岩石力学参数
常用岩石力学参数
常用岩石力学参数岩石力学是研究岩石在外力作用下变形和破裂行为的学科，它主要关注岩石的力学性质，包括强度、应力和应变等参数。
以下是一些常用的岩石力学参数。
1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量是衡量岩石对外力响应的能力的指标。
它表示单位应力下岩石的应变程度，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
弹性模量越大，岩石的刚度越高，其抵抗变形的能力更强。
2. 柏杨比（Poisson's ratio）：柏杨比用于描述岩石在受力作用下体积的变化情况。
它是岩石纵向应变和横向应变的比值，无单位。
柏杨比一般位于0.15到0.40之间，数值越大代表岩石越容易体积收缩。
4. 应力-应变曲线（Stress-strain curve）：应力-应变曲线描述了岩石在受力过程中的应力和应变之间的关系。
根据曲线的形状，可以了解岩石的变形特性，如弹性变形阶段、塑性变形阶段和破裂阶段等。
应力-应变曲线是评估岩石稳定性和强度的重要工具。
5. 破裂韧度（Fracture toughness）：破裂韧度是衡量岩石抵抗破坏的能力的参数，描述了岩石在外力作用下延伸至破断的能力。
破裂韧度越大，岩石的抗破坏能力越强。
6. 体积压缩模量（Bulk modulus）：体积压缩模量是衡量岩石抵抗体积压缩的能力，代表岩石抵抗体积缩小的刚度。
体积压缩模量越大，岩石的抗压能力越强。
7. 粘聚力（Cohesion）：粘聚力是指岩石内部颗粒间的粘结力，也被称为内聚力。
粘聚力越大，岩石的抗拉强度就越高。
8. 摩擦角（Friction angle）：摩擦角用于描述岩石内颗粒间的摩擦性质。
摩擦角越大，岩石的抗剪强度越高。
9. 泊松比（Poisson ratio）：泊松比是衡量岩石在拉伸或压缩过程中横向变形和纵向变形之间关系的参数。
泊松比越大，岩石的收缩性越高。
这些常用的岩石力学参数可以帮助工程师和地质学家了解岩石的力学性质，评估其稳定性和抗破坏能力，在工程设计和地质勘探中起到重要的作用。
常见岩石力学参数
内摩擦角φ/（°）
内聚力c/MPa
岩石名称
内摩擦角φ/（°）
内聚力c/MPa
花岗岩
45～60
10～50
页岩
20～35
2～30
流纹岩
45～60
15～50
石灰岩
35～50
3.5～40
闪长岩
45～55
15～50
白云岩
35～50
8～40
安山岩
40～50
15～40
石英岩
50～60
20～60
辉长岩
45～55
150（37～379）
20（）15～30
3～5
砂岩
75（11～～360）
17（10～20）
3～6
大理岩
100（31～262）
8（5～20）
3～9
玄武岩
250（150～350）
15（10～20）
——
页岩
50（20～80）
2（1.7～3.3）
——
4.内摩擦角和内聚力的变化范围：
页岩
20～80
流纹岩
50～100
石灰岩
50～100
闪长岩
70～100
白云岩
50～94
安山岩
50～120
石英岩
60～200
辉长岩
70～150
片麻岩
10～100
玄武岩
60～120
片岩
10～80
砂岩
10～100
板岩
20～80
3.常温常压下强度极限：
岩石名称
抗压强度/MPa
抗剪强度/MPa
抗张强度/MPa
花岗岩
几种常见岩石力学参数汇总
地质勘察工程中的岩石力学参数测定与分析规范要求
地质勘察工程中的岩石力学参数测定与分析规范要求地质勘察工程中的岩石力学参数测定与分析是一个重要的环节，它对于工程的设计、施工和监测具有重要的指导作用。
本文将介绍一些地质勘察工程中岩石力学参数测定与分析的规范要求。
一、岩石力学参数的测定1. 岩石抗压强度的测定岩石抗压强度是评价岩石抗压性能的重要指标。
