69 6-40
Ⅲ
5号 A5 YB171-65 6-40
抗压强度
100~250 100~350 20~170
4~49 20~170 5~100 30~250
26.0
围岩分类 Ⅰ
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
围岩分类及巷道支护形式表
围岩松动圈/cm
分类名称 锚喷支护方式
0~40
稳定围岩 喷混凝土、短锚杆
40~100 100~150 150~200 >200~300
>300
较稳定围岩 喷混凝土、短锚杆 一般围岩 锚杆、喷混凝土
软岩 密锚网、喷混凝土 较软岩 常规方法较难支护 极软岩 常规方法较难支护
抗拉强度 抗剪强度
7~25 15~35 4~25 0.2~6 4~25 2~10 5~25
14~50 25~60 8~40
4~6 8~40 3~30 10~50
设计参 考用岩 体力学
参数
GB502 18-94
容重γ /kN/m3 27 ~ 30 25 ~ 28
23 ~ 25
21 ~ 25 20 ~ 24
6.86
4.12~70.6 9.81~2.75
内摩擦角 抗弯强度
E
(Φ)
K
3(1 2 )
16~40 28~35 11~60
G 4.71~5.96
E
2 (1 )
1.96~29.4
35~45 4.90~14.7
46
2.45~44.1 c n tan
9.81~15.2
32~70 4.12~58.8
部分岩石的天然容重
岩石名称
花岗岩 闪长岩 辉长岩 斑岩 玢岩 辉绿岩 粗面岩 安山岩 玄武岩 凝灰岩 凝灰角砾岩 注:本表引 自《岩石力 学与工程》 蔡美峰主编 科学出版社 出版
天然容重(γ) 岩石名称
/KN·m-3
23.0-28.0 砾岩
25.2-29.6 石英砂岩
25.5-29.8 硅质胶结砂岩
夹层物质成分对结构面抗剪强度的影响
软弱夹层物质成分 摩擦系数
粘结力/Mpa
泥化夹层和夹泥层 0.15-0.25
0.005-0.02
破碎加泥层
0.3-0.4
0.02-0.04
破碎夹层
0.5-0.6
0-0.1
含铁锰质角砾破碎夹层 0.65-0.85
0.03-0.15
粘聚力(c)
0.98~9.81 1.96~3.92 3.63~9.81 3.92~5.88
4.90~19.6 3.92~12.7 4.90~19.6 9.81~14.2 8.33~39.4 8.83~34.3
天然容重(γ)
/KN·m-3 29.0-33.0
27.6-30.5
24.0-26.3 23.0-30.0 29.0-29.2 30.0-33.0 28.0-29.0 26.0-27.0 21.0-27.0 23.1-27.5
45~52 9.81~15.7
力学参数 岩石名称
花岗岩 粗玄武岩
砂岩 煤 砂岩 页岩 石灰岩
3.43~46.6
35~58 4.12~27.6
12.6~34.3
45~52 9.81~19.6
19.6~49.0 7.65~39.8
13.7~255
27.3
30~50 44~80
11.7~19.6
51~58 12.7~16.7
132.3 163.4 197.2 235.1 307.9
25MnSi钢
屈服载荷 破断载荷
76.4
116.6
96.7 119.4 144.4 180.9
234
147.6 182.2 220.5 262.2 307.9
9.81~13.9 30.4 59.8
0.15~0.25 0.05~0.36
19.6~88.3 39.2~68.6 19.6~294 58.8~98.1
1.96~17.7 2.94~11.8 2.94~19.6 3.92~12.7
泥灰质
9.81~25.5
0.18~0.35
Байду номын сангаас
9.81~255
0.98~24.5
48.2
76.4
56.3
100.1
61.1
96.7
71.3
127.3
75.4 91.2 108.5 147.8
119.4 144.4 171.8
234
88 106.4 126.6 172.4
157.1 190.1 226.1 307.9
单位:kN 16Mn钢
屈服载荷 破断载荷
68.3
104.5
86.5 106.8 129.2 153.7 197.2
27.0-27.4 砂岩
24.0-28.6 25.3-29.7 23.0-26.7 23.0-27.0 25.0-31.0 22.9-25.0 22.0-29.0
