土体物理力学指标及渗透系数统计表
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以及心有如下关系：(7.3)对于可变形流体（多数课本中都是将流体设左为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数C,来决定改变&的结果。
(7.4)英中1m|z = -------------K + 4G/3 k = k /f其中，k—一FLAC3D使用的渗透系数k一一渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒）r r——水的单位重量考虑到固结时间常量与G，成比例，我么可以将K（的值从英实际值（2xlOSd）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。
地基土物理力学指标设计参数表
80.2
75 3000
说明 ：标贯、动探栏内分子为范围值，分母为平均值，均为野外实测击数，未经杆长修正。
⑤-2 强风化砂岩 17.60～21.80 -8.07～-4.26 0.80～2.60
37.0~51.0 47.1
＞25.0 360
50 2000
⑤-3
中风化砂岩
19.20～23.50
-10.01～-5.67
最大揭露厚 度19.60m
78.4~97.0 70.7~88.7 ＞40.0 1000
88.4
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0~8.0 6.5
5.0 110 12
10
③
圆砾
7.70～12.50 2.19～6.01 3.80～8.70
7.0~14.0 10.3
15.0 260 45 3000 35
④
卵石 13.80～18.20 -3.12～0.04 1.40～7.00
11~51.0 24
20.0 350 55 3800 40 1500
渗透系数
直剪快剪
直剪固快
原位测试
建
议
值
液压
性缩
动探
指 数
系 数
水平渗透 系数
垂直渗透 系数
内聚力 摩擦角 内聚力 摩擦角
击数
标贯 击数
岩石标准 岩石标准
件天然抗 件饱和抗
预应力管桩 钻孔灌注桩
压强度 （平均 值）
压强度 （平均 值）
压缩模 量
地基土 承载力 特征值
桩周土 摩擦力
桩端土 承载力
桩周土 摩擦力
②-1 粉质粘土 0.80～6.50 8.33～13.04 0.00～8.90 25.7 19.2 2.71 90 0.775 31.3 18.7 12.7 0.56 0.29 4.90E-06 5.63E-06 24.8 14.4 29.8 21.1
(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）。
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
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得为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用;3、资料出处非黄底加粗字体得为引用资料,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岩土得渗透性(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《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页Lu:吕荣单位,就是1MPa压力下,每米试段得平均压入流量。
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(2)单位吸水量一般碎块岩强烈透水;压碎岩中等透水;断层角砾岩弱透水;糜棱岩与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---- 井得半径;h1---- 抽水停止后t1时刻得水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻得水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水得静止水位至恢复水位得距离;H---- 未抽水时承压水得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)。
《工程地质手册》第三版936页(4)水力坡降0~3、0,即Ⅰ允= Ⅰ临/2、0~3、0。
摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。
摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。
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-=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 k K 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 nm 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。
(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）。
地基土指标统计表
共2页第1页粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角ωρρdγγdGseS rωlωpI LI Pk hk vα1-2E S1-2P cC vcφcφ(%)(kg/m 3)(kg/m 3)(kN/m 3)(kN/m 3)(%)(%)(%)(%)(cm/s)(cm/s)(MPa -1)(MPa)(kPa)(cm 2/s)(kPa)(°)(kPa)(°)重度比重固结系数地层编号地层名称液性指数统计指标含水率密度孔隙比饱和度水平渗透系数垂直渗透系数干重度干密度液限塑限塑性指数固结压缩系数压缩模量先期固结压力地 基 土 物 理 力 学 指 标 数 理 统固快快剪直剪试验物理性质指标共2页第2页粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角cφc φcφq u q u 'S t P s q cf sR fN N 10N 63.5N 120(kPa)(°)(kPa)(°)(kPa)(°)(kPa)(°)(kPa)(kPa)(MPa)(MPa)(kPa)(%)(击/30cm)(击/30cm)(击/10cm)(击/10cm)CD三轴试验超重型动力触探无侧限标 数 理 统 计 表慢剪UU CU原位测试比贯入阻力重型动力触探原状土抗压强度重塑土抗压强度灵敏度锥头阻力侧壁摩擦力摩阻比标准贯入轻型动力触探。
土体渗透系数参考表
上海地区地基土分布及其工程性质表1 地基土构成与特征一览表精彩文档精彩文档表2 地基土承载力设计值与特征值（地基承载力设计值计算假定条件：条形基础，基础宽度b为1.50m，基础埋深d为1.00m，地下水位深度为0.50m。
）精彩文档精彩文档表3 盾构设计、施工所需参数精彩文档精彩文档精彩文档备注：1、表中所列建议值系根据室内土工试验、原位测试及类同工程经验综合确定。
2、表中带“*”数据为利用本工程初勘及邻近浦三路车站~严御路车站区间、浦三路车站详勘报告数据并结合上海地区同类工程经验提供。
3、三轴UU、无侧限抗压强度、室内渗透系数、静止侧压力系数、室内基床系数为东明路~御桥路各车站及区间详勘试验数据综合统计成果。
4、扁铲、十字板试验为本次及浦三路车站详勘试验统计结果。
扁铲试验估算基床系数应力状态与实际工作中的应力状态不同，故KH值偏大很多，实用时需根据不同应力条件，土性、工况及变形量乘以不同的修正系数。
精彩文档精彩文档实用标准文案第①1层填土：普遍分布，层厚变化较大，一般为0.6~4.0m，土质松散不均匀，杂填土为主，夹碎石、砖块等杂质较多。
第②层可分为②1、②3层2个亚层第②1层褐黄～灰黄色粉质粘土：拟建场地内大部分地段均有分布，局部填土较厚地段该层缺失，夹薄层粉土，可塑为主，中压缩性。
第②3层灰色砂质粉土,局部分布，桩号SCK47+200～SCK47+512段连续分布，其它地段呈零星分布，层厚变化大，桩号SCK47+200～SCK47+451段(JK6号孔附近)，由西向东层厚由3.0m渐厚至16.3m，JK6号孔向东逐渐尖灭。
该层土土质不均，夹薄层粘土，局部较多，松散，压缩性中等，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第③层可分为③1、③2、③33个亚层第③1、③3层灰色淤泥质粉质粘土：场地内分布较普遍，土质不均匀，夹薄层粉砂，局部较多，流塑，土质软，压缩性高，属高灵敏土，开挖时受扰动易发生结构破坏和流变。
表3.2.1 主要物理力学性质指标统计表
3
内 摩 擦 角 Φ o
40 1.81 0.04 0.98 40
有 机 质 含 量 Om %
统计结果
平均值 标准差 变异系数 统计修正系数 标准值
e0
0.729
wL %
33.3 2.20 0.07
wp %
19.3 1.16 0.06
a 0.1-0.2 Es 0.1-0.2 a 0.1-0.3 Es 0.1-0.3
