范文一：常用岩石力学参数

2、本表引自 李世平编 《岩石力学简明教程》 中国矿业大学出版社出版

E =3(1-2υ) E G =2(1+υ) 力学参数岩石名称花岗岩

粗玄武岩砂岩煤砂岩页岩石灰岩=c +σn tan ?设计参考用岩体力学

岩体类型

I II

一些煤系地层层

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

抗压强度

100~250

100~350

20~170

4~49

20~170

5~100

30~250抗拉强度7~2515~354~250.2~64~252~105~25抗剪强度14~5025~608~404~68~403~3010~50

设计参考用岩体力学参数 GB50218-94

容重γ

/kN/m3

27 ~ 30

25 ~ 28粘聚力 C/MPa3 ~ 81.2 ~ 3内摩擦角弹模E φ/?> 5545 ~ 55/GPa> 2515 ~ 25< 0.20.2="">

0.25泊松比μ

23 ~ 25

21 ~ 25

20 ~ 240.4 ~ 1.20.1 ~ 0.4< 0.135="" ~="" 4525="" ~="">< 304="" ~="" 150.8="">< 10.25~="" 0.30.3="" ~0.4=""> 0.4

地层层面力学参数的参考值

粘聚力 C

/MPa

0.2

0.1

0.1法向刚内摩擦角切向刚度度系数φ系数KS KN /?/MPa/MPa3024.5981252514.714.7588588

范文二：岩石力学参数

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 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 弹性模量 泊松比 内聚力摩擦角 抗拉强度 容重d/

(kg。/MPa /MPa /? /MPa

3m-)

顶板 粉砂岩 2460 1.95e4 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 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?。粘聚力c=730kPa，内摩擦角

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

75~110 2.1~3.3 0.36~0.16

1.4~5.6

花岗岩 120~180 3.4~5.1 0.16~0.10 岩 5.43~6.9

180~200 5.1~5.7 0.10~0.02 浆 80~100 2.3~2.8 0.36~0.16 岩 正长岩 120~180 3.4~5.1 1.5~11.4 0.16~0.10