坚固的页岩 砂质页岩 页岩 硅质灰岩 白云质灰岩 泥质灰岩 灰岩
天然容重(γ)
岩石名称
/KN·m-3
24.0-26.6 新鲜花岗片麻岩
26.1-27.0 角闪片麻岩
主焦煤 无烟煤 页岩
0.29~2.45 2.45~6.37 8.83~22.6
0.1~0.5 0.09~0.35
4.9~49 9.81~15.7 4.5~78.5 19.6~49
0.24~5.79 1.47~2.45 0.98~39.6 1.96~9.81
砂质页岩 15.7~23.7
软砂岩 致密砂岩 石英砂岩
78.5~137
4.9~12.7
0.20~0.35 0.17~0.36
39.2~24598.1~1 11.4~15.3
3497~245
3.92~28.4
98.1~147
9.81~14.7
0.10~0.35
147~294
7.61~39.2
0.2~0.35 0.2~0.35 0.12~0.27
196~245 29.4~186 78.5~118 49~275 157~196 88.3~491 167~343
25.0
混合片麻岩
22.0-27.1 片麻岩
28.0 26.0 23.0-29.0 28.1-29.0 28.0 23.0 23.0-27.7
片岩 特别坚硬的石英岩 片状石英岩 大理岩 白云岩 板岩 蛇纹岩
岩石力学
单轴压缩弹模 泊松比(v) 单轴抗压强度 单轴抗拉强度(σ
(E)/Gpa
(σC)/Mpa t)/Mpa
δ5 δ10
240
380
25 21
320
520 500
16
400
580
14
280
500
19 15
杆体直径 mm
16 18 20 22 24 28
毛截面积 mm2
201 254.5 314.2 380.1 452.4 615.8
表2:锚
表2:锚杆常用圆钢端面承载能力
3号钢
5号钢
屈服载荷 破断载荷 屈服载荷 破断载荷
石砂岩
石灰岩 白云岩 花岗岩
23.5~68.6 44.1~83.4 30.4~82.8
玄武岩
39.2~98.1
大理岩
9.81~67.3
片麻岩
15.5~57.3
石英岩
40.2~147
注:1、带 有横线的格 子中,横线 上方代表“ 范围”,下 方代表“一 般”。 2、本表引 自 李世平 编 《岩石 力学简明教 程》 中国 矿业大学出
煤系地层常见岩石力学参数
2550
30
3
2600
32
2600
32
石灰岩
石灰岩
2800
38
石灰岩
2800
38
土层
基层土
1760
23
表土
1860
27
土层
1960
25
破碎岩层
破裂带介质
1320
30
砂质泥岩(IV类)
2560
31
近似岩体
底板岩层
2463
30
顶板
2600
5
2
30
创作时间:贰零贰壹年柒月贰叁拾日
剪切模量G/GPa
G=E/(2(1+v))
泊松比v
内聚力/MPa
摩擦角
/°
抗拉强度/MPa
煤
11-2煤
1420
12-1煤
1820
12-2煤
1460
13煤
1380
32
4-1煤
1460
24
5-1煤
1410
20
5-2煤
1410
20
6-1煤
1390
2
24
7-1煤
1370
27
7煤
1400
20
8-1煤
1420
20
2.27
11-2煤
1420
2.50
1.72
粉砂岩
2730
4.30
3.36
12-1煤
1820
1.92
1.62
细砂岩
2570
6.25
3.57
12-2煤
1460
1.67
1.36
岩石力学参数
2.2~11.4
0.25~0.10
0.10~0.02
斑岩
160
5.4
6.6~7.0
0.16
安山岩
玄武岩
120~160
160~250
3.4~4.5
4.5~7.1
4.3~10.6
0.2~0.16
0.16~0.02
辉绿岩
160~180
200~250
4.5~5.1
5.7~7.1
6.9~7.9
0.16~0.10
0.38~2.1
0.40~0.30
0.30~0.20
黑泥灰岩
2.5~30
1.8~2.1
1.3~2.1
0.3~0.25
石灰岩
10~17
25~55
70~128
180~200
0.6~1.0
1.5~3.3
4.3~7.6
10.7~11.8
2.1~8.4
0.50~0.31
0.31~0.25
0.25~0.16
0.16~0.04
0.2
2.75
38
1.84
泥岩
2461
0.875e4
0.26
1.2
30
0.605