6、粉质粘土（Q ）：褐黄～褐红色，硬塑状态（地层代号：⑨） 统计频数 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 统计修正系数 标准值 14 25.3 19.5 23.1 2.21 0.10 14 20.6 18.9 19.6 0.41 0.02 14 17.2 14.9 15.9 0.67 0.04 14 20.8 19.3 19.9 0.40 0.02 14 2.77 2.71 2.74 0.02 0.01 14
液性 塑性 界限 界 限
76克锥 搓条法 10mm
塑 性 指 数 Ip
14.0 1.50 0.11
液 性 指 数 IL
0.36 0.07 0.18
压 缩 系 数
压 缩 模 量
压 缩 系 数
压 缩 模 量
直接快剪 凝 聚 力 C kPa
13 0.71 0.05 0.97 13
状态 状态 状态 r d r sat r kN/m
EC
水 平 向
固结系 数 100200kPa
含 水 比
a' v
(MPa)
-1
Es'
a' v
-1
Es'
δep %
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）。
土体渗透系数参考表
上海地区地基土分布及其工程性质表1地基土构成与特征一览表表2地基土承载力设计值与特征值表3盾构设计、施工所需参数备注：1、表中所列建议值系根据室内土工试验、原位测试及类同工程经验综合确定。
2、表中带“*”数据为利用本工程初勘及邻近浦三路车站~严御路车站区间、浦三路车站详勘报告数据并结合上海地区同类工程经验提供。
3、三轴UU、无侧限抗压强度、室内渗透系数、静止侧压力系数、室内基床系数为东明路~御桥路各车站及区间详勘试验数据综合统计成果。
4、扁铲、十字板试验为本次及浦三路车站详勘试验统计结果。
扁铲试验估算基床系数应力状态与实际工作中的应力状态不同，故KH值偏大很多,实用时需根据不同应力条件，土性、工况及变形量乘以不同的修正系数。
第①1层填土：普遍分布，层厚变化较大，一般为0.6~4.0m，土质松散不均匀，杂填土为主，夹碎石、砖块等杂质较多。
第②层可分为②1、②3层2个亚层第②i层褐黄〜灰黄色粉质粘土：拟建场地内大部分地段均有分布，局部填土较厚地段该层缺失，夹薄层粉土，可塑为主，中压缩性。
第②3层灰色砂质粉土，局部分布，桩号SCK47+200〜SCK47+512段连续分布，其它地段呈零星分布，层厚变化大，桩号SCK47+200〜SCK47+451段（JK6号孔附近），由西向东层厚由3.0m渐厚至16.3m，JK6号孔向东逐渐尖灭。
该层土土质不均，夹薄层粘土，局部较多，松散，压缩性中等，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第③层可分为③1、③2、③33个亚层第③1、③3层灰色淤泥质粉质粘土：场地内分布较普遍，土质不均匀，夹薄层粉砂，局部较多，流塑，土质软，压缩性高，属高灵敏土，开挖时受扰动易发生结构破坏和流变。
第③2层灰色砂质粉土：场地内大部分地段分布，局部缺失，该层土质不均匀，夹薄层粘土，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第④层灰色淤泥质粘土：场地内分布较稳定，埋深厚度变化不大，夹薄层粉砂，流塑、属高灵敏土，开挖时受扰易发生结构破坏和流变。
岩土地物理力学性质全参数
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
岩石名称
容重γ（g/cm3）
岩石名称
容重γ（g/cm3）
变化范围平均值变化范围平均值
花岗岩 2.25～2.80 2.65 泥质砂岩— 2.28 响岩——粘土质砂岩— 2.52 正长岩 2.50～3.00 2.79 页岩 2.3～2.6 2.50 流纹岩——砂质页岩 2.08～2.65 2.36 流纹斑岩 2.49～2.63 2.60 粘土质页岩 2.51～2.72 2.65
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）。
岩土的物理力学性质指标
岩土的物理力学性质指标岩土的物理力学性质指标是边坡的稳定性计算的基本参数和重要依据。
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2 部分岩石的孔隙率与吸水率岩石名称孔隙率n （%）吸水率^（%）变化范围平均值H-R UJ-J U-J 花冈石流纹斑岩闪长岩正长岩安山岩玄武岩辉绿岩霏细岩凝灰岩火山角砾岩安山凝灰集块岩砾岩砂岩砂岩（第三纪）砂岩（白垩纪）砂岩（侏罗纪）砂岩（三迭纪）砂岩新鲜的风化的石英砂岩0.04 〜2.801.10 〜3.400.25 〜3.00—0.29 〜1.131.10 〜4.301.00 〜2.200.29 〜5.101.59 〜2.230.90 〜7.540.40 〜4.102.00 〜5.101.04 〜9.305.00 