岩石物理力学性质一览表
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：)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 kK 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。
岩石物理力学性质指标经验数据
1.0-11.2
0.4-1.2 0.0005-0.0025
0.78-5.3 6.0
0.8-2.2 2.6-5.4 2.6-5.4 0.0005-0.0025 2.0-3.5 1.3-2.1 1.3-2.1 0.4-2.1 1.3-2.1
动弹性模量Ed (104MPa)
2.5 5.6-11.8 2.0-3.9 3.3-3.9
1.1-2.7 3.3-4.4 4.4-7.0
1.9-2.9 0.2-0.3 1.4-5.1 2.3-3.7 1.5-4.1 1.8-5.5 4.6-8.9 0.4-0.6
22.6-25.5 60-120
4.2-8.4
17.7-19.6 19.6-26.5 22.6-23.1
0.25-0.10 0.10-0.02
0.16 0.2-0.16 0.16-0.02 0.16-0.1 0.10-0.02 0.16-0.02
波速V0 (m/s)
600-3000 3000-6800
6800
600-3000 3000-6800
3000-6000 6000-6800
5200 3900-7500 3800-7500 5200-5800 5800-6800 3000-6800
70°-80°30'
45°-65° 45°-76° 9°-85° 65°-76° 65°-70°
27°-60° 60°-73° 70°-85°
85°
65°-83° 87°
17.4-19.3 6.5-9.8 11.8-17.6
8.4 19.3-34.5 6.9-13.7 10.0-11.8 3.9-9.8 10.0-13.2 13.2-20.9 6.8-10.2 0.5-1.0 4.7-17.8 7.9-12.7 5.0-13.9 6.2-19.6 16.2-31.4 1.4-2.1
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）（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 中用到的流动时间步长,∆ tf 与孔隙 度n ，渗透系数k 以及Kf 有如下关系：'f f kK 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来决νC 定改变Kf 的结果。
整理[物理]岩石、碎石土分类及其力学性质指标
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(一) 岩土工程地质分类按照GB 50007—2002《建筑地基基础设计规范》,作为建筑地基的岩土, 可分为岩石、碎石、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。
1.岩石的分类岩石应为颗粒间牢固联结, 呈整体或具有节理裂隙的岩体。
岩石的分类有地质分类和工程分类。
地质分类主要根据岩石的成因, 矿物成分、结构构造和风化程度, 可用地质名称加风化程度表达, 如强风化花岗岩、微风化砂岩等。
岩石按成因的类型, 可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩) 和变质岩三大类。
工程分类主要根据岩体的工程性状加以分类。
地质分类是一种基本分类, 工程分类是在岩石分类的基础上进行的。
(1)根据岩石的成因, 岩石可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩 (水成岩) 和变质岩三大类。
岩浆在向地表上升过程中, 由于热量散失逐渐经过分异等作用冷凝而成岩浆岩。
岩浆岩的分类见表Ⅰ-1。
表Ⅰ -1 岩浆岩的分类沉积岩是由岩石、矿物在内外力的作用下破碎成碎屑物质后,再经水流、风吹和冰川等的搬运、堆积在大陆低洼地带或海洋,再经胶结、压密等成岩作用而成的岩石。
沉积岩的分类见表Ⅰ-2。
表Ⅰ -2 沉积岩的分类变质岩是岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下,经变质所形成的岩石。
变质岩的分类见表Ⅰ-3。
表Ⅰ -3 变质岩的分类(2)根据岩石的坚硬程度,岩石的分类见表Ⅰ-4。
表Ⅰ-4 岩石坚硬程度的划分(3)根据岩体完整程度的分类见表Ⅰ-5。
表Ⅰ -5 岩体完整程度划分注完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。