砂质泥岩
2510
0.5425e4
0.147
2.16
36
0.75
细砂岩
2873
3.34e4
0.235
3.2
42
1.29
砂岩
2487
1.35e4
0.123
2.06
40
1.13
煤
13煤
1380
0.53e4
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。
岩石岩土工程中的岩石力学参数确定方法
岩石岩土工程中的岩石力学参数确定方法岩石岩土工程是研究岩石与土壤力学性质以及它们在工程中的应用的学科。
在岩石岩土工程中,岩石力学参数的确定对工程的设计和施工起着至关重要的作用。
本文将探讨一些常用的岩石力学参数确定方法,以及它们的优缺点和适用范围。
一、岩石的基本力学参数在进行岩石力学参数的确定之前,首先需要了解岩石的一些基本力学参数。
常见的岩石力学参数有抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等。
其中,抗压强度是最常用的参数之一,它代表了岩石在承受外力作用下的抵抗能力;抗拉强度则代表了岩石在拉伸破坏时的抵抗能力;弹性模量则代表了岩石在受力时的变形性能;泊松比则代表了岩石的体积变化性能。
二、实验室试验方法实验室试验是确定岩石力学参数的主要方法之一。
常见的实验室试验方法包括单轴压缩试验、三轴剪切试验和拉拔试验等。
单轴压缩试验是最常用的方法,通过施加垂直于样品轴向的压力来测定岩石的抗压强度和弹性模量;三轴剪切试验则通过施加各个方向的剪切力来测定岩石的抗剪强度和泊松比;拉拔试验则通过拉伸样品来测定岩石的抗拉强度。
虽然实验室试验方法准确可靠,但其局限性也是显而易见的。
首先,实验室试验需要大量的时间和精力,成本较高;其次,实验室试验只能对样品进行静力学性能的测定,无法考虑到工程中的复杂应力状态;最后,岩石在实验条件下的力学性质与实际工程条件下可能有差异,因此需要进行必要的修正。
三、现场观测方法现场观测是另一种确定岩石力学参数的重要方法。
常见的现场观测方法有钻孔取样法、地下水位观测法和地震勘探法等。
钻孔取样法可以获取现场岩石的样品,通过实验室试验进一步确定岩石的力学性质;地下水位观测法可以分析地下水位的变化,从而推断岩石的孔隙水压力和渗透性;地震勘探法则可以测定岩层的速度、衰减等参数,从而推断岩石的弹性模量和泊松比。
现场观测方法具有不可替代的优势。
首先,现场观测可以直接获取到岩石的真实性质,避免了实验室试验可能存在的偏差;其次,现场观测能够考虑到工程中的实际应力状态和变形情况;最后,现场观测方法相对简便,成本也较低。
煤系地层常见岩石力学参数
2.11
29.5
2.6
粉砂岩
2730
8.0
4.30
3.36
0.19
7.1
32.9
10.2
12-1煤
1820
3.8
1.92
1.62
0.17
1.89
24.2
1.9
细砂岩
2570
9.0
6.25
3.57
0.26
9.2
31.4
8.5
12-2煤
1460
3.2
1.67
1.36
0.18
2.3
27.8
2.3
粉砂岩
0.33
2.6
39
煤
1400
0.99
0.85
0.38
0.31
1
28
0.5
煤
1430
1.2
1
0.46
0.3
1.2
28
0.6
煤
1420
0.5
0.46
0.19
0.32
0.8
20
0.01
软煤
1300
0.4
0.63
0.145
0.39
0.34
30
0.2
硬煤
1851
2.2
1.05
0.956
0.15
1.88
42
1.77
7.8
32
3.65
石灰岩
2800
10.69
5.57
4.53
0.18
11.4
38
6.7
常见岩层力学参数分类汇总
类别
岩石名称
容重d/ (kg/m3)
红砂岩物理力学参数
红砂岩物理力学参数
红砂岩是一种常见的沉积岩石,其物理力学参数是勘探、开采、工程建设中不可或缺
的重要资料。
本文将介绍红砂岩的物理力学参数,包括密度、泊松比、弹性模量、抗张强
度和抗压强度等内容。
1. 密度
红砂岩的密度在2.2~2.8 g/cm³之间,一般为2.5~2.7 g/cm³。
密度是岩石的一项基本参数,对勘探和开采过程中的地震波速度测定、孔隙度计算、沉积环境分析等都有着至关
重要的作用。
2. 泊松比
泊松比是表示岩石在受压时的变形特性的参数,定义为侧向压缩应变与轴向应变之比。
红砂岩的泊松比大致在0.2~0.35之间,一般为0.25。