180~250 5.1~5.7 0.10~0.02

岩类 岩石名称 抗压强度 抗拉强度 弹性模量 泊松比

120~200 3.4~5.7 0.25~0.10 闪长岩 2.2~11.4

200~250 5.7~7.1 0.10~0.02 斑岩 160 5.4 6.6~7.0 0.16 安山岩 120~160 3.4~4.5 0.2~0.16

4.3~10.6 玄武岩 160~250 4.5~7.1 0.16~0.02

160~180 4.5~5.1 0.16~0.10 辉绿岩 6.9~7.9

200~250 5.7~7.1 0.10~0.02 流纹岩 120~250 3.4~7.1 2.2~11.4 0.16~0.02 花岗片

180~200 5.1~5.7 7.3~9.4 0.20~0.05 麻岩

80~100 2.2~2.8 0.30~0.20 片麻岩 1.57.0 变

140~180 4.0~5.1 0.20~0.05

质 87 2.5 0.20~0.16 石英岩 4.5~14.2

岩 200~360 5.7~10.2 0.15~0.10 大理岩 70~140 2.0~4.0 1.0~3.4 0.36~0.16 千枚岩

120~140 3.4~4.0 2.2~3.4 0.16 板岩

凝灰岩 120~250 3.4~7.1 2.2~11.4 0.16~0.02 火山角砾

岩

120~250 1.0~11.4 0.16~0.05 80?-87? 火山集块

岩 沉

40~100 1.1~2.8 0.36~0.20

积

砾岩 120~160 3.4~4.5 1.0~11.4 0.20~0.16

岩

160~150 4.5~7.1 0.16~0.05 石英砂岩 68~102.5 1.9~3.0 0.39~1.25 0.25~0.05

4.5~10 0.2~0.3 0.3~0.25 砂岩 2.78~5.4

47~180 1.4~5.2 0.2~0.05

岩类 岩石名称 抗压强度 抗拉强度 弹性模量 泊松比

片状砂岩 80~130 2.3~3.8 0.25~0.05

6.1

碳质砂岩 50~140 1.5~4.1 0.25~0.08

0.6~2.2 碳质页岩 25~80 1.8~5.6 0.20~0.16

2.6~5.5 黑页岩 66~130 4.7~9.1 0.20~0.16

2.6~5.5 带状页岩 6~8 0.4~0.6 0.30~0.25 砂质页岩

60~180 4.3~8.6 2.0~3.6 0.30~0.16 云页岩

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

3.5~20 0.3~1.4 0.40~0.30 泥灰岩 0.38~2.1

40~60 2.8~4.2 0.30~0.20 黑泥灰岩 2.5~30 1.8~2.1 1.3~2.1 0.3~0.25

10~17 0.6~1.0 0.50~0.31

25~55 1.5~3.3 0.31~0.25 石灰岩 2.1~8.4

70~128 4.3~7.6 0.25~0.16

180~200 10.7~11.8 0.16~0.04

40~120 1.1~3.4 0.36~0.16 白云岩 1.3~3.4

120~140 3.4~4.0 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

大理岩 0.226 0.272

范文三：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 0.10,0.30 页 岩 0.20,0.40 流纹岩 0.10,0.25 石灰岩 0.20,0.35 闪长岩 0.10,0.30 白云岩 0.15,0.35 安山岩 0.20,0.30 石英岩 0.08,0.25 辉长岩 0.10,0.30 片麻岩 0.10,0.35 玄武岩 0.10,0.35 片 岩 0.20,0.40 砂 岩 0.20,0.30 板 岩 0.20,0.30

2.弹性模量的变化范围:

岩石名称 弹性模量E/GPa 岩石名称 弹性模量E/GPa 花岗岩 50,100 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 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 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:

岩石名称 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

45,55 35,50 闪长岩 15,50 白云岩 8,40 安山岩 40,50 15,40 石英岩 50,60 20,60

45,55 35,50 辉长岩 15,50 片麻岩 10,30 玄武岩 45,55 20,60 片 岩 35,50 2,20

35,50 30,50 砂 岩 4,40 板 岩 2,20

范文四：岩石力学参数

水

泥 普通混凝土 轻骨料混凝土 石灰岩 花岗岩

（石灰岩）碎石 砂 粘土 普通粘土砖 粘土空心砖 水泥 普通混凝土 轻骨料混凝土

密度 密度 密度 容重 容重 容重 容重 容重 容重 容重 容重 容重 容重

g/cm3 g/cm3 g/cm3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3

3.10 2.60 2.60 1000~2600 2500~2700 1400~1700 1450~1650 1600~1800 1600~1800 1000~1400 1200~1300 2100~2600 800~1900

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 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

范文五：岩石力学参数测试

3.2 侏罗系煤岩层物理力学性质测试

3.2.1试验仪器及原理

本试验采用电子万能压力试验机(图3.24) 对侏罗系、石炭系岩石试样进行抗压强度、抗拉强度以及抗剪强度的测定。

(a) 电子万能压力试验机 (b) 单轴抗压强度测试

(c) 抗拉强度测试 (d) 抗剪强度测试 图3.24 岩石力学电子万能压力试验机及试验过程

(1) 岩石抗压强度测定：

单轴抗压强度的测定：将采集的岩块试件放在压力试验机上，按规定的加载速度(0.1mm/min)加载至试件破坏。根据试件破坏时，施加的最大荷载P ，试件横断面A 便可计算出岩石的单轴抗压强度S 0，见式(3.1)。

S 0=

P

(3.1) A

一般表面单轴抗压强度测定值的分散性比较大，因此，为获得可靠的平均单轴抗压强度值，每组试件的数目至少为3块。

(2) 岩石抗拉强度的测定：

做岩石抗拉试验时，将试件做成圆盘形放在压力机上进行压裂试验，试件受集中荷载的作用，见式(3.2)。

S t =

2P

(3.2) DT

式中：S t ——岩石抗拉强度 MPa ；

P ——岩石试件断裂时的最大荷载，KN ； D ——岩石试件直径； T ——岩石试件厚度。

为使抗拉强度值较准确，每种岩石试件数目至少3块。 (3) 岩石抗剪强度测定：

将岩石试件放在两个钢制的倾斜压模之间，然后把夹有试件的压模放在压力实验机上加压。当施加荷载达到某一值时，试件沿预定的剪切面剪断，见式(3.3)。

τ=

T P ?=sin α?

