20191204岩体物理力学参数整理
岩体力学第二章2.1
定义：岩石在自然条件下，单位体积的质量 自然条件下 定义：岩石在自然条件 计算公式：
ρ=
m V
g/cm3
ma=0
空气 水 固体
Va Vv Vw V
试验方法：称重法 试验方法：
m mw ms
精度 0.01g 质量
+
量尺 天平
Vs
体积
山东科技大学资源与环境工程学院
试验时，将烘干的试块约 试验时，将烘干的试块约500g，分成 份，放入带有筛孔的圆筒内，使圆筒在水槽 ，分成10份 放入带有筛孔的圆筒内， 中以20r／ 速度连续转 分钟，然后将留在圆筒内的石块取出烘干称重， 速度连续转10分钟 中以 ／s速度连续转 分钟，然后将留在圆筒内的石块取出烘干称重，如此反复进行 两次。 两次。
2.1 岩石的基本物理性质
②膨胀压力
定义：岩石试件浸水后，使试件保持原有体积所施加的最大压力。 最大压力。 定义：岩石试件浸水后，使试件保持原有体积所施加的最大压力 试验方法： 试验方法：
先加预压0.01MPa，变形稳定后，浸水，岩石遇水膨胀的变形量大于0.001mm时，施 ，变形稳定后，浸水，岩石遇水膨胀的变形量大于 先加预压 时 加一定的压力， 件保持原有的体积，测量试件保持不变时的最大压力。 加一定的压力，试件保持原有的体积，测量试件保持不变时的最大压力。
2.1 岩石的基本物理性质
某些岩石的渗透系数K（cm/s）
2.1 岩石的基本物理性质
岩石渗透试验仪（轴向渗透） 岩石渗透试验仪（轴向渗透）
2.1 岩石的基本物理性质
b、 径向渗透试验时，其渗透系数计算
径向渗透试验示意图
2.1 岩石的基本物理性质
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-=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砂岩 15.7 9.6 0.28 0.21 5.2 石灰石 39.8 36.0 0.18 0.25 14.5 页岩 66.8 49.5 0.17 0.21 25.3 大理石 68.6 50.2 0.06 0.22 26.6 花岗岩10.75.20.200.411.2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。
岩土体物理力学参数参考
50~150
24.23~28.81
100~250
破碎夹泥层Ⅰ(岩屑夹泥型)
<10
以碎块、岩屑为主，在碎块骨架间填有少量泥浆或次生泥质物，厚度常有变化
19.29~24.23
25-50
19.29~24.23
50~100
破碎夹泥层Ⅱ(泥夹岩屑型)
10~30
碎块岩屑间充填泥质物较多，呈泥包碎块状，有时上下层面附有断续的泥化层
3胶结或无充填的结构面抗剪断强度，应根据结构面的粗糙程度取大值或小值；
4当软弱夹层和断层有一定厚度时，应考虑充填物的影响。当厚度大于起伏差时，软弱层和断层应采用充填物的抗剪强度作为标注值；当厚度小于起伏差时，还应采用起伏差的最小爬坡角，提高充填物抗剪强度试验值作为标注值；
5当试件粘粒含量大于30%或有泥化镜面或粘土矿物以蒙脱石为主时，应采用流变强度作为标准值。
较软岩～软岩，结合一般
19～29
80～120
4
较坚硬～较软岩，结合差～结合很差；
软岩，结合差；软质岩的泥化面
13～19
8～50
5
较坚硬岩及全部软质岩，结合很差；
软质岩泥化层本身
<13
<50
——工程岩体分级标准(GB50218-94)
表5-14国内部分水电工程软弱结构面强度参数
结构面类型
结构面性状
抗剪强度
21.0
37.6
18.9
18.7
6.9
16°00′
永加线
褐红色含碎石粘土，碎石含量10～20％
21.10
20.35
8
18°00′
黄树岭滑坡
含碎石粘土
Hale Waihona Puke 1221°金钗湾南潜在滑移体
岩石物理力学性质指标经验数据
花岗岩
正长岩 闪长岩 岩浆岩 斑岩 安山岩 玄武岩 辉绿岩 流纹岩、凝灰岩 火山角砾岩 火山块集岩 花岗片麻岩 片麻岩 变质岩 石英岩 大理岩 千枚板岩 砾岩 石英砂岩 砂岩 片状砂岩 炭质砂岩 炭质页岩 黑页岩 带状页岩 砂质页岩 云母页岩 软页岩 页岩 泥灰岩 黑泥灰岩
沉积岩
石灰岩
16.7-21.6 21.0-21.5 24.5-27.0 30.0
27° -60° 60° -73° 70° -85° 85° 65° -83° 87°
岩石物理力学性质指标经验