泊松比的大小会影响岩石的稳定性
和变形性能,对建筑工程、岩土工程设计和油气资源勘探、开发都具有重要影响。
3. 弹性模量
弹性模量是衡量岩石抵抗变形能力的参数,也是衡量岩石硬度的依据。
红砂岩的弹性
模量在5~20 GPa之间,一般为10~15 GPa。
此参数在地震勘探、岩石力学研究和地下水开采等方面具有重要作用。
4. 抗张强度
抗张强度是表示岩石抵抗拉伸破坏的重要指标。
红砂岩的抗张强度在2~8 MPa之间,
一般为4~6 MPa。
抗张强度对于评估岩石稳定性和抗震性能、油气资源勘探和开发等也具
有重要作用。
抗压强度是指岩石在承受压力下能承受的最大压力。
红砂岩的抗压强度在50~200 MPa 之间,一般为100~150 MPa。
抗压强度是评估地质工程稳定性、地震危险性等重要参数,
也是评估矿床地质条件和岩石工程性质的主要参考。
roqscan岩石力学参数
roqscan岩石力学参数【原创版】目录1.ROQSCAN 简介2.岩石力学参数的定义与意义3.常见岩石力学参数及其测量方法4.ROQSCAN 在岩石力学参数测量中的应用5.ROQSCAN 岩石力学参数测量的优势与展望正文1.ROQSCAN 简介ROQSCAN 是一种先进的岩石力学参数测量技术,它通过利用声波、地震波等物理信号对岩石进行无损检测,以获取岩石的各种力学参数。
ROQSCAN 技术在岩石工程领域具有重要的应用价值,能够为岩石的开采、钻探、基础建设等提供科学依据。
2.岩石力学参数的定义与意义岩石力学参数是指描述岩石在力学作用下表现特性的参数,主要包括岩石的密度、强度、弹性模量、泊松比等。
这些参数对于评价岩石的工程性质和稳定性具有重要意义。
3.常见岩石力学参数及其测量方法(1)岩石密度:岩石密度是指单位体积岩石的质量,通常采用实测法、比重瓶法、射线法等方法进行测量。
(2)岩石强度:岩石强度包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等,通常采用无损检测法、直接拉伸法、三轴试验法等方法进行测量。
(3)岩石弹性模量:岩石弹性模量是指岩石在弹性范围内应力与应变之间的比例关系,通常采用声波法、地震波法等方法进行测量。
(4)岩石泊松比:岩石泊松比是指岩石在受压时,横向应变与纵向应变的比值,通常采用声波法、地震波法等方法进行测量。
4.ROQSCAN 在岩石力学参数测量中的应用ROQSCAN 技术在岩石力学参数测量中具有广泛的应用。
例如,在岩石钻探过程中,ROQSCAN 技术可以实时监测岩石的密度、强度等参数,为钻探作业提供依据。
在岩石基础建设中,ROQSCAN 技术可以对岩石进行无损检测,以评估岩石的稳定性和承载能力。
5.ROQSCAN 岩石力学参数测量的优势与展望ROQSCAN 技术在岩石力学参数测量方面具有诸多优势,如无损检测、高精度、高效率等。
煤系地层常见岩石力学参数
4.3
2.8
0.23
0.7
30
1.8
6-1煤
1390
2.30
2.0
0.88
0.31
0.42
24
0.3
泥岩
2545
8.11
5.8
3.2
0.27
1.2
30
3.25
细砂岩
2800
28.85
16.04
12.02
0.20
3.47
43
4.96
粗砂岩
2700
15.29
7.35
6.63
0.15
3.04
40
4.34
0.40
0.63
0.145
0.39
0.34
30
0.2
粉砂岩
2650
14.38
8.05
5.98
0.20
15.3
45.4
11.9
5
表土
1860
0.046
0.0383
0.0177
0.3
0.016
27
基层土
1760
0.018
0.0125
0.0071
0.26
0.019
23
6
砂质泥岩(IV类)
2560
2.661
14.02
0.19
3.8
43
5.13
砂质泥岩
2520
7.88
4.9
3.2
0.23
1.18
35
1.8
泥岩
2567
6.90
4.3
2.8
0.23
2.22
1.02
常用的岩石物理力学参数