?A A

? (3.3)

N P

σn ==cos α?

?A A ?

式中：P ——试件发生剪切破坏时的最大荷载；

T ——施加在破坏面上的剪切力； N ——作用在破坏面上的正压力； A ——剪切破坏面的面积； τ——作用在破坏面上的剪应力；

σn ——作用在破坏面上的正应力；

α——破坏面上的角度。

每组取3块试件，变换不同的破坏角，根据所得的数值，便可在σ-τ坐标系上画出反映岩石发生剪切破坏的强度曲线。并可求出反映岩石力学性质的另外两个参数：粘聚力c 及内摩察角?。

3.2.2 标准岩样加工

根据需要和所在矿的条件，在晋华宫矿12#煤层2105巷顶板钻取岩样，钻孔长度约22m ，在。根据各段岩心长度统计结果，晋华宫矿顶板岩层的RQD 值为72.4%，围岩质量一般。

岩心取出后，随即贴上标签，用透明保鲜袋包好以防风化，之后装箱，托运到实验室，经切割、打磨、干燥制成标准的岩石试样，岩样制作过程见图3.25。

(a) 封装 (b) 切割

(c) 磨光 (d) 干燥

图3.25 标准岩样制作过程

根据岩性将晋华宫矿12#煤层2105巷顶板分为三层，其中0~6.85m为砂质泥岩，6.85~11.66m为粉砂岩，11.66~22.0m为细砂岩。由于永定庄矿岩心钻孔深度仅为8m ，除去前面约2m 的煤层，实际岩样长度约为6m ，且均为细砂岩，故不对其进行分层。

综上，本次试验共有4种岩样，每种岩样制作3个50mm×100mm 的标准单轴压缩试验试件、3个50mm×25mm 的标准劈裂拉伸试验试件和15个50mm×50mm 的标准抗剪强度试验试件，共制作12个单轴压缩试验试件、12个劈裂拉伸试验试件和60个抗剪强度试验试件。

3.3.3侏罗系煤岩层物理力学性质测试结果

晋华宫矿12#煤层2105巷顶板岩石单轴抗压强度测试结果见表3.12，破坏形式见图3.26；抗拉强度测试结果见表3.13，破坏效果见图3.27；抗剪强度测试结果见表3.14，σ-τ关系曲线见图3.28，破坏形式见图3.29所示。

表3.12 晋华宫矿12#煤层2105巷顶板岩石单轴抗压强度测试结果

(a) 砂质泥岩单轴抗压试验破坏形式 (b) 粉砂岩单轴抗压试验破坏形式

(c) 细沙岩单轴抗压试验破坏形式 (d) 细砂岩单轴抗压试验破坏形式(永定庄矿)

图3.26 大同矿区岩石单轴抗压强度试验破坏形式 表3.13 大同矿区岩石单轴抗拉强度测试结果

图3.27 大同矿区岩石抗拉强度试验破坏形式 表3.14 大同矿区岩石抗剪强度测试结果

(a) 砂质泥岩σ-τ关系曲线 (b) 粉砂岩σ-τ关系曲线

(c) 细砂岩σ-τ关系曲线 (d) 细砂岩σ-τ关系曲线(永定庄矿)

图3.28 大同矿区岩石抗剪强度测试σ-τ关系曲线

图3.29 大同矿区岩石抗剪强度试验破坏形式

以往工程对忻州窑矿、同家梁矿和煤峪口矿11#、12#等侏罗系煤岩层物理力学性质进行了测试，结果见表3.15~表3.18：

表3.15 忻州窑矿东三盘区11#煤岩层围岩的物理力学性质

表3.16 同家梁矿11#煤岩层围岩的物理力学性质

表3.17 忻州窑矿西一盘区12#煤岩层围岩的物理力学性质

表3.18 煤峪口矿410盘区12#煤岩层围岩的物理力学性质

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