(4)根据岩体基本质量等级的分类见表Ⅰ-6。
表Ⅰ-6 岩体基本质量等级分类(5)根据风化程度,岩石的分类见表Ⅰ-7和表Ⅰ-8。
表Ⅰ -7 岩体风化带表Ⅰ-8 岩石按风化程度分类注 1.波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比。
2.风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比。
3.花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化; N<30为残积土。
常用的岩石物理力学参数
10.24 20.6 24.9
7.6 20.6
4 4
3.7
1.5 1.17 29.6
1.03 1.23
190 抗切380
760
葛洲坝 江口
河南白沙 水库
安微淮阳 华东盐矿 淮阳
页岩
2.65
20
0.45
430
天生桥 二级
粘土岩 粘土岩 芒硝岩 粘土岩 页岩
全风化
2.69 2.60 2.08 2.25 2.41
云南、丰 收河大寨
电站
石英片岩
含白云母, 弱风化
2.17
灰岩
2.64
砂岩
2.28
25.0 1.3 79.2 24.8 47.5 2.64 36.5 24.8
1.09
3000
黄龙
徐州铜山 小井沟 水库
花岗岩
角砾岩 灰页岩 油页岩 砂岩
砂岩
灰岩
灰岩
强风化 2.33
强风化 钙质，弱
风化
白云质, 微风化
2.58 2.61 2.09 2.22
2.21 5.3 39.5 8.2
0.48*
0
石景山 灰坝
六郎洞
2.53 2.58 19 8.2
绿水河
2.34 2.39
2.62
5.27 17 25.3 16.9
3.36 43
8 6.45 7.8 7.6
7.6
上饶大坳 五强溪 岗南水库
石景山龙 口灰坝
2.55
2.25 2.35 2.62 2.27 2.62
2.48 39
7.6 3.18 1.92
20.6 14.3 13.1 14
7 5.39
6.7 1.85 6.2 3.23 5.9 5.7 5.5 4.6
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。
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 部分岩石的容重容重γ(g/cm 3 )变化范围 平均值—2.28 —2.52 2.3~2.6 2.50 2.08~2.65 2.36 2.51~2.72 2.65—2.64 —2.63容重γ(g/cm 3 ) 变化范围 2.25~2.80 —2.50~3.00 —2.49~2.63 2.72~2.99—岩石名称 花 岗 岩 响 岩 正 长 岩 流 纹 岩 流纹斑岩 闪 长 岩黑云母花岗闪长岩岩石名称 泥质砂岩 粘土质砂岩 页 岩 砂质页岩 粘土质页岩 泥质页岩 煤质页岩平均值 2.65 — 2.79 — 2.60 2.86 2.60辉 长 岩 2.55~3.09 3.00 粘 土 岩 2.24~2.60 2.50 橄 榄 岩 —— 砂质粘土岩 —2.56 石英斑岩 2.56~2.63 2.60 泥 灰 岩 2.32~2.65 2.50 斑 岩 2.60~2.89 2.67 石 灰 岩 2.68~2.84 2.73 粗 面 岩 2.30~2.77 2.58 贝壳灰岩 —— 安 山 岩 2.44~3.10 2.62 硅质灰岩 2.81~2.90 — 玢 岩 —— 白云质灰岩 — 2.80 蛇 纹 岩 2.50~2.80 2.65 泥质灰岩 —2.30 玄 武 岩 2.60~3.21 2.90 盐 岩 2.28~2.41 2.60 辉 绿 岩 2.53~3.12 2.94 白 垩 1.20~2.20 1.70 硅长斑岩 2.20~2.74 — 石 膏 —— 安山凝灰集块岩 —2.62 花岗片麻岩 2.30~3.20 2.8 凝灰角砾岩 2.20~2.90 — 片 麻 岩 2.59~3.00 2.78 火山凝灰岩 1.60~1.95 1.80 白 云 岩 2.10~2.90 2.55 凝 灰 岩 0.75~2.40 1.80 板 岩 2.60~2.90 2.75 凝灰质熔岩 —2.64 大 理 岩 2.69~2.87 2.78 砾 岩 1.90~2.80 2.35 云母片岩 2.54~2.97 2.73 砂 岩 2.45~2.72 2.60 绿泥石片岩 2.77~2.78 2.77 粗 砂 岩 — 2.57 粘土质片岩 —— 中 砂 岩 — 2.60 角闪石片岩 2.67~3.05 2.90 细 砂 岩 — 2.65 石 英 岩 2.30~2.70 2.50 粉 砂 岩 —2.59 千 枚 