常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表
常用的岩土和岩石物理力学参数
(E v) •与(K. G)的转换关系如下:
3(1-2v)
G = ------------ (7.2)
2(1+ v)
当v 值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5,因为汁算的K 值将会非常的高，偏离 实际值很多。最好是确左好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和v 来计算G 值。
表7」和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
各向异性弹性特性一一作为各向异性弹性体的特姝情况，横切各向同性弹性模型需要 5中弹性常量：E], E 3, V 12, VI 3和On ；正交％向异性弹性模型有9个弹性模量E h E 2,E 3, V12, V13, V23,G12,G13 GlJo 这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩仃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、巧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。
1 / 10
页岩66.849.50」70.2125.3
大理石6&650.20.060.2226.6
花岗岩10.7 5.20.200.41 1.2
流体弹性特性一一用于地F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…如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M o纯净水在室温情况下的K「值是2 Gpa Q 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Kr,不用折减。这是由于对于大的K（流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC3D中用到的流动时间步长,△"与孔隙度m渗透系数k以及心
[整理]常用的岩土和岩石物理力学参数
![[整理]常用的岩土和岩石物理力学参数](https://img.taocdn.com/s3/m/3b7754310622192e453610661ed9ad51f01d5427.png)
(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
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
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-=
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
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：
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：
K
E
3(1 2 )
G
E
（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
26.3
0.22 15.6 10.8
石灰石 2090 28.5 0.29 22.6 11.1
页岩 2210-257
11.1
0.29
8.8
4.3
大理石 2700
55.8 0.25 37.2 22.3
花岗岩
73.8
0.22
43.9
30.2
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 10-26
0.2-0.4
1840 34-69
0.3-0.45
1630
1940
0.2-0.4
1730 6-14 0.2-0.5 1170-1490 2-3
0.15-0.25
1380
610-820 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
常用土层和岩石物理力学性质
(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）（Goodm a n,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,G13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。
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Kf 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到
岩石物理力学性质一览表
岩土物理力学性质各项指标
土类
岩类
[2] 重庆建筑工程学院同济大学岩体力学中国建筑工业出版社1981.10北京
[3] 工程地质手册编写委员会工程地质手册（第三版）中国建筑工业出版社1992.12北京
[4]李先炜岩体力学性质煤炭工业出版社
常用土层和岩石物理力学性质
(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
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：
岩土主要参数及物理力学性质指标
岩土主要参数及物理力学性质指标：
土的三角定名分类：粘粒含量（<0.005）：0~3，粉土；3～10，砂壤土；10～30，壤土（10～15，轻；15～20，中；20～30，重）；30~50，粉质粘土；>50，粘土。
粉粒含量（0.005～0.075）：>50,粉质；<50，砂质。
砂粒含量（0.075～2）：粒径>0.075,>50，粉砂；>0.075，>85，细砂；>0.25，>50，中砂；>0.5，>50，粗砂；>2，25～50，砾砂。
土的物理性质：砂土的密实度（标贯N）：≤10，松散；10～15，梢密；15～30，中密；>30，密实。
粘性土的状态（液性指数I L）：≤0，坚硬；0～0.25，硬塑；0.25～0.75，可塑；0.75～1，软塑；>1,流塑。
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-=
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
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：
岩土的物理力学性质参数
岩土的物理力学性质指标
岩土的物理力学性质指标应根据工程地质划分的扇形区及各区的边坡变形破坏特点.选取与之有关的试样进行力学试验.测定岩石及软弱夹层物理力学性质指标。
岩石及软弱夹层的物理性质指标详见表1至表7。
表1 部分岩石的容重
表2 部分岩石的孔隙率与吸水率
表3 不同成因粘土的有关物理力学性质指标（一）
表4 不同成因粘土的有关物理力学性质指标（二）
表5 几种土的渗透系数表
表6 土的平均物理、力学性质指标（一）
表7 土的平均物理、力学性质指标（二）
注：1.平均比重取：砂为2.65；轻亚粘土为2.70；亚粘土为2.71；粘土2.74。
2.粗砂与中砂的Eo值适用于不均系数Cu=3时.当Cu＞5时应按表中所列值减少2/3。Cu为中间值时. Eo 值按内插法确定。