灰 岩鲕状 2.770.0948.630.4石英砾岩 2.660.2830.2绢英千枚岩微风化 2.600.206530灰 岩含燧石结核 2.640.5639.830泥 岩 2.65 1.5433.430石英砂岩 2.28 4.6544.229.9 1.22灰 岩 2.6072.929.232.5粉砂岩泥 质 2.52 3.103329云母片麻岩弱风化49.428.2云母片麻岩 2.50 3.4245.328.1粘土岩砂 质 2.574227.9灰 岩泥 质 2.53 3.936527.8页 岩 2.61 2.753527.5砂 岩39.127.3 2.54角砾岩 2.43 3.7256.627.3闪长玢岩岩脉,弱风化 2.950.2454.926.80.78灰 岩薄层,条带5526.528.4芒硝岩 2.0126.410.2砂 岩弱风化 2.15 6.654126 4.6粉砂岩弱风化 2.59 1.9132.825.7角砾岩 2.46 3.354.625.6砂 岩弱风化 2.19 5.147.125.5细砂岩全风化 2.188.0148.125.1石英片岩含白云母,弱风化 2.1725.0 1.3灰 岩 2.6479.224.847.5砂 岩 2.28 2.6436.524.8花岗岩强风化 2.33 5.65402318.4角砾岩 2.580.834224灰页岩 2.61 2.342924油页岩 2.0915.526.1砂 岩强风化 2.22 5.658.223.9砂 岩钙质,弱风化 2.33 5.344423.5灰 岩 2.33 4.436.223.5灰 岩白云质,微风化 2.770.4143.723.3细砂岩泥 质 2.22 5.6542.723.1灰 岩泥 质 2.610.1473.823花岗岩强风化 2.33 5.65402318.4绿泥石片岩 2.740.693423粘土岩 2.58 2.913123页 岩砂 质 2.63 1.3537.222.7云母片岩弱风化 2.69 1.245.322.0白云岩灰 质 2.690.2564.621.9粉细砂岩新 鲜 2.1739.221.7 6.7安山岩凝灰质63.821.4粉砂岩灰黑色 2.81 1.3254.521.2水云母页岩 2.44 3.7629.921.317.8粉砂岩泥 质 2.52 3.1645.321灰 岩33.721砂 岩泥钙质 2.4175.220.9粘土岩砂 质 2.41 3.0620.5 1.82粘土岩砂 质 2.51 2.53819.6粘土岩砂 质 2.54 2.8431.619.6砂 岩泥 质 2.58 2.8181.319.3粘土岩砂 质 2.62 1.9834.519粘土岩砂 质 2.59 2.6443.118.6页 岩砂质微风化 2.51 3.9671.718.2粘土岩砂 质 2.56 2.1252.718白云岩泥 质 2.530.553518页 岩 2.5625.718页 岩3317.8板 岩风 化 2.55 2.7233.917.537.3页 岩砂 质 2.52 2.0863.517.3细砂岩钙 质 2.51 1.583617.3砂 岩弱风化 2.35 6.5045.517.28.2糜棱岩片 状 2.740.903117泥灰岩 2.48 2.3628.316.5 1.9粘土岩砂 质 2.5531.716.3片麻岩 2.48 2.8216.10.017粉砂岩泥 质 2.41 3.6546.115.9辉长辉绿岩强风化 2.705415.7砂 岩泥 质 2.57 1.4937.515.6页 岩 2.63 2.0321.415.5 1.1粉砂岩 2.41 3.3252.414.7粘土岩砂 质 2.54 2.725.214.6玄武岩软 弱 2.65 3.719.214.4细砂岩、泥岩互 层 2.670.7322.814.2砾 岩强风化 2.49 2.933614砂 岩变质,强风化 2.52 2.774713.919.8粘土岩 2.56 3.2545.913.9云母片岩全风化 2.65 1.8430.813.8细砂岩 2.72 1.9256.013.5细砂岩弱风化 2.26 4.1718.213.3泥 岩砂 质 2.42 4.3514.813.6粗砂岩砾 质 2.207.7838.412.9玢 岩 2.610.3815.912.5灰 岩 2.620.8123.212.3玄武岩节理发育,全风化 2.47 3.1741.112.1砾 岩砂 质 2.593412.1细砂岩 1.988.1915.311.6灰 岩薄层,风化 2.55 1.613011.2粘土岩 2.36 6.540.611.4砂页岩 2.6614.311.1绢英千枚岩薄片,微,风化 2.600.202510石英砾岩 2.58 1.0110.7泥灰岩 2.25 6.1617.310.621.5泥 岩 2.487.282810.6 