岩类 名称 容重γ 3) （kN/m 25.8-26.8 27.5-30.0 30.0-32.4 24.5 26.5-27.5 27.5-32.4 24.5-28.4 28.4-32.4 27.5 24.5-26.5 26.5-32.4 26.5 28.4 24.5-32.4 24.5-32.4 26.5-28.4 24.525.5-27.5 25.6 27.5-29.4 24.5-32.4 24.5-32.4 21.6-24.5 27.5-28.4 28.4-32.4 25.5-26.6 21.6-29.4 27.1 21.6-29.4 19.6-25.5 26.6 15.2-16.2 22.6-25.5 17.7-19.6 19.6-26.5 22.6-23.1 24.5 21.6-22.6 抗压强度Re (MPa) 75-110 120-180 180-200 80-100 120-180 180-200 120-200 200-250 160 120-160 160-250 160-180 200-250 120-250 120-250 180-200 80-100 140-180 87 200-360 70-140 120-140 40-100 120-160 160-250 68-102 4.5-10 47-110 80-130 50-140 25-80 66-130 6-8 60-120 20 20-40 3.5-20 40-60 25-30 抗拉强度Rt (MPa) 2.1-3.2 3.3-5.0 5.0-5.6 2.3-2.7 3.3-5.0 5.0-5.6 3.3-5.6 5.6-7.0 5.3 3.3-4.4 4.4-7.0 4.4-5.0 5.6-7.0 3.3-7.0 3.3-7.0 5.0-5.6 2.2-2.7 3.9-5.0 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 4.2-8.4 1.4 1.4-2.7 0.3-1.4 3.7-4.1 1.8-2.1 抗剪强度τ (MPa) 5.0-7.4 8.8-11.8 11.8-13.2 5.3-6.7 7.9-11.8 11.8-16.7 7.9-13.2 13.2-16.7 10.1 7.9-10.6 10.6-16.7 10.6-11.8 13.2-16.7 7.9-16.7 7.9-16.8 12.0-13.2 5.3-6.6 9.3-12 5.8 13.2-24 4.7-9.4 7.9-9.3 2.6-6.6 7.9-10.6 10.6-16.8 5.2-7.8 0.3-0.8 3.1-13.7 6.1-9.8 3.8-11.1 2.1-6.5 5.4-9.9 0.5-0.7 4.9-9.8 1.7 1.7-3.2 0.3-1.7 3.2-4.9 2.1-2.5
常见岩石物理力学参数一览表
岩性岩石密度(g/cm3) 液限% 塑限% 塑性指数 变形模量（MPa） 孔隙比%碎石（堆积）类土2.65~2.720~400.4~0.6土粒密度黄土类土 干1.3~1.5 23~33 15~20 8~13 新黄土具有湿陷性 0.8~1.1粘性土 1.8~2.05 23~55 16~30 7~25 4~12（压缩模量） 0.7~1.0抗压强度岩性岩石密度(g/cm3)孔隙率 吸水率 软化系数 变形模量（103MPa）泥岩 0.03~0.37（粘土岩） 20.7~59（干粘页岩 2.3~2.62 0.4~10.0 0.5~3.2 0.24~0.7416~20 10~100泥板岩 2.3~2.8 0.1~0.5 0.1~0.3 0.39~0.52 123~199(干板岩)粉砂岩10~32石英砂岩 2.6~2.71 54~58 68~102.517~41 20~200砂岩 2.2~2.71 1.6~28.0 0.2~9.0 0.65~0.97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 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 /Us+>v g!40~60 0.3~1.4 + /%4E %`9SS2.8~4.2 0.32（新鲜岩体） 37（新鲜岩体） /8]ZUK 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 Z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 zK 1\InP 片岩 2.69~2.92 0.02~1.85 0.1~0.2 0.53~0.69（绿泥石片岩） 44~72 10~100 1~10 1~20 