〜20.002.20〜42.007.20〜37.704.20〜24.600.60 〜27.70—0.952.001.252.540.702.301.702.201.803.202.103.205.0413.0015.3017.1013.2019.3021.112.260.10 〜1.700.14 〜1.650.18 〜1.000.48—0.20 〜1.000.30 〜0.800.20 〜1.000.18 〜0.350.34 〜2.120.14 〜4.000.40 〜1.000.14 〜4.101.00 〜9.00—————石英砂岩新鲜的风化的页岩砂质页岩泥质页岩煤质页岩泥灰岩石灰石石灰岩（第三纪）石灰岩（中生代）石灰岩（古生代）白垩石膏硬石膏片麻岩大理岩白云岩石英岩石英片岩角闪石片岩云母片岩绿泥石片岩千枚岩——0.70 〜7.000.80 〜4.15——1.00 〜52.000.53 〜27.00—1.20 〜26.500.80 〜27.005.00 〜58.000.10 〜4.000.63 〜6.260.30 〜2.400.10 〜6.000.30 〜25.000.00 〜8.701.53 〜2.80—1.714.91——1.35I.0318.0012.0020.00II.6512.0026.401.701.651.351.007.702.402.002.960.792.103.60——2.30 〜6.00———1.00—5.000.20 〜6.40——————0.14 〜0.30——0.02 〜0.280.10〜0.300.110.08 〜0.420.55〜1.12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。
土力学第3章.土的渗透性与渗流
3.3.2 不同土渗透系数的范围
不同类的土之间的渗透系数相差极大，一般的范围见表3-2。 应记住：粘土，k ≤ 10-6cm/s；粉土，10-6 < k ≤ 10-4cm/s；砂，
10-3 < k ≤ 10-1cm/s。 卡萨格兰德（CasagrandeБайду номын сангаас1939）建议的渗透系数的三个重要
界限值为 1.0、10-4 和 10-9cm/s，在工程应用中很有意义。一般认为： 1.0cm/s是土中渗流的层流和紊流的界限；10-4cm/s 是排水良好与排 水不良之界限，也是对应于发生管涌的敏感范围；10-9 cm/s大体上 是土的渗透系数的下限。
2. 颗粒的尺寸及级配：渗流通道（即土中孔隙通道）越细，
对水流的阻力就越大，而土中孔隙通道的粗细与颗粒的尺寸和级配
有关，特别是与其中较细的颗粒的尺寸有关。故颗粒越大，则孔隙
通道越大， k 也越大。
对于均匀砂土，当有效粒径 d10 = 0.103mm 时，Hazen (1911)建议了
以下经验公式： 系数。
试验中，量水管水位、水力坡降、流 速和流量都是随时间变化的函数。 根据达西定律，在任意时刻 t 的单 位面积流量：
q v ki k h L
图3-6 变水头渗透试验原理图
计算公式推导
在 dt 时段中从管中流出试样的水量： 在 dt 时段中从管中流入试样的水量：
V1
k
h L
Adt
V2 a dh
图3-4渗流流速与水力坡降的两种非 线性关系
对于硬粘土，为简化，以直线的延长线与横坐标的交点 i0 作为起始梯度
v k2 i i0
(a) 卵石中渗流 (b) 硬粘土中渗流
3.3 土的渗透系数
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）。
温州滨海园区土层物理力学指标统计表
20 17.7 15.7 16.6 0.034 16.4 7 18.2 16.7 17.5 0.033 17.1 30 18.3 16.4 17.3 0.034 17.1 30 16.4 15.8 16.1 0.011 16.0 22 19.0 18.3 18.7 0.011 18.6 26 18.6 17.7 18.1 0.013 18.0 6 19.8 18.9 19.2 0.020 18.9
20 66.2 53.6 60.4 0.059 67 30 61.4 50.1 55.7 0.067 56.9 30 65.1 61.8 63.5 0.016 63.8 22 49.6 45.2 47.2 0.029 47.7 26 53.8 48.2 51.5 0.028 52.0 6 45.3 40.5 43.7 0.048 45.4
20 17.5 15.6 16.4 0.038 16.2 7 18.2 16.9 17.5 0.033 17.1 30 18.1 16.2 17.2 0.034 17.0 30 16.3 15.5 15.9 0.012 15.9 22 19.0 18.1 18.6 0.013 18.5 26 18.3 17.5 18.0 0.011 17.9 6 19.6 18.4 18.8 0.024 18.4