测定岩石抗压强度时，应选取岩石试样，并采用标准试验方法进行测定。
常用的测定方法有单轴抗压试验和围压试验两种。
在进行单轴抗压试验时，应根据岩石的性质和用途选择合适的试验荷载方式和荷载速率。
试样的准备和试验过程应严格按照规范要求进行，以保证测试结果的准确性。
在进行围压试验时，应选择适当的围压强度和应力路径。
试验过程中要注意控制围压强度和应力路径，以确定岩石在不同应力状态下的抗压强度。
2. 岩石剪切强度的测定岩石剪切强度是评价岩石抗剪性能的指标。
测定岩石剪切强度常采用直接剪切试验和剪切强度试验两种方法。
在进行直接剪切试验时，应选择适当的正应力和剪切速率，并保证试样的准备和试验过程符合规范要求。
在进行剪切强度试验时，应控制试验条件，如保持试样的饱和状态、选取合适的剪切速率和应力路径等，以获得准确的剪切强度值。
3. 岩石弹性模量的测定岩石弹性模量是衡量岩石变形性能的重要参数。
测定岩石弹性模量时，应选择合适的试验方法和试验设备，并按照规范要求进行试验。
常用的测定方法有静弹模量试验和动弹模量试验两种。
在进行静弹模量试验时，应根据岩石的性质选择合适的荷载方式和荷载速率，并保证试验过程中的应力状态和变形状态处于线弹性范围内。
在进行动弹模量试验时，应选择适当的试验频率、试验振幅和试验条件，并保证试验结果的准确性。
二、岩石力学参数的分析1. 岩石强度与变形特性的相关性分析岩石的强度和变形特性是相互关联的，其关系对于岩石力学参数的分析非常重要。
在进行岩石力学参数的分析时，应充分考虑岩石的强度与变形特性之间的相关性。
2. 岩石力学模型的选择岩石力学模型是进行岩石力学参数分析的基础。
煤系地层常见岩石力学参数
1.74
1.45
0.67
0.3
2.5
39
泥岩
2650
12.8
8.21
5.16
0.24
6.0
29
砂岩
2350
13.2
8.80
5.28
0.25
8.6
35
砂质泥岩
250
11.7
7.50
4.72
0.24
7.5
29
III煤
1470
1.33
1.30
0.50
0.33
2.8
39
砂岩
2300
13.2
8.80
5.28
3.47
0.26
1.2
30
0.605
砂质泥岩
2510
5.425
2.56
2.36
0.147
2.16
36
0.75
细砂岩
2873
33.4
21.01
13.52
0.235
3.2
42
1.29
砂岩
2487
13.5
5.97
6.01
0.123
2.06
40
1.13
13煤
1380
5.3
4.91
2.01
0.32
1.25
32
5.16
0.24
6
29
2250
5.8
4.39
2.27
0.28
4.9
25.2
3.8
2437
6.9
4.3
2.8
0.23
0.7
30
1.8
(完整版)岩土力学参数大全
综合上面分析，最终确定的本文计算分析采用的各土层参数见表4-1表4-1土层主要力学指标和计算参数层号土层名称土层体积模量/Pa剪切模量/Pa粘聚力/Pa摩擦角/,膨胀角/。
抗拉强度/Pa厚度/m密度∕kg.m'3I 杂填土10 1800 7.0E6 3.2e6 5E3 5 0 IE52 粉质粘土 4.8 2000 I.86E7 9e6 1.8E4 22 0 IE53 强风化砾岩 2.5 2050 I.38E8 5.96e7 4.2E4 30 0 1E54 中风化砾岩 6.3 2100 6.3E8 3.86e8 1.5E5 35 0 1E5表4-2支护桩主要计算参数密度∕kg.m*3直径/m截面积∕m2弹性模量/Pa泊松比惯性矩XCI1Zm4惯性矩XCl√m42500 0.8 0.5024 2.8E10 0.2 0.02 0.02表4-3锚索主要计算参数编号钢胶线根数、直径弹性模量/Pa截面积∕m2屈服强度/Pa钻孔周长/m摩用力/N.m∙,水泥体剪切刚度/Paid=I 3×7φ5I.95E1I 420E-6 1.86E9 0.47] 2.5E4 3.37E9 id=2 5x7"5 1.95Eil 700E-6 1.86E9 0.471 2.5E4 3.37E9各层上的力学参数表5-2参数第一层土第一层十第二层土第四层十.泥岩厚度/m7 7 2 7 23 密度/(kgΛ113)1750 2000 1800 2000 2350 体枳模量/MPa0 38.9 8.0 83.3 136.5 切变模量/MPa0 13.0 4.8 17.9 20.0 内聚力ZkPa 3 5 0 5 14000 摩擦角/(。