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 qkc 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 JUDZ_c 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 I|Hc 花岗岩 2.3~2.8 0.5~4.0 0.1~4.0 0.72~0.97 30~37 100~250 7~25 14~50 45~60 >2}*L 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 辉长岩 2.55~2.98 0.3~4.0 0.5~4.0 180~300 15~36 10~50 50~55 F U} - .Ki=8p[ (<F=流纹岩 2.5~3.3 180~300 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\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 n Zx^ej 注：未注明为岩体的数据，均为岩石试验数据。
常用的岩石物理力学参数
第5页
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
备注 *室内三轴值
Sheet2
岩石名称 岩石性状
(裂隙、风 化、夹层)
容重 g/cm3
吸水率 %
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)
细砂岩
1.98 8.19 15.3 11.6
陕西王圪 堵水库
灰岩
粘土岩 砂页岩
薄层,风 化
2.55
2.36 2.66
1.61 6.5
30
40.6 14.3
11.2
11.4 11.1
恒山
三岔 徐州铜山
绢英千 枚岩
薄片， 微风化
2.60 0.20
25
10
0.53
10
碧口
石英砾岩 泥灰岩 泥岩
2.58 1.01
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
江西奉新
淮阳 葛洲坝 陆浑 升钟 巩河水库
绿泥石 片岩
泥质 紫红色
2.37 3.32 14.1 2.25 4.98 7
2.59 1.01
2.14 2.35 2.25
10.24 20.6 24.9
常见岩石力学参数
常见岩石力学参数岩石力学参数是指描述岩石在外力作用下的力学行为的物理性质，包括弹性模量、剪切模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
这些参数对于岩石的力学性质和工程应用具有重要意义。
本文将详细介绍这些常见的岩石力学参数。
1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量是衡量岩石弹性性质的一个重要参数，表示岩石在外力作用下产生弹性变形的能力。
弹性模量越大，岩石的刚度越大，抗弯和抗变形能力越强。
2. 剪切模量（Shear modulus）：剪切模量是衡量岩石抗剪切性质的参数，表示岩石在剪切应力作用下产生剪切变形的能力。
剪切模量越大，岩石的抗剪强度越高，稳定性越好。
3. 泊松比（Poisson's ratio）：泊松比是衡量岩石体积变形性质的参数，表示岩石在受到压缩应力时，横向收缩的程度。
泊松比一般介于0.1到0.4之间，数值越大，岩石的蠕变性越强。
5. 抗拉强度（Tensile strength）：抗拉强度是衡量岩石抗拉性质的参数，表示岩石在受到拉伸应力时的最大承载能力。
抗拉强度一般比抗压强度要小，岩石在受到拉伸时易发生断裂。
6. 抗剪强度（Shear strength）：抗剪强度是衡量岩石抗剪切性质的参数，表示岩石在受到剪切应力时的最大承载能力。
抗剪强度主要与岩石内部的粘聚力和内摩擦角有关。
除了上述常见的岩石力学参数外，还有一些与岩石稳定性有关的参数：7. 断裂韧性（Fracture toughness）：断裂韧性是衡量岩石抗断裂性质的参数，表示岩石在受到裂纹扩展时的抵抗能力，能够反映岩石的破坏扩展能力。
8. 孔隙度（Porosity）：孔隙度是衡量岩石孔隙结构的参数，表示岩石内部的孔隙空间占总体积的比例。
孔隙度能够影响岩石的密实程度和渗透性，对工程建筑的渗流和稳定性有重要影响。
9. 饱和度（Saturation）：饱和度是衡量岩石孔隙中被水、气体或其他流体填充的程度。
岩体强度和力学参数.ppt
mb , S, a