地基土物理力学性质指标
固结快剪 岩 土 编 号 岩 土 名 称 统 计 项 目 质量 密度 ρ (g/cm3) 天然 含水 量 ω (%) 土 粒 比 重 Gs 天然 孔隙 比 e 重力 密度 γ (kN/m3) 孔 隙 度 n (%) 饱 和 度 Sr (%) 干 饱和 饱和 干重度 密 密度 重度 度 ρ sat γ sat γ d ρ d (kN/m3) (g/cm3) (g/cm3) (kN/m3) 液限 ωL (%) 塑 限 ωp (%) 液 性 指 数 IL 塑性 指数 IP 含 水 比 α w 液 塑 比 Ir 内摩 擦角 φc (度) (固快) 2 16.4 15.2 15.8 粘聚 力 Cc (kPa) (固快) 2 19.0 12.0 15.5 三轴剪 内摩 擦角 φ uu (度) (不固结不 排水剪) 1 1.0 1.0 1.0 粘聚 力 Cuu (kPa) (不固结不 排水剪) 1 5.0 5.0 5.0 压缩 后的 孔隙 比 eP0 20 1.954 1.155 1.547 0.144 1.635 1 18.2 18.2 18.2 1 16.0 16.0 16.0 1 2.1 2.1 2.1 1 8.0 8.0 8.0 7 1.514 1.024 1.232 0.154 1.373 8 24.0 13.7 19.7 0.178 17.3 14 14.9 10.7 12.9 0.095 12.3 20 22.3 16.1 19.2 0.087 18.5 24 20.8 11.6 14.8 0.159 13.9 5 24.0 19.9 21.6 8 23.0 9.0 12.1 0.385 9.0 15 10.0 8.0 9.4 0.088 9.0 20 19.0 10.0 13.7 0.153 12.8 24 29.0 11.0 20.8 0.239 19.0 5 19.0 14.0 16.2 4 2.4 1.8 2.1 4 30.0 8.0 17.8 3 1.8 1.4 1.5 3 9.0 5.0 7.7 30 1.594 1.004 1.276 0.152 1.337 30 1.865 1.619 1.740 0.043 1.763 22 0.985 0.826 0.895 0.054 0.913 26 1.166 0.930 1.065 0.057 1.086 6 0.828 0.680 0.776 0.084 0.830 压缩 后的 孔隙 比 e0.05 20 1.759 1.050 1.316 0.126 1.381 7 1.344 0.936 1.119 0.142 1.237 30 1.468 0.899 1.134 0.147 1.186 30 1.688 1.459 1.574 0.041 1.594 22 0.944 0.770 0.838 0.059 0.857 26 1.108 0.871 1.015 0.060 1.035 6 0.803 0.641 0.734 0.083 0.784 压缩后孔隙比 压缩 后的 孔隙 比 e0.1 20 1.608 0.987 1.203 0.119 1.259 7 1.253 0.893 1.058 0.134 1.163 30 1.393 0.850 1.064 0.144 1.113 30 1.567 1.353 1.465 0.041 1.484 22 0.915 0.737 0.804 0.062 0.823 26 1.068 0.835 0.982 0.063 1.003 6 0.783 0.617 0.711 0.085 0.760 压缩 后的 孔隙 比 e0.2 20 1.403 0.911 1.077 0.108 1.122 7 1.141 0.839 0.981 0.121 1.068 30 1.281 0.780 0.979 0.138 1.022 30 1.393 1.213 1.314 0.039 1.330 22 0.876 0.697 0.761 0.065 0.779 26 1.024 0.787 0.934 0.066 0.955 6 0.755 0.587 0.682 0.089 0.732 17 1.158 0.708 0.928 0.134 0.981 16 1.310 1.144 1.223 0.037 1.243 10 0.749 0.674 0.710 0.041 0.727 10 0.964 0.848 0.910 0.037 0.929 3 0.737 0.568 0.651 压缩 后的 孔隙 比 e0.3 10 1.109 0.879 1.030 0.069 1.072 3 1.069 0.865 0.985