岩2.71~2.862.78石英砂岩2.61~2.702.65表 2 部分岩石的孔隙率与吸水率孔隙率 n (%)变化范围 0.04~2.80 1.10~3.40 0.25~3.00— 0.29~1.13 1.10~4.30 1.00~2.20 0.29~5.10 1.59~2.23 0.90~7.54 0.40~4.10 2.00~5.10岩石名称 花 岗 岩 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 岩吸水率ω 1 (%) 0.10~1.70 0.14~1.65 0.18~1.000.48— 0.20~1.00 0.30~0.80 0.20~1.00 0.18~0.35 0.34~2.12 0.14~4.00 0.40~1.00平均值 0.95 2.00 1.25 2.540.70 2.30 1.70 2.20 1.80 3.20 2.10 3.20砂岩 1.04~9.30 5.04 0.14~4.10 砂岩(第三纪) 5.00~20.00 13.00 1.00~9.00 砂岩(白垩纪) 2.20~42.00 15.30 —砂岩(侏罗纪)7.20~37.70 17.10 —砂岩(三迭纪) 4.20~24.60 13.20 —砂岩新鲜的0.60~27.70 19.30 —风化的—21.11 —石英砂岩— 2.26 —石英砂岩新鲜的— 1.71 —风化的— 4.91 —页岩0.70~7.00 — 2.30~6.00 砂质页岩0.80~4.15 ——泥质页岩— 1.35 —煤质页岩— 1.03 —泥灰岩 1.00~52.00 18.00 1.00~5.00 石灰石0.53~27.00 12.00 0.20~6.40 石灰岩(第三纪) —20.00 —石灰岩(中生代) 1.20~26.50 11.65 —石灰岩(古生代) 0.80~27.00 12.00 —白垩 5.00~58.00 26.40 —石膏0.10~4.00 1.70 —硬石膏0.63~6.26 1.65 —片麻岩0.30~2.40 1.35 0.14~0.30 大理岩0.10~6.00 1.00 —白云岩0.30~25.00 7.70 —石英岩0.00~8.70 2.40 0.02~0.28 石英片岩 1.53~2.80 2.000.10~0.30角闪石片岩 — 2.96 0.11 云母片岩 — 0.79 0.08~0.42 绿泥石片岩 — 2.10 0.55~1.12 千 枚 岩 — 3.60 0.54~3.31 板 岩 0.29~3.76 1.30 0.70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)内聚力 C (× 105Pa) 内摩擦角φ 变形模量 Eo 容重γ(×天然含水量 孔隙比 e 塑限 W P土 类渗透系数 K (以 cm/s) ＜1.2×10-61.2×10-6 ~6.0×10-5 6.0×10-5 ~6.0×10-4 3.0×10-4 ~6.0×10-4 6.0×10-4 ~1.2×10-3渗透系数 K (以 cm/s) 1.2×10-3 ~6.0×10-3 6.0×10-3 ~2.4×10-2 2.4×10-2 ~6.0×10-2 6.0×10-2 ~1.8×10-1土 类 粘 土 亚 粘 土 轻亚粘土 黄 土 粉 砂土 细 中 粗 砾类 砂 砂 砂 砂土 类下蜀系粘性土 一般粘性土 新近沉积粘性土淤泥或游泥质 土 沿海内陆山区云贵红粘土容许承载力 R(× 105Pa)30＞8010＞45 8＞14 4＞10 5＞11 3＞8 10＞32压缩模量 E(× 105Pa) ＞150 40~150 20~75 10~50 20~50 10~60 50~160内聚力 C(× 105Pa) 0.4~1.0 0.1~0.5 0.1~0.2 0.05~0.15 0.3~0.8内摩擦角φ(°) 22~30 15~22 7~15 4~10 5~10土 类 下蜀系粘性土 一般粘性土 新近沉积粘性土淤泥或游泥质 土 沿海内陆山区云贵红粘土含水量 W (%)15~25 15~30 24~36 36~70 30~50液限 W L (%) 25~40 25~45 30~45 30~65 50~90液性指数 I L ＜0.8 0~1.0 0.25~1.2 ＞1.0 0~0.4塑性指数 I p10~18 5~20 6~48 10~25 ＞17孔隙比 e 0.6~0.90.55~1.0 0.7~1.2 1.0~2.0 1.0~1.9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。
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）。
常用的岩石物理力学参数
容重