--岩体力学参数
GSI根据岩体所处的地质环境、岩体结构特性和表面特性来确 定。但以往在岩体结构的描述或岩体结构的形态描述中缺乏 定量化, 难以准确确定岩体的 GSI 值。为使其描述定量化 , 引入岩体质量 RMR 分级法定量确定岩体质量等级。根据 Z. T. Bieniawski研究认为 , 修正后的 RMR 指标值与 GSI 值 具有等效关系, 确定修正后的 RMR 指标值, 即得出 GSI值。 RMR 分级方法是采用多因素得分, 然后求其代数和 (RMR 值 ) 来评价岩体质量。参与评分的 6 因素 : 岩石单轴抗压强度 ; 岩石质量指标 RQD; 节理间距; 节理性状; 地下水状态; 节 理产状与巷道轴线的关系。在 1989年的修正版中, 不但对评 分标准进行了修正 , 而且对第 4项因素进行了详细分解 , 即 节理性状包括 : 节理长度 ; 间隙 ; 粗糙度 ; 充填物性质和 厚度; 风化程度。 实际应用中应在现场工程地质调查的基 础上, 进行岩体质量指标 RMR 的分析与评价 , 需结合矿区 实际, 在确定优势结构面组后 , 再根据结构面产状与巷道轴 线的关系来确定岩体 RMR 分级节理方向的修正值, 得出岩体 RMR 评分值 , 确定岩体质量等级。（ 参 考 盛 佳 和 李 向 东 基 于 Hoek- Brown强度准则的岩体力学参数确定方法）
岩体强度估算的经验办法
基于岩体弹性波传播速度的经验公式 1)1970 年，日本 Ikeda 提出岩体单轴抗压强度与岩体纵波波速 2 及岩石纵波波速的关系 m
m i , V , , V cm p ci P -- 分别为岩体和岩石的单轴抗压强度与纵波波
cm V p Vi ci p
GSI指标定量化第二种确定方法
岩土的物理力学性质参数
岩土的物理力学性质指标
岩上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，测左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7o
表5 抗剪(断)试验成果表
岩性试验方法
峰值屈服值残余值
汕 c( M Pa) /二。
c( M Pa) (:( M Pa)
干枚岩
常
抗剪断0. 620. 25|0. 650. 320. 46 0. 23
与大理抗剪
单点抗剪0. 360. 2()0. 330. 04
规
岩互层0. 580. 120. 310. ()7
常规抗剪断0. 640. 330. 620. 4X0. 5() 0. 39
干枚岩抗剪0. 460. 250. 270. 13
单点抗剪().560. IX0. 340. ()6
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 不冋成因粘上的有关物理力学性质指标（一）
表5 几种丄的渗透系数表
表6 土的平均物理、力学性质指标(一)
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±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2/3o Cu为中间值时，Eo值按内插法确左。
3.对于地基稳左计算，采用内摩擦角e的计算值低于标准值2° o
岩石及软弱夹层的力学性质指标见表8至表25*。
岩体力学第二章 岩石的基本物理力学性质
wmw 100 % ms
根据含水状态分：天然状态下含水率；饱和状态下含水率。
（2）吸水率：岩石吸入水的质量与固体质量之比。 分：自由吸水率（Wa）；饱和吸水率(Wsa)
Wa
m0 ms ms
1 0 0
Ws a
mp ms ms
1 0 0
(%) (%)
m0—试件浸水48h的质量；
2021/6/18 mp—试件煮沸或真空抽气饱和后的质量
试验时，将烘干的500g试块，分成10块，放入带有筛孔的
圆筒内，使圆筒在水槽中以20r／min速度连续转10min，然后将
留在圆筒内的岩块取出烘干称重。反复进行2次后.按下式计算
耐崩解性指数：
Id2
mr ms
100
%
ms—试验前试件烘干质量 ；
mr—2次试验后残留在筒内的试件烘干质量。
2021/6/18
2021/6/18 △HHP—侧向约束条件下的轴向膨胀变形量。
9
（3）膨胀压力： 指岩石试件浸水后，使试件保持原有体积所施加的最大
压力。 五、岩石的其它特性
岩石的抗冻性：它反映岩石在冻融条件下的力学特性， 指标：抗冻性系数Kf
Kf
Rf Rs
100
%
2021/6/18
Rf—岩石冻融后的饱和单轴抗压强度； Rs—岩石冻融前的饱和单轴抗压强度。