)20 40 25 45 361.08 抗拉强度/MPa表4-1本次模拟中涉及到的土体的体积模量和剪切模■计算值常用岩土材料力学参数(E,V)与(K,G)的转换关系如下：E一E3(l-2v)(7.2)当V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。
煤系地层常见岩石力学参数
煤系地层常见岩石力学参数
煤系地层常见岩石力学参数包括：
1. 抗压强度（Compressive strength）：煤的抗压强度指的是煤
岩石在受到垂直外力作用下，能够承受的最大压力。
煤的抗压强度通常为几兆帕至几十兆帕。
2. 抗剪强度（Shear strength）：煤的抗剪强度指的是煤岩石在
受到剪切力作用下的抵抗能力。
煤的抗剪强度通常较低，一般为几百千帕至几兆帕。
3. 弹性模量（Elastic modulus）：煤的弹性模量指的是煤岩石
在外力作用下产生弹性变形的能力。
煤的弹性模量较低，通常为几千兆帕至几十兆帕。
4. 应变硬化指数（Strain hardening index）：煤的应变硬化指
数描述了煤岩石在应变增大时的抵抗形变的能力。
煤的应变硬化指数一般较低。
5. 断裂韧度（Fracture toughness）：煤的断裂韧度描述了煤岩
石在受到外力作用下发生断裂的抗力。
煤的断裂韧度较低，一般为几十千帕·米之间。
6. 孔隙压力（Pore pressure）：煤岩石中的孔隙中的流体压力。
煤岩石中由于煤的吸湿性，孔隙中通常存在一定的水蒸气或液体水，对煤岩石的力学性质有一定的影响。
这些参数可以用于描述和分析煤系地层中的岩石力学性质，对采矿、地下工程等方面具有重要意义。
岩石力学参数
密度
g/cm3
3.10
普通混凝土
密度
g/cm3
2.60
轻骨料混凝土
密度
g/cm3
2.60
石灰岩
容重
kg/m3
1000~2600
花岗岩
容重
kg/m3
2500~2700
（石灰岩）碎石
容重
kg/m3
1400~1700
砂
容重
kg/m3
1450~1650
粘土
容重
kg/m3
1600~1800
普通粘土砖
容重
kg/m3
底板
泥岩
2483
1.77e4
0.204
1.2
32
0.58
粉砂岩
2460
1.95e4
0.2
3.75
38
1.84
砂岩
2580
2.5e4
0.159
2.5
42
3.6
砂质泥岩
2530
1.085e4
0.147
2.45
40
2.01
上层为填筑中细砂土，基层为中硬粘土
主要为砂质泥岩，无其他岩土层，岩体基本质量等级Ⅳ。粘聚力c=730kPa，内摩擦角
1600~1800
粘土空心砖
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
岩石力学参数的地质意义及其分析方法
岩石力学参数的地质意义及其分析方法岩石力学参数是岩石力学研究中的关键要素，对于岩石力学分析和岩石工程设计具有重要地质意义。
岩石力学参数的准确评估和合理应用能够提供与岩石相关的地质信息，为地质灾害防治、油气勘探开发等领域提供重要依据。
岩石力学参数包括弹性模量、抗拉强度、压缩强度、剪切强度等一系列物理力学参数。
这些参数反映了岩石的力学性质和变形特征，通过对这些参数的测定和分析，可以评估岩石的承载能力、稳定性以及变形特征等。