吸水率
干抗 压
湿抗压
E
抗剪强度 抗剪强度
g/cm3 % Mpa Mpa Gpa tgψ C(Kpa)
工程名称
备注
第9页
容重
g/cm3
2.01 2.15 2.59 2.46
2.19
吸水率 %
6.65 1.91 3.3 5.1
软岩物理力学参数汇总表
干抗 压
湿抗压
E
抗剪强度 抗剪强度
工程名称
Mpa Mpa Gpa tgψ C(Kpa)
55
41 32.8 54.6
26.5 26.4 26 25.7 25.6
28.4 10.2 4.6
弱风化
2.57
14.6 5.3
冯家山 水库
页 岩 强风化 2.40 4.15
5.2
0.55
82
陆浑
砂 岩 微风化 2.21 6.14 14.5 5.1
0.67
18
新疆咯拉 咯尔电站
砂岩
变质, 强风化
2.26 5.68
18
粘土岩
2.51 1.94
5 15.9 5
江西高湖 小井沟
备注 *岩石粗面摩擦
第7页
页岩
云母片岩 白云岩 粉细砂岩
砂质
弱风化 灰质 新鲜
2.63 1.35 37.2 22.7
2.69 1.2 45.3 22.0 2.69 0.25 64.6 21.9
2.17
39.2 21.7 6.7
0.40
安山岩
粉砂岩 水云母 页岩 粉砂岩
灰岩
砂岩 粘土岩
凝灰质 灰黑色
泥质
泥钙质 砂质
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。
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）。
常用的岩石物理力学参数
0.25 23.9 23.5
3900
强风化 钙质，弱 风化
Sheet2
软岩物理力学参数汇总表
岩石名称 岩石性状
(裂隙、风 化、夹层)
容重 g/cm3 2.33
吸水率 干抗压 湿抗压 % 4.4 0.41 5.65 0.14 5.65 0.69 2.91 1.35 1.2 0.25 Mpa 36.2 43.7 42.7 73.8 40 34 31 37.2 45.3 64.6 39.2 63.8 Mpa 23.5 23.3 23.1 23 23 23 23 22.7 22.0 21.9 21.7 21.4 21.2 21.3 21
75.2 38 31.6 81.3 34.5 43.1 71.7 52.7 35 25.7 33 33.9 63.5 36 45.5 31 28.3 31.7
1.82
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 第4页
Sheet2
软岩物理力学参数汇总表
岩石名称 岩石性状
(裂隙、风 化、夹层)
容重 g/cm3
吸水率 干抗压 湿抗压 % Mpa 33.7 Mpa 21 20.9 20.5 19.6 19.6 19.3 19 18.6 18.2 18 18 18 17.8 17.5 17.3 17.3 17.2 17 16.5 16.3
云南、丰 收河大寨 电站
细砂岩 石英片岩 灰 砂 岩 岩
1.3 47.5
1.09
3000
黄
龙
徐州铜山 小井沟 水库 江西七星 水库 万 安 陆 浑 龙口矿区 沱江水库 升 第2页 钟
岩石的主要物理性质和力学性质
八、 岩石的变形特性
弹性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形 能够恢复的性质。
塑性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形 不能恢复的性质。
脆性：物体在外力作用下变形很小时就发生破坏的性质。 延性：物体能够承受较大的塑性变形而不丧失其承载能力 的性质。
变形
弹性变形 塑性变形
线弹性变形 非线弹性变形
a线弹性类岩石――σ～ε曲线呈线性关系，曲线上任一点 P的弹性模量E：
E
泊松比μ：岩石在单轴压缩条件下横向应变与纵向应变之比。
c2 c1 a2 a1
此强度下降值与融冻试验前的抗压强度σc之比的百
分比代表抗冻系数Cf ，即
Cf
c cf c
100%
可见：抗冻系数Cf 越小，岩石抗冻融破坏的能力越强。
七、岩石的透水性
地下水存在于岩石孔隙、裂隙之中，而且大多数岩 石的孔隙裂隙是连通的，因而在一定的压力作用下，地 下水可以在岩石中渗透。岩石的这种能透水的性能称为 岩石的透水性。岩石的透水性大小不仅与岩石的孔隙度 大小有关，而且还与孔隙大小及其贯通程度有关。
条件（整体和碎块，浸水时间等）有关。
（2）岩石的饱水率（ω2）
岩石的饱水率指在高压（150个大气压）或真空
条件下，岩石吸入水的重量Wω2与岩石干重量Ws之比，
即：
2
W2 Ws
100%
（3）岩石的饱水系数（Ks）
岩石吸水率与饱水率之比称为岩石的饱水系数，即
Ks
1 2