8
3 岩石的膨胀性 （1）自由膨胀率： 试件无约束条件下，浸水后产生的膨胀变形与原尺寸之比。
轴向自由膨胀率： VH H H100%
径向自由膨胀率： VDD D100 %
△H，△D—浸水后试件轴向、径向膨胀变形量。
（2）侧向约束膨胀率： 将具有侧向约束的试件浸入水中，使试件仅产生轴向
附表2岩土工程物理力学指标表
附表2岩土工程物理力学指标表表11-1岩土参数建议值表岩石地基土承载力特征值fak(kPa)60190210220桩侧摩阻力特征值(钻孔灌注桩)qsa(kPa)30303570130135桩端阻力特征值(钻孔灌注桩)qpa(kPa)70013001500桩极限侧阻力标准值(钻孔桩极限端阻力标准值(钻孔岩石与锚土体与锚固体极固体极限地基系数的比例系岩层或土层水平基床系数Ks(MPa/m)18203535150170200岩层或土层垂直基床系数Kc(MPa/m)12183030120135175岩土分层岩名称时代与成因承载力特征值fa(kPa)静止侧压力系数K0.400.400.390.380.380.280.26岩土泊桑0.290.290.280.280.280.220.21岩石质量指标RQD(%)10~1510~20基底摩擦系数f0.280.280.300.300.330.380.45边坡坡度高宽比允许值(1:n)支护1.25110.750.50.5土石可挖性分级Ⅰ～ⅡⅡⅡⅢⅢ～ⅣⅣⅤ限摩阻力标准值摩阻力标数(灌注灌注桩)灌注桩) 准值桩)q sik(kPa)40435075170180qsik(kPa)75016001800qs(kPa)18505055qs(MPa)0.120.300.50m(MPa/m2)18.022.040.0(1-1)(3-4)(4-2)(11)-1(11)-2(11)-3(11)-4说明：岩土分层(1-1)(3-4)(4-2)(11-1)(11-2)(11-3)(11)-4说明：1.本表所称的岩土参数建议值，是根据室内试验或原位测试结果的统计值，按工程类比（工程经验）的方法而提供的岩土参数。
2.表中岩土层热物理指标建议值系根据相关工程经验的室内热物理力学性质试验成果综合提出。
填土粗砂粉质粘土全风化板岩强风化板岩中风化板岩微风化板岩1、本表的岩土参数值，是根据勘察结果，按工程类比（工程经验）的方法经过查阅有关规程、规范、手册或通过计算而提供的可用于设计的岩土参数。
新编[物理]岩土主要物理力学指标参考值
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岩土主要物理力学指标参考值（2）溢洪道工程地质条件坝址溢洪道位于左坝肩斜坡顶部，进口段至坡顶地形较平缓，坡顶至出口段为降坡段，斜坡坡度25～28°。
浅表层为全、强风化石英闪长岩，工程地质条件与大坝左坝肩基本一致，但全、强风化石英闪长岩风化严重，抗冲刷能力较弱。
（3）放水、冲沙洞工程地质条件①隧洞地质条件洞区地形、地质条件较简单，主要物理地质作用为自然风化、剥蚀，无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，未见断裂构造通过，整体稳定。
隧洞进口段为第四系冲洪积砾砂土覆盖层，结构松散，强度低，对洞口边坡需进行加固护坡。
隧洞洞身前段主要由弱风化石英闪长岩组成，岩体较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级，自稳能力较差，成洞后稳定性差，隧洞开挖容易产生局部塌方、掉块等挤压形式变形破坏；隧洞中段主要由微风化石英闪长岩组成，岩体较完整，自稳能力较好，开挖后可基本稳定，局部可能会出现岩块位移错动掉块；隧洞出口段主要由弱风化石英闪长岩组成，岩体较破碎，自稳能力较差，隧洞开挖容易产生局部塌方、掉块等挤形式压变形破坏。
隧洞出口段该段地层为第四系冲洪积漂石土覆盖层，结构松散，强度低，开挖易产生塌方。
②隧洞岩土物理力学特性隧洞岩土物理力学特性主要物理力学指标参考前表。
工程岩体分级标准（上）2010-04-15 | 作者：| 来源：中国地质环境信息网| 【大中小】【打印】【关闭】1 总则1.0.1 为建立统一的评价工程岩体稳定性的分级方法；为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于各类型岩石工程的岩体分级。
1.0.3 工程岩体分级，应采用定性与定量相结合的方法，并分两步进行，先确定岩体基本质量，再结合具体工程的特点确定岩体级别。
1.0.4 工程岩体分级所必需的地质调查和岩石试验，除应符合本标准外，尚应符合有关现行国家标准的规定。