评估岩石力学参数的方法主要有实验室试验和现场观测两种。
实验室试验是通过对采集的岩石样品进行一系列的力学试验来确定其力学参数。
实验室试验包括岩石抗拉强度试验、压缩强度试验、剪切强度试验等。
这些试验通过施加不同的应力条件，观察岩石样品的破裂和变形特征，从而确定岩石力学参数。
现场观测是在自然条件下对岩石进行观测和测试，通过现场载荷试验等手段获取岩石的力学参数。
现场观测能够更真实地反映岩石的实际情况，但受现场条件和设备限制，测量结果可能存在一定的误差。
除了实验室试验和现场观测外，还可以利用地球物理勘探方法来推断岩石的力学参数。
岩石的密度、波速等物理特性与力学参数有一定的关系，通过地球物理勘探手段获取这些物理特性，然后利用经验公式或者建立统计模型来估算岩石的力学参数。
在岩石力学参数的分析过程中，需要考虑多个因素的综合作用。
岩石的类型、结构、孔隙度、饱和度等因素均会对岩石的力学性质产生影响。
因此，在评估岩石力学参数时，需要综合考虑这些因素的影响，并采用适当的分析方法来消除其影响。
此外，岩石力学参数的获取也需要考虑到时间因素。
岩石在不同时间尺度下会表现出不同的力学特性，例如岩石的蠕变性质。
因此，在获取岩石力学参数时，需要考虑到时间的影响，并采用合适的试验手段来获取稳定的力学参数。
总之，岩石力学参数是评估岩石工程稳定性和承载能力的重要指标，对于地质工程、矿山工程、地质灾害治理等具有重要应用价值。
通过合理选择分析方法，并考虑到岩石类型、结构、孔隙度、时间等多个因素的综合影响，能够准确评估岩石的力学参数，并为相关工程提供科学依据。
岩石力学参数手册
岩石力学参数手册第一章绪论本手册旨在为岩石力学领域的研究人员和工程师提供岩石力学参数的参考。
本手册主要包括岩石力学常用参数的定义和计算公式，以及它们在不同力学实验和工程应用中的应用范围和限制。
第二章岩石力学常用参数1. 弹性模量弹性模量是描述岩石本身抵抗变形能力的参数，也是岩石变形受力学响应的基础。
其定义为应力和应变之比，通常用“E”来表示，单位为千帕。
2. 泊松比泊松比是描述岩石沿某一方向的压缩（或伸长）应变与其在与该方向垂直的方向上相应的膨胀（或收缩）应变之比。
其定义为侧向应变和轴向应变之比，通常用“ν”来表示，无单位。
3. 抗拉强度抗拉强度是指岩石在拉伸状态下最大额外应力强度。
其计算公式为：σt = F/Aσt为抗拉强度，F为最小应变强度，A为岩石断面积。
5. 黏聚力黏聚力是指岩石在未承受分开应力的情况下的最小阻抗力。
其计算公式为：C = 2F/πDC为黏聚力，F为最小阻抗力，D为岩石的直径。
弹性模量试验是通过施加单轴应力或三轴应力来测定岩石的弹性模量。
单轴应力试验主要是通过塑性直线版或岩石试件测定岩石的应力-应变关系，然后确定弹性模量；而三轴应力试验则是通过在三个轴向上施加正、负应力，测定岩石的应力-应变关系，并计算弹性模量。
拉压强度试验是通过塑性直线版或岩石试件施加拉伸或压缩应力来测定岩石的抗拉强度和抗压强度。
拉伸试验通常使用高精度万能试验机，测定点状试件的应变和应力，然后计算抗拉强度；而压缩试验则是将岩石试件置于弹塑料中，测量其最小阻抗力，并计算抗压强度。
4. 断裂韧性试验断裂韧性试验是通过岩石试件施加脆性、韧性和折断初始应力来测定其断裂韧性。
该试验通常通过在岩石试件上使用弯曲粘着板，以爆破等方式施加应力，获得岩石试件的断裂韧性。
岩石力学参数的应用主要分为两个方向：一是在岩石力学基础研究方面，如岩石变形特性、岩石破裂机制研究等；二是在岩石工程实践中的应用，如隧道开挖稳定性评估、堆石坝安全分析等。
常见岩石力学参数
板 岩
20～80
3.常温常压下强度极限：
岩石名称
抗压强度/MPa
抗剪强度/MPa
抗张强度/MPa
花岗岩
150（37～379）
20（）15～30
3～5
砂 岩
75（11～252）
10（5～15）
1～3
石灰岩
96（6～360）