饱水系数反映了岩石中大开空隙和小开空隙的相对 含量。饱水系数越大，岩石中的大开空隙越多，而小开 空隙越少。
岩石物理力学指标参数表
1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 4/89 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/21 1/20 2/41 1/20 1/20
1/20
几点说明：
1）岩石的种类繁多，工程性质极为复杂，差别很多，表中所列岩石只是河南段所遇岩石的一部分。
2）岩石的分类可分为地质分类和工程分类。
地质分类用地质名称加风化程度表达，包括定塔位时描述地质成因矿物成分，结构、构造，风化程序等。
工程分类主要是对岩体性状进行研究评价，包括岩块的“坚硬程度”岩体的“完整程度”和“岩体质量等级”。
地质分类是基础，工程分类的目的是较好的概括评价某工程性质。
考虑到山区丘陵区岩石裸露区或第四系较薄地段多采用嵌固式基础，基础埋深一般在3~6m，施工方法多采用掏挖法，塔基受力荷载不大，岩石地基的强度和变形均能满足设计要求，在制表中只列出了岩石的坚硬程度和岩体完整程度，未考虑岩体基本质量等级。
3）岩石坚硬程度，岩体完整程度，风化程度，岩石抗剪强度，承载特征值宜综合考虑防止自相矛盾，参数表中的数值仅供参考。
4）山区丘陵一般地下水埋藏较深，可不考虑地下水对施工和岩体的影响。
5）在深度8~15m范围很难见到未风化新鲜的岩石，微风化的岩石也不多见，故表中未列岩石示风化微风化岩石物理力学参数，如有请参考参数表适当提高。
6）对全风化，强风化，当与残积土难以区分时按土考虑。
7）岩石坚硬程度的定性分类可参阅“国标”附录A.0.1 P135
岩体完整程度的定性分类可参阅“国标”附录A.0.2 P135
，风镐加爆破锤
，风镐加放炮
，爆破锤加放炮。
岩石物理力学性质指标经验数据
岩石物理力学性质指标经验数据在岩石物理学中，岩石的物理力学性质指标是评估岩石力学行为的重要参数，包括岩石的强度、变形性质、破裂特性等。
这些指标的经验数据非常重要，能够为岩石物理学的研究和实际工程应用提供有效的参考。
下面将介绍一些常见的岩石物理力学性质指标的经验数据。
岩石的抗压强度是指在垂直于施加力的方向上，岩石能够抵抗的最大压缩应力。
不同类型的岩石具有不同的抗压强度。
常见的岩石抗压强度经验数据如下：-砂岩：5-25MPa-灰岩：25-100MPa-花岗岩：100-250MPa-片麻岩：50-150MPa-麻岩：50-200MPa2. 抗张强度（Tensile strength）：岩石在拉伸条件下能够承受的最大应力称为抗张强度。
由于岩石的抗拉强度较低，因此常常使用岩石抗压强度的一半作为岩石的抗拉强度估计值。
常见的岩石抗张强度经验数据如下：-砂岩：1-5MPa-灰岩：5-20MPa-花岗岩：20-100MPa-片麻岩：10-50MPa-麻岩：10-50MPa3. 剪切强度（Shear strength）：岩石的剪切强度是指岩石在剪切应力作用下能够抵抗剪切破坏的最大强度。
常见的岩石剪切强度经验数据如下：-砂岩：3-15MPa-灰岩：15-30MPa-花岗岩：30-100MPa-片麻岩：15-50MPa-麻岩：20-60MPa4. 弹性模量（Young modulus）：弹性模量是岩石在弹性变形范围内的刚度指标，表示岩石在受力时变形程度的大小。
常见的岩石弹性模量经验数据如下：-砂岩：1-30GPa-灰岩：10-100GPa-花岗岩：50-200GPa-片麻岩：10-50GPa-麻岩：5-50GPa5. 泊松比（Poisson's ratio）：泊松比表示材料体积收缩时的径向收缩与轴向延伸之比，常用来表征岩石的变形特性。
-砂岩：0.1-0.4-灰岩：0.1-0.35-花岗岩：0.2-0.35-片麻岩：0.1-0.4-麻岩：0.2-0.4需要注意的是，以上数据仅为经验值，实际岩石的物理力学性质受多种因素的影响，包括岩石类型、成分、结构、孔隙度等。
岩土的物理力学性质参数-精选.pdf
2.60
辉绿岩
2.53 ～ 3.12
2.94
白垩
1.20 ～ 2.20
1.70
硅长斑岩
2.20 ～ 2.74
—
石膏
—
—
安山凝灰集块岩
—
2.62
花岗片麻岩
2.30 ～ 3.20
2.8
凝灰角砾岩
2.20 ～ 2.90
—
片麻岩
2.59 ～ 3.00
2.78
火山凝灰岩
1.60 ～ 1.95
1.80
白云岩
2.10 ～ 2.90
— — — — 0.70 ～ 7.00 0.80 ～ 4.15 — — 1.00 ～52.00 0.53 ～27.00 —
1.70 2.20 1.80 3.20 2.10 3.20 5.04 13.00 15.30 17.10 13.20 19.30 21.11 2.26 1.71 4.91 — — 1.35 1.03 18.00 12.00 20.00