3.对于地基稳定计算.采用内摩擦角φ的计算值低于标准值2°。
岩石及软弱夹层的力学性质指标见表8至表25。
表8 岩石力学性质指标的经验数据（一）
关于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：
)
1(2ν+=
E
G （）
当ν值接近的时候不能盲目的使用公式，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。
表和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
土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表
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
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：
岩土物理力学参数表
岩土物理力学参数表
岩土物理力学参数表是用于描述岩石和土壤等地质材料力学性质的一份表格。这些参数可以用于建立地质力学模型或进行地震学研究等领域。
以下是一些常见的岩土物理力学参数及其解释：
1. 压缩模量（压缩弹性模量）：是描述岩土材料在压缩载荷下的弹性变形特性的一种参数。它的单位是帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。压缩模量越大，表示岩土材料的刚度越大。
2. 剪切模量（剪切弹性模量）：是描述岩土材料在剪切载荷下的弹性变形特性的一种参数。它的单位也是帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。剪切模量越大，表示岩土材料的抗剪强度越大。
3. 泊松比：是描述岩土材料在受力后沿垂直于力方向的横向收缩程度的参数。它没有单位，通常用一个小数来表示。泊松比越小，表示岩土材料的横向收缩程度越小，即更加刚性。
4. 内摩擦角：是描述岩土材料在受到剪切力时，自身内部出现抗阻力的一种参数。它的单位是度数。内摩擦角越大，表示岩土材料的抗剪能力越强。
5. 屈服强度：是描述岩土材料在受到载荷作用下出现塑性变形或破坏的一种参数。它的单位是帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。屈服强度越大，表示岩土材料的抗压强度越大。
6. 杨氏模量：是描述岩土材料在受到拉伸载荷下的弹性变形特性的一种参数。它的单位也是帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。杨氏模量越大，表示岩土材料的拉伸刚度越大。
以上是一些常见的岩土物理力学参数及其解释。需要注意的是，不同的地质材料具有不同的力学性质，因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的参数。
常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下：
)
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
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：
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-=
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,∆ tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系：
常用的岩土和岩石物理力学参数讲解
(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。
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：E1, E3,ν12,ν13和G13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E1,E2,E3,ν12,ν13,ν23,G12,G13和G23。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。
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 k K 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。
岩土的物理力学性质参数
岩土的物理力学性质指标
岩土的物理力学性质指标应根据工程地质划分的扇形区及各区的边坡变形破坏特点，选取与之有关的试样进行力学试验，测定岩石及软弱夹层物理力学性质指标。
岩石及软弱夹层的物理性质指标详见表1至表7。
表1 部分岩石的容重
表2 部分岩石的孔隙率与吸水率
表3 不同成因粘土的有关物理力学性质指标（一）
表4 不同成因粘土的有关物理力学性质指标（二）
表5 几种土的渗透系数表
表6 土的平均物理、力学性质指标（一）
表7 土的平均物理、力学性质指标（二）
注：1.平均比重取：砂为2.65；轻亚粘土为2.70；亚粘土为2.71；粘土2.74。
2.粗砂与中砂的Eo值适用于不均系数Cu=3时，当Cu＞5时应按表中所列值减少2/3。Cu为中间值时， Eo 值按内插法确定。
3.对于地基稳定计算，采用内摩擦角φ的计算值低于标准值2°。
岩石及软弱夹层的力学性质指标见表8至表25。
表8 岩石力学性质指标的经验数据（一）
- 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)。
(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
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 k
K 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 1
m +=
ν
f '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 9
102⨯）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。
流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。
在无流动情况下，饱和体积模量为：
n
K K K f
u +
= （7.5） 不排水的泊松比为：
）
G 3K (22G
3K u u u +-=
ν （7.6）
这些值应该和排水常量k 和ν作比较，来估计压缩的效果。重要的是，在FLAC 3D 中，排水特性是用在机械连接的流变计算中的。对于可压缩颗粒，比奥模量对压缩模型的影响比例与流动。
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
岩石物理力学性质一览表
岩石物理力学性质一览表
性质
岩性岩石密度(g/cm3) 液限%
塑限%
塑性指数变形模量（MPa）孔隙比% 抗拉强度内聚力C 摩擦角备注
碎石（堆积）类土 2.65~2.7
土粒密度20~40 0.4~0.6 一般假定0 一般假定0 36~4
2
黄土类土干1.3~1.5 23~33 15~20 8~13 新黄土具有湿陷性0.8~ 1.1 一般假定0 0.03~0.06（老）