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4.110 0.179 0.852 23.0 5 31.6 17.6 24.9 5.855 0.2348 0.7772 24.9 4 22.8 20.8 22.2 0.943 0.043 0.951 22.2
0.095 0.0508 0.9580 1.87 5 2.04 1.90 1.96 0.065 0.0333 0.9684 1.96 4 2.01 1.72 1.89 0.123 0.0649 0.9257 1.89
天然状态 湿 干 密 密 度 度 ρ g/cm
3
土 粒 比 重 Gs 4 2.71 2.68 2.70 0.013 0.0048 0.9945 2.70 6 2.72 2.68 2.70 0.016 0.0059 0.9951 2.70
饱 和 度 Sr % 4 98.5 81.8 93.8 8.050 0.0858 0.9018 93.8 6 99.2 91.4 95.0 2.716 0.0286 0.9753 95.0
-5 -6 -5
1.741 0.0918 0.9242 19.0 5 21.3 17.6 19.9 1.416 0.0712 0.9325 19.9 4 19.6 16.1 17.9 1.450 0.0811 0.9072 17.9
3.387 0.2310 0.8093 14.7 5 15.8 12.4 14.4 1.359 0.0947 0.9101 14.4 4 15.8 9.0 12.4 3.141 0.2533 0.7101 12.4
4 1.55 1.34 1.49 0.103 0.0693 0.9207 1.49 6 1.56 1.43 1.50 0.047 0.0316 0.9728 1.50
3 0.763 0.741 0.752 0.011 0.0146 0.9780 0.752 6 0.880 0.742 0.801 0.050 0.0622 0.9486 0.801
液 限 WL % 4 37.7 36.9 37.3 0.300 0.0080 0.9908 37.3 6 38.5 26.2 33.6
ρ
d
g/cm
4 2.00 1.94 1.97 0.030 0.0152 0.9826 1.97 6 1.97 1.73 1.87
4 1.60 1.52 1.56 0.040 0.0256 0.9707 1.56 6 1.67 1.42 1.52
0.081 0.0534 0.9559 1.52 5 1.69 1.47 1.57 0.101 0.0640 0.9392 1.57 4 1.66 1.41 1.55 0.106 0.0685 0.9216 1.55
0.095 0.1221 0.899 0.774 5 0.848 0.599 0.723 0.112 0.1545 0.8533 0.723 4 0.911 0.623 0.742 0.121 0.1634 0.813 0.742
内 摩 擦 角
压
压 缩 系 数
缩
压 缩 模 量
渗 透 系 数
K20垂直
φ 度 5 17.8 10.2 14.7 3.985 0.2718 0.742 14.7 6 20.5 10.3 16.3
av1-2 Mpa
-1
Es1-2 Mpa 5 10.2 3.8 6.2 2.575 0.4150 0.606 6.2 6 21.0 4.4 9.9
4.668 0.2869 0.7631 16.3 5 18.8 14.8 17.1 1.849 0.1082 0.897 17.1 4 19.2 18.0 18.6 0.506 0.0272 0.9689 18.6
0.150 0.5784 0.5224 0.26 5 0.37 0.14 0.25 0.111 0.4 0.5778 0.25 4 0.44 0.11 0.25 0.139 0.5533 0.3668 0.25
0.012 0.004 0.9963 2.69 5 2.71 2.69 2.70 0.010 0.0037 0.9965 2.70 4 2.70 2.68 2.69 0.008 0.003 0.9965 2.69
14.188 0.1765 0.8543 80.4 4 101.0 93.8 97.6 3.572 0.0366 0.9581 97.6 4 90.2 65.5 81.6 10.973 0.1345 0.8461 81.6
4 0.774 0.69 0.729 0.039 0.0535 0.9388 0.729 6 0.896 0.613 0.774
重粉质 壤土
平均值 标准差 变异系数 修正系数
左堤堤基 Q4al
标准值 样本数（个） 最大值 最小值
含砾重粉 质壤土
平均值
左堤堤基 Q4al
含砾重粉 质壤土
标准差 变异系数 修正系数 标准值 样本数（个） 最大值 最小值