2.00
0.08
0.05
24
160
1.95
0.06
0.03
23
130
2.10
0.42
0.25
24
450
12.5 ～ 15.4
2.00
0.21
0.15
23
210
1.95
0.14
0.10
22
150
1.90
0.07
0.05
21
120
2.00
0.50
0.35
22
390
1.95
0.25
0.15
21
180
15.5 ～ 18.4
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4~25
8~40
35~50
砾岩
2.40~2.66
0.8~10.0
0.3~2.4
0.50~0.96
6.7~16.2（新鲜岩体）
10~150
2~15
8~50
35~50
泥灰岩
2.3~2.7
1.0~10.0
0.5~3.0
0.44~0.54
1.3~2.6（新鲜岩体）
3.5~20
40~60
0.3~1.4
30~37
100~250
7~25
14~50
45~60
闪长岩
2.52~2.96
0.2~5.0
0.3~5.0
0.6~0.8
1.5~8.5（具裂隙岩体）
100~250
10~25
10~50
53~55
辉长岩
2.55~2.98
0.3~4.0
0.5~4.0
180~300
15~36
10~50
50~55
流纹岩
2.5~3.3
0.1~0.2
0.53~0.69（绿泥石片岩）
44~72
10~100
1~10
1~20
26~65
千枚岩
0.4~3.6
0.5~1.8
0.67~0.96
10（石英千枚岩）
10~100
1~10
1~20
26~65
板岩
2.3~2.75
0.45左右
0.1~0.3
5.0（新鲜岩体）
60~200
7~15
2~20
45~60
摩擦角°
泥岩
0.03~0.37（粘土岩）
20.7~59（干
23
15~30(粘土岩）
页岩
2.3~2.62
0.4~10.0
0.5~3.2
0.24~0.74
16~20
10~100
2~10
3~20
15~30
泥板岩
2.3~2.8
0.1~0.5
0.1~0.3
0.39~0.52
大理岩
2.6~2.7
0.1~6.0
0.1~1.0
49~67
70~140
2.0~4.0
4.9（裂隙较发育岩体）
52（裂隙较发育岩体）
石英岩
2.4~2.8
0.1~8.7
0.1~1.5
0.94~0.96
65~70
150~350
15~30
10~50
50~60
花岗岩
2.3~2.8
0.5~4.0
0.1~4.0
0.72~0.97
2.8~4.2
0.32（新鲜岩体）
37（新鲜岩体）
灰岩
2.3~2.77
16.0~52
0.1~4.45
0.7~0.94
35~39
50~200
5~20
10~50
35~50
白云岩
2.1~2.7
0.3~25.0
0.1~3.0
6.7~32
80~250
15~25
20~50
35~50
片岩
2.69~2.92
0.02~1.85
0.01~0.033(新)
15~25（老）
17.8~28.4(新)
含水率%
10~25
粘性土
1.8~2.05
23~55
16~30
7~25
4~12（压缩模量）
0.7~1.0
0.005~0.06
8~26
含水率%
20~40
岩类
岩石密度g/cm3)
孔隙率
吸水率
软化系数
变形模量（103MPa）
抗压强度
抗拉强度
内聚力C
岩土物理力学性质各项指标
土类
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
36~42
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
0.03~0.06（老）
[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
180~300
15~30
10~50
45~60
安山岩
2.3~2.7
1.1~4.5
0.3~4.5
0.81~0.91
8.3~12.0（具裂隙岩体）
100~250
10~20
10~40
45~50
玄武岩
2.5~3.1
0.5~7.2
0.3~2.8
0.3~0.95
83
180~300
15~36
10~50
50~55
注：未注明为岩体的数据，均为岩石试验数据。
123~199(干板岩)
粉砂岩
10~32
0.07~1.7
29~59
石英砂岩
2.6~2.71
54~58
68~102.5
1.9~3.0
13（寒武）
54（震旦）
75~82.5（似内摩擦角）摩擦系数0.54（寒武）0.49（震旦）
砂岩
2.2~2.71
1.6~28.0
0.2~9.0
0.65~0.97
17~41