17（10～20）
3～6
大理岩
100（31～262）
8（5～20）
3～9
常见岩石力学参数
几种常见岩石力学参数汇总
2010年9月2日
参考资料：《构造地质学》，谢仁海、渠天祥、钱光谟编，2007年第2版，P25-P37。
1.泊松比的变化范围：
岩石名称
泊松比μ
岩石名称
泊松比μ
花岗岩
～
页 岩
～
流纹岩
～
石灰岩
～
闪长岩
～
白云岩
～
安山岩
～
石英岩
～
辉长岩
～
片麻岩
～
玄武岩
～
片 岩
～
砂 岩
闪长岩
45～55
15～50
白云岩
35～50
8～40
安山岩
40～50
15～40
石英岩
50～60
20～60
辉长岩
45～55
15～50
片麻岩
35～50
10～30
玄武岩
45～55
20～60
片 岩
35～50
2～20
砂 岩
35～50
4～40
板 岩
30～50
2～20
～
岩石力学参数检测实验实验内容
岩石力学参数检测实验实验内容1.岩石标准试件的制备：实验开始前，需要选择一种代表性的岩石样品，并将其制备成标准试件。
试件通常是圆柱形或立方体形状。
制备试件的过程包括坚硬岩石的切割、抛光和清洗。
2.岩石物理参数测试：岩石的物理参数包括密度、孔隙度和饱和度等。
密度是岩石质量和体积之比，可以通过称重试验来测定。
孔隙度是岩石中孔隙空间的比例，可以通过气体浸渍法或液体置换法进行测定。
饱和度是岩石孔隙中被液体填充的程度，可以通过浸水试验或浸液试验进行测定。
3.岩石强度参数测试：岩石的强度参数是衡量岩石抵抗外力破坏的能力。
主要的强度参数有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。
这些参数通常需要通过压缩试验、拉伸试验和剪切试验来测定。
在实验中，需要控制试件的加载速率和采样数量，确保测试结果准确可靠。
4.岩石弹性模量测试：岩石的弹性模量是衡量岩石在外力作用下变形程度的参数。
主要包括弹性模量、剪切模量和泊松比等。
实验测定弹性模量通常采用静态压缩试验和动态试验。
静态压缩试验测定弹性模量时，需要保持试件在线性阶段内，即应力和应变之间呈现线性关系。
而动态试验可以通过冲击试验和振动试验来测定弹性模量。
5.岩石断裂特性测试：岩石的断裂特性是描述岩石在破坏过程中出现的裂纹和断裂的参数。
有些岩石在受到外力作用时，会出现明显的断裂现象。
断裂特性可以通过拉伸试验、压缩试验和剪切试验来研究。
实验中需要记录岩石断裂前后的荷载和变形情况，以分析岩石的破坏过程。
岩石力学参数检测实验要求实验人员具备一定的力学知识和实验经验，必须严格按照实验规程进行操作，以确保实验结果的准确性和可信度。
实验完成后，需要对实验结果进行统计和分析，并编制实验报告，总结实验过程和结论。
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
测井曲线 岩石力学参数
测井曲线岩石力学参数1. 什么是测井曲线？测井曲线是石油勘探中常用的一种工具。
通过测量地下岩层在电、声、密度、自然伽玛等物理性质上的不同，可以获得地层的结构、组成和性质等信息。
测井曲线是测井技术的结果，具有广泛的应用价值。
2. 测井曲线的种类根据测量的物理量不同，测井曲线分为电测井曲线、声测井曲线、密度测井曲线、自然伽玛测井曲线等。
其中，电测井可以测量地下岩层的电阻率、自然电位和电导率等信息；声测井可以获得井壁反射系数、声波传播速度等信息；密度测井主要测量井内岩层的密度和孔隙度等信息；自然伽玛测井主要测量岩层放射性元素的活度浓度等信息。
3. 测井曲线与岩石力学参数岩石力学参数是描述地层和岩石在外力作用下变形和破裂的性质参数。
这些参数包括岩石的弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
测井曲线中包含的物理量与岩石力学参数之间有密切的关系，因此可以通过分析测井曲线来获得岩石力学参数的信息。