6.5粉砂岩 2.6316.610.59.7绢英千枚岩薄片状,弱风化 2.900.27301010.0粘土岩 2.5331.69.9粉砂岩泥 质 2.31 4.5530.69.9页 岩 2.6026.39.8 2.66芒硝岩 2.309.2粘土岩 2.50 6.3634.98.7粘土岩 2.33 6.1616.28.6粘土岩砂 质 6.535.28.4砂 岩钙 质 2.6137.58.322.3粉砂岩 2.55 4.8142.88.3 1.21角砾岩 2.21 5.339.58.2云母片岩松软,全风化 2.53 2.58198.2砂 岩强风化 2.34 5.27178 6.45砂 岩条带状 2.3925.37.8大理岩16.97.6大理岩集块状 2.62 3.36437.6花岗闪长岩强风化 2.55 2.48397 5.39页 岩紫红色 2.257.620.6 6.7 1.85粉砂岩粘土质 2.35 3.1814.3 6.2 3.23玄武玢岩强风化 2.62 1.9213.1 5.9粘土岩 2.2714 5.7粘土岩砂 质 2.62 5.5 4.6绿泥石片岩弱风化 2.5714.6 5.3页 岩强风化 2.40 4.15 5.2砂 岩微风化 2.21 6.1414.5 5.1砂 岩变质,强风化 2.26 5.6818515.9粘土岩 2.51 1.945砂 岩集块状 2.44 5.0913.5 4.2粉砂岩 2.37 3.3214.14千枚岩强风化 2.25 4.9874石英砂岩 2.59 1.01 3.7粉砂岩泥 质 2.1410.2420.6 1.5 1.17芒硝岩 2.3524.929.6泥 岩紫红色 2.257.620.6页 岩 2.6520粘土岩 2.6920.710.3粘土岩 2.60 1.713.3芒硝岩 2.0812.6粘土岩 2.25 4.4页 岩全风化 2.41 4.3丰 满碧 口江 垭天升桥一级电站山西北引黄徐州铜山柳泉矿0.2970葫芦口岗南水库广元香水渡狮子滩龙 门紫坪铺升钟漫湾潘家口(杨叉子坝址隔河岩华东盐矿葫芦口水库万 安漫 湾0.4150小井沟水库云南、丰收河大寨电站1.093000黄 龙徐州铜山小井沟水库江西七星水库万 安陆 浑0.253900龙口矿区沱江水库升 钟偏窗子恒 山陕西王圪堵水库江 垭江西七星水库丹江口罗江口电站0.4044龙门(甘泽坡坝址)绿水河鲁布革陕西王圪堵水库0.886辽闹得海水库大藤峡鄂利川长顺电站1.0*120小什字*现场抗剪断马鞍山桃中铁矿三岔水库升钟四九滩电站东西关寨水库月江口上洞水库偏窗子六郎洞月江口普 定徐州铜山葫芦口安微冬至小什字水库陕西王圪堵水库黑龙潭丹江口龙口电站下洞水库河南长竹河水库太平湾丹江口万县威池水库0.682680*彭水*室内三轴值太平湾葫芦口水库以礼河二级天升桥一级柘 林江西大坳小什字水库绿水河石景山龙口灰坝小井沟长滩水库太平湾下马岭江 垭以礼河一级小什字陕西王圪堵水库恒 山三 岔徐州铜山0.5310碧 口丰 满河口村0.67520淮 阳鄂巩河水库0.510碧 口狮子滩太平湾乌江渡抗切380华东盐矿蒲江小河子水库黑龙潭红旗水库鄂、巩河水库石景山灰坝0.48*0六郎洞*岩石粗面摩擦绿水河上饶大坳五强溪岗南水库石景山龙口灰坝江西奉新淮 阳葛洲坝陆 浑升钟巩河水库冯家山水库0.5582陆 浑0.6718新疆咯拉咯尔电站江西高湖小井沟石景山灰坝葛洲坝江 口河南白沙水库1.03190安微淮阳抗切380华东盐矿1.23760淮 阳0.45430天生桥二级来风塘口1.0770偏窗子抗切250华东盐矿0.247升钟六郎洞。
常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表,附详细表格
(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,∆ t f 与孔隙度n ,渗透系数k 以及K f 有如下关系:'f f kK n t ∝∆ (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 (7.4)其中3/4G K 1m +=νf 'k k γ=其中,'k ——FLAC 3D 使用的渗透系数k ——渗透系数,单位和速度单位一样(如米/秒) f γ——水的单位重量考虑到固结时间常量与νC 成比例,我么可以将K f 的值从其实际值(Pa 9102⨯)减少,利用上面得表达式看看其产生的误差。