2 术语、符号2.l 术语2.1.1 岩石工程rock engineering以岩体为工程建筑物地甚或环境，并对岩体进行开挖或加固的工程，包括地下工程和地面工程。
第二章 岩体力学汇总
以分析岩块在三轴压缩条件下的变形与强 度性质。
• 三轴压缩强度：试件在三向压力下能抵抗的最大轴向应力，称为岩块 的三轴压缩强度。通过三轴压缩试验可以得到相应围压的三轴压缩强 度、剪切强度参数、单轴抗拉强度。
1m
pm A
sin
(1m 3 ) / 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1m 3 ) / 2 C cot
三向应力下岩石的变形与强度
三轴应力下岩石的变形与强度测试： 真三轴或不等压三轴： 1 > 2 > 3 > 0 假三轴： 1 > 2 = 3 > 0
• 三轴压缩试验可以得出：（1）不同围压 3 下三轴压缩强度 1m；（2）强度包络线及剪 切强度参数；（3）压力差（1 3 ）-轴向
第二章 岩体力学
第一节 岩石的工程地质性质
• 几个概念： • 岩石：是由具有一定结构构造的矿物（含
结晶和非结晶）集合体组成。 • 岩块：是指不含显著结构面的岩石块体，
是构成岩体的最小岩石单元体。 • 岩体：由岩块和结构面组成。
• 岩石与土的主要区别：1.岩石矿物颗粒间具 有更为牢固的连接；2. 岩体存在结构面；3. 岩体具有高地应力。
• 岩石的抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性质。
• 岩石的抗冻性常用抗冻系数和质量损失率两个指 标表示。
• 抗冻系数是指岩石冻融实验后干抗压强度与冻融 前抗压强度之比，以百分数表示。
• 质量损失率是指冻融前后岩样干质量之差与冻融 前干质量之比，以百分数表示。
• 当抗冻系数大于75%，质量损失率小于2%时，认 为岩石抗冻性好；吸水率小于5%，软化系数大于 0.75以及饱水系数小于0.8的岩石，具有足够的抗 冻能力。
常用的岩石物理力学参数
新鲜 蚀变 中细粒、新鲜 新鲜
2.7 2.65 2.8 2.64 2.63 2.62
2.62 2.6 2.61 2.68 2.59 2.6 2.55 2.58 2.59 2.62 2.52 2.5 2.59 2.68 2.67(G) 2.58
0.21 0.13
1.17 0.57
1.99 3.17 2.31
0.34 0.01 0.28 0.16 0.58
0.21 0.14
0.24 0.12 0.34 0.31
107.9 101.1 100 72.5~109 64.1
53.3 41.1
223.4 176.2 163.2 156.4 155.8 152 141.3 140 135.8 135.2 129.1 125.9 122.2
吸水率 %
0.25 0.52 0.96 0.55
3.12 0.6 0.14 0.16 0.23 0.56 0.28 1.97 0.15~0.26 0.29 3.59 0.67 1.59 0.36 4.38 1.32 0.22 0.19 0.06 0.3 0.22 0.19 1.54 0.35 0.14 0.79 0.96 0.18 1.57 1.1
2.71(比重)
1.55
1.15 0.46 0.52 2.18 1.98 3.40 5.65 2.47 0.39 0.46 0.71 0.03
花岗岩 花岗岩 花岗岩 花岗岩 花岗岩 花岗岩 闪长岩 闪长岩 花岗闪长岩 闪长岩 闪长岩 闪长岩 花岗闪长岩 花岗闪长岩 花岗闪长岩 花岗闪长岩 石英闪长岩 闪长岩 闪长岩 闪长岩 闪长岩 花岗闪长岩 闪长岩 花岗闪长岩 花岗闪长岩 闪长岩 闪长岩 花岗闪长岩 闪长岩 闪长岩 闪长岩 花岗闪长岩
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报告2：岩体物理力学指标
报告3：岩土体物理力学指标
注：报告1：《胜利东二露天矿内排土场与南帮变形成因与稳定性治理方案》，辽宁工程技术大学，2018年5月。
报告2：《胜利东二露天煤矿南帮边坡稳定性分析及治理》，辽宁工程技术大学，2011年5月。
报告3：《胜利东二号露天煤矿南排土场南帮边坡稳定性分析与控制技术研究报告》，辽宁工程技术大学，2015年1月。
报告4：《二〇一七年度评价胜利东二露天矿南北帮及内排土场边坡稳定性分析与评价》，辽宁工程技术大学，2017年10月。
报告5：《胜利东二号露天煤矿采场深部滑体清理采煤方案研究》，辽宁工程技术大学，2018年2月。
岩土体物理力学指标
需讨论：1、泥沙岩互组2、断层3、煤4、弱层。