以电测井曲线为例，电阻率与岩石的孔隙度、孔隙结构、岩石组成、地下流体类型和含量等因素有关，孔隙度越大、孔隙结构越复杂、地下流体含量越高，电阻率越低。
而弹性模量与泊松比等力学参数又与电阻率有一定的关系，因此可以通过电测井曲线反演出地下岩石力学参数的信息。
4. 测井曲线在勘探中的应用测井曲线在油气勘探中有着广泛的应用。
首先，测井曲线可以帮助勘探人员了解地下岩层的结构、组成和性质，为勘探方案设计提供重要参考。
其次，测井曲线可以辅助石油工程师地进行井筒完整性评估和油层产能分析，提高油气生产效率。
此外，测井曲线还可以用于岩石工程、地质灾害预测和地质勘探中，具有广泛的应用前景。
5. 测井曲线的未来发展近年来，测井技术不断发展，新的测井曲线也不断涌现。
随着计算机技术和数据处理技术的发展，测井曲线数据处理和解释的精度也将不断提高。
此外，人工智能等新技术的应用也将给测井曲线的分析和解释带来新的可能性。
可以预见，随着技术的不断进步，测井曲线的应用范围和功能将会不断拓展，为石油勘探和生产提供更精准、高效的技术支撑。
煤系地层常见岩石力学参数
35
2446
35
1
2417
35
2549
35
2520
35
2550
30
3
2600
32
2600
32
弹性模量E
/GPa
体积模量K/GPa
K=E/(3(1-2v))
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
泥岩
2567
30
4-1煤
1460
24
泥岩
2463
30
底板岩层
2463
30
11
砂岩
2650
41
7煤
1400
20
砂质泥岩
2550
30
砂岩
2690
41
9煤
1400
20
砂岩
2650
40
砂质泥岩
2600
32
石灰岩
2800
38
砂质泥岩
2600
32
石灰岩
2800
38
常见岩层力学参数分类汇总
类别
岩石名称
容重d/ (kg/m3)
常见岩层力学参数
组号
岩石名称
容重d/ (kg/m3)
煤系地层常见岩石力学参数
10.0
6.67
4.00
0.25
10.2
32.1
9.7
10
顶板
2600
5.00
3.33
2.0
0.25
0.85
30
1.22
细砂岩
2790
38.45
20.14
16.27
0.18
3.8
43
6.75
砂质泥岩
2520
14.53
10.76
5.7
0.27
1.18
35
1.17
8-1煤
1420
2.40
1.9
0.93
常见岩层力学参数【1】
组号
岩石名称
容重d/ (kg/m3)
弹性模量E
/GPa
体积模量K/GPa
K=E/(3(1-2v))
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
1
粉砂岩
2460
19.5
10.83
8.13
0.2
2.75
38
1.84
泥岩
2461
8.75
6.08
2.22
1.02
0.3
0.73
31
7
中细粉砂岩
2721
5.20
3.47
2.08
0.25
5.2
37.6
2.81
泥岩
2891
2.60
2.17
1.0
0.30
1.3
39.4
1.15
细砂岩
3258
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0.16~0.0580°源自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
0.10~0.02
流纹岩
120~250
3.4~7.1
2.2~11.4
0.16~0.02
变
质
岩
花岗片
麻岩
180~200
5.1~5.7
7.3~9.4
0.20~0.05
片麻岩
80~100
140~180
2.2~2.8
4.0~5.1
1.57.0
0.30~0.20
