岩石参数
岩石参数
与岩石纯抗压强度相关的岩石参数
岩石的抗压强度 σci [MPa] | 岩石的 Hoek 强度参数 mi[-] | GSI [-] | 岩石的粘聚力 c [kPa] | 岩石的内摩擦角 φ[°] |
150 | 25 | 75 | 7000 - 13000 | 46 - 68 |
80 | 12 | 50 | 3000 - 4000 | 30 - 65 |
50 | 16 | 75 | 2000 - 4000 | 40 - 60 |
30 | 15 | 65 | 1000 - 2000 | 40 - 60 |
20 | 8 | 30 | 400 - 600 | 20 - 44 |
15 | 10 | 24 | 300 - 500 | 24 - 38 |
5 | 10 | 20 | 90 - 100 | 23 - 28 |
与土体(包括粘性的和非粘性的)不一样,岩石的内摩擦角(有时也指抗剪强度角度)大小差别较大,且依赖于岩体当前的应力状态,其值为其极限应力状态莫尔圆的包络线的切线角度,可通过图解求得。φ 值随着应力 σ 的增加而逐渐减小,当超过弹性范围时(即开始发生塑性变形时),则设定 φ = 0。φ0 作为内摩擦角 φ 的代表值,被认为是应力 σ = 0 时的内摩擦角值。实际应用中,一般用极限拉伸 Rt 和极限压缩 Rd 状态的摩尔圆的包络线来作为岩石的包络线(如图)。则内摩擦角的大小为:
根据莫尔圆确定 φ0
内摩擦角也可以通过测量残余试验样品上破裂面的角度来估算,其估算公式为:
一些岩石的内摩擦角值:
风化的砂砾岩,稍破碎 | 35 – 44° |
未风化的粘性板岩,中等破碎 | 30 - 40° |
未风化的凝灰岩,中等破碎 | 33 – 42° |
未风化的辉绿岩 | 39 – 50° |
未风化的phantanite岩, 稍破碎 | 45 – 52° |
表B.0.1 较完整岩层的单轴极限抗压强度和侧向容许应力的对应值(铁路路基支挡结构设计规范 TB 10025-2006(2009局部修订版))
单轴极限抗压强度(kPa) | 侧向容许值σ [MPa] |
10 000 | 1.5 ~ 2 |
15 000 | 2 ~ 3 |
20 000 | 3 ~ 4 |
30 000 | 4 ~ 6 |
40 000 | 6 ~ 8 |
50 000 | 7.5 ~ 10 |
60 000 | 9 ~ 12 |
80 000 | 12 ~ 16 |