常用巖土材料參數(shù)和巖石物理力學(xué)性質(zhì)一覽表

1、(Eν)與(KG)的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：)21(3???EK（7.2）)1(2???EG當(dāng)ν值接近0.5的時(shí)候不能盲目的使用公式3.5，因?yàn)橛?jì)算的K值將會非常的高，偏離實(shí)際值很多。最好是確定好K值(利用壓縮試驗(yàn)或者P波速度試驗(yàn)估計(jì))，然后再用K和ν來計(jì)算G值。表7.1和7.2分別給出了巖土體的一些典型彈性特性值。巖石的彈性（實(shí)驗(yàn)室值）（Goodman1980）表7.1干密度(kgm3)E(GPa)νK(GPa)G(GPa)砂巖19.30.38

2、26.87.0粉質(zhì)砂巖26.30.2215.610.8石灰石209028.50.2922.611.1頁巖2210257011.10.298.84.3大理石270055.80.2537.222.3花崗巖73.80.2243.930.2土的彈性特性值（實(shí)驗(yàn)室值）（Das1980）表7.2干密度(kgm3)彈性模量E(MPa)泊松比ν松散均質(zhì)砂土147010260.20.4密質(zhì)均質(zhì)砂土184034690.30.45松散含角礫淤泥質(zhì)砂土1630

3、密實(shí)含角礫淤泥質(zhì)砂土19400.20.4硬質(zhì)粘土17306140.20.5軟質(zhì)粘土11701490230.150.25黃土1380軟質(zhì)有機(jī)土610820凍土2150各向異性彈性特性——作為各向異性彈性體的特殊情況，橫切各向同性彈性模型需要5中彈性常量：E1E3ν12ν13和G13；正交各向異性彈性模型有9個(gè)彈性模量E1E2E3ν12ν13ν23G12G13和G23。這些常量的定義見理論篇。均質(zhì)的節(jié)理或是層狀的巖石一般表現(xiàn)出橫切各向同性彈

4、性特性。一些學(xué)者已經(jīng)給出了用各向同性彈性特性參數(shù)、節(jié)理剛度和空間參數(shù)來表示的彈性常數(shù)的公式。表3.7給出了各向異性巖石的一些典型的特性值。橫切各向同性彈性巖石的彈性常數(shù)（實(shí)驗(yàn)室）表7.3Ex(GPa)Ey(GPa)νyxνzxGxy(GPa)砂巖43.040.00.280.1717.0砂巖15.79.60.280.215.2（7.6））G3K(22G3Kuuu????這些值應(yīng)該和排水常量和作比較，來估計(jì)壓縮的效果。重要的是，在FLAC3

5、D中，k?排水特性是用在機(jī)械連接的流變計(jì)算中的。對于可壓縮顆粒，比奧模量對壓縮模型的影響比例與流動。7.37.3固有的強(qiáng)度特性固有的強(qiáng)度特性在FLAC3D中，描述材料破壞的基本準(zhǔn)則是摩爾庫侖準(zhǔn)則，這一準(zhǔn)則把剪切破壞面看作直線破壞面：（7.7）s13N2cNf???????其中)sin1()sin1(Nφ?????——最大主應(yīng)力(壓縮應(yīng)力為負(fù))1?——最小主應(yīng)力3?——摩擦角?c——粘聚力當(dāng)時(shí)進(jìn)入剪切屈服。這里的兩個(gè)強(qiáng)度常數(shù)φ和c是由實(shí)驗(yàn)

6、室的三軸實(shí)驗(yàn)獲得的。0fs?當(dāng)主應(yīng)力變?yōu)槔r(shí)，摩爾庫侖準(zhǔn)則就將失去其物理意義。簡單情況下，當(dāng)表面的在拉應(yīng)力區(qū)域發(fā)展到等于單軸抗拉強(qiáng)度的點(diǎn)時(shí)，，這個(gè)次主應(yīng)力不會達(dá)到拉伸強(qiáng)度—例如；3?t?（7.8）t3tf????當(dāng)時(shí)進(jìn)入拉伸屈服。巖石和混凝土的抗拉強(qiáng)度通常有由西實(shí)驗(yàn)獲得。注意，抗0ft?拉強(qiáng)度不能超過σ3這是和摩爾庫侖關(guān)系的頂點(diǎn)的限制是一致的。最大的值由下式給出（7.9）??tanctmax?表7.4列出了一系列具有代表性的典型的巖石