0.20~0.05
石英岩
87
200~360
2.5
0.25~0.08
0.20~0.16
0.20~0.16
0.30~0.25
砂质页岩
云页岩
60~180
4.3~8.6
2.0~3.6
0.30~0.16
软页岩
20
1.4
1.3~2.1
0.30~0.25
页岩
20~40
1.4~2.8
1.3~2.1
0.25~0.15
泥灰岩
3.5~20
40~60
0.3~1.4
2.8~4.2
底板
泥岩
2483
1.77e4
0.204
1.2
32
0.58
粉砂岩
2460
1.95e4
0.2
3.75
38
1.84
砂岩
2580
2.5e4
0.159
2.5
42
3.6
砂质泥岩
2530
1.085e4
0.147
2.45
40
2.01
上层为填筑中细砂土，基层为中硬粘土
主要为砂质泥岩，无其他岩土层，岩体基本质量等级Ⅳ。粘聚力c=730kPa，内摩擦角
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
0.32
1.25
32
0.15
0.2~0.3
1.4~5.2
2.78~5.4
0.3~0.25
0.2~0.05
片状砂岩
碳质砂岩
碳质页岩
黑页岩
带状页岩
80~130
50~140
25~80
66~130
6~8
2.3~3.8
1.5~4.1
1.8~5.6
4.7~9.1
0.4~0.6
6.1
0.6~2.2
2.6~5.5
2.6~5.5
0.25~0.05
5.7~10.2
4.5~14.2
0.20~0.16
0.15~0.10
大理岩
70~140
2.0~4.0
1.0~3.4
0.36~0.16
千枚岩
板岩
120~140
3.4~4.0
2.2~3.4
0.16
沉
积
岩
凝灰岩
120~250
3.4~7.1
2.2~11.4
0.16~0.02
火山角砾岩
火山集块岩
120~250
5.7~7.1
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
白云岩
40~120
120~140
1.1~3.4
3.4~4.0
1.3~3.4
0.36~0.16
0.16
表4-6常见岩石的各种强度对比
岩石名称
花岗岩
0.028
0.068~0.09
石灰岩
0.059
0.06~0.15
砂岩
0.029
0.06~0.078
斑岩
0.033
0.06~0.064
石英岩
0.112
0.176
5.1~5.7
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
Φ=31°，弹性模量E=2661Mpa，泊松比ν=0.3，密度ρ=2559kg/m3。
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4-5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
泊松比
岩
浆
岩
花岗岩
75~110
120~180
180~200
2.1~3.3
3.4~5.1
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
1600~1800
粘土空心砖
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
水泥
密度
g/cm3
3.10
普通混凝土
密度
g/cm3
2.60
轻骨料混凝土
密度
g/cm3
2.60
石灰岩
容重
kg/m3
1000~2600
花岗岩
容重
kg/m3
2500~2700
（石灰岩）碎石
容重
kg/m3
1400~1700
砂
容重
kg/m3
1450~1650
粘土
容重
kg/m3
1600~1800
普通粘土砖
容重
kg/m3
大理岩
0.226
0.272