6.892 0.6944 0.4267 9.9 5 11.5 4.9 7.9 2.855 0.3611 0.657 7.9 4 14.9 3.9 8.8 4.706 0.5358 0.3869 8.8
2.17× 10 1.14
-5
-0.0865 1.89× 10
-5
4 3.41× -5 10 1.76× -6 10 1.40× 10 1.46× 10 1.04 -0.193 1.40× 10 3 2.54× -4 10 1.76× -6 10 2.28× -6 10 4.47× -7 10 0.1965 0.7045 2.28× -6 10
液 限 WL % 4 41.0 36.3 38.8 1.991 0.0513 0.9413 38.8 6 45.8 35.6 40.8 3.490 0.0856 0.9293 40.8
ρ
d
g/cm
4 1.97 1.82 1.91 0.073 0.0385 0.9560 1.91 6 1.97 1.86 1.92 0.038 0.0196 0.9838 1.92
9.44× -7 10
3.080 2.37× 10-6
学指标及渗透系数统计表
塑 限 Wp % 5 21.9 18.5 20.5 1.334 0.0651 0.9382 20.5 6 20.8 17.0 19.0 5 17.5 14.5 15.9 1.092 0.0685 0.9350 15.9 6 18.1 9.2 14.7 4 0.46 0.31 0.40 0.060 0.1500 0.8283 0.40 5 0.49 0.22 0.37 塑 性 指 数 Ip 液 性 指 数 IL kPa 5 21.9 7.4 14.2 6.705 0.4735 0.5506 14.2 6 28.9 9.1 16.8 抗剪强度 粘 聚 力 C
含砾重粉 质壤土
平均值 标准差 变异系数 修正系数 标准值
表5
名 称 第⑦层中风 化花岗岩
岩石饱和单轴极限抗压强度值统计(单位：MPa)
最大值 156.18 最小值 130.92 平均值 142.31 标准差 变异系数 8.20 0.058
试验状态 样本数 饱和 10
学指标及渗透系数统计表
塑 限 Wp % 4 24.0 20.6 22.4 1.401 0.0625 0.9285 22.4 6 24.3 20.0 22.5 1.565 0.0696 0.9425 22.5 4 17.0 15.7 16.4 0.648 0.0395 0.9548 16.4 6 21.8 15.6 18.3 2.257 0.1236 0.8935 18.3 3 0.25 0.15 0.16 0.100 0.6250 0.0603 0.16 6 0.67 0.10 0.33 0.216 0.6569 0.4577 0.33 塑 性 指 数 Ip 液 性 指 数 IL kPa 4 33.8 9.7 20.8 12.681 0.6104 0.3015 20.8 6 36.9 8.9 27.1 10.689 0.3944 0.6744 27.1 抗剪强度 粘 聚 力 C
左堤堤身 粉质粘土 Q4al
平均值 标准差 变异系数 修正系数 标准值 样本数（个） 最大值 最小值
右堤堤身 粉质粘土 Q4al
平均值 标准差 变异系数 修正系数 标准值
续表3.1
岩 土 类 别
数 值 类 型
样本数（个） 最大值 最小值
土体物理性质力学指标及渗透系数统计
孔 隙 比 e
3
部位代号
含 水 率 ω % 4 27.5 25.2 26.5 1.050 0.0397 0.9546 26.5 6 28.0 18.1 23.0
cm/s
4 2.37× 10 2.74× 10 1.09× 10 0.8693 0.4756 1.09× -6 10 6 5.86× 10-6 3.88× 10-7 2.74× 10-6 0.0864 0.0286 2.74× 10-6
-6 -6 -6
3 0.24 0.16 0.20 0.040 0.2 0.6993 0.20 6 0.49 0.14 0.29 0.127 0.4373 0.6390 0.29
cm/s
4 34 0.160 0.5 0.5551 0.34 6 0.40 0.08 0.26
5.62× -6 10 3.77× -5 10 2.8× 10
-5
0.0741 0.0152 3.77× -5 10 6 4.26× 10 1.25× 10 1.89× 10
0.110 0.2973 0.7178 0.37 5 0.73 0.00 0.34 0.349 1.0205 0.0314 0.34 4 0.74 0.16 0.39 0.259 0.6598 0.2449 0.39
7.361 0.4373 0.6390 16.8 5 27.3 10.8 18.6 6.119 0.3283 0.6884 18.6 4 24.7 20.9 22.8 2.002 0.0879 0.8994 22.8