岩土物理力学性质指标有哪些

‘壹’ 通常用来控制土的夯实标准的岩土物理力学性能指标是( )。

通常用来控制土的夯实标准的岩土物理力学性能指标是干密度。

土的孔隙中完全没有水时的密度，称干密度；是指单位体积土的质量，即：固体颗粒的质量与土的总体积之比值。

干密度反映了土的孔隙比，因而可用以计算土的孔隙率，它往往通过土的密度及含水率计算得来，但也可以实测。

土的干密度一般常在1.4~1.7 g/cm3。

在工程上常把干密度作为评定土体紧密程度的标准，以控制填土工程的施工质量。在土方填筑时，常以土的（干密度 ）来控制土的夯实标准。

(1)岩土物理力学性质指标有哪些扩展阅读：

根据形成条件和土壤性质可分为4个亚类：

（1）垆土。多见于关中平原东部，下伏碳酸盐褐土。所处气候条件较干旱，淋溶作用和粘化作用均较弱，钙积层和粘化层明显，全剖面有石灰反应，粘化层无明显胶膜。

（2）油土。多见于关中平原西部。下伏典型褐土。粘化层无或只有弱石灰反应；呈小棱柱状结构，多包被褐色胶膜，熟化层疏松多孔，结构良好。

（3）立槎土。多见于秦岭北麓和陇山东侧的黄土塬上。下伏淋溶褐土。由于雨量较多，风化和淋溶强烈，全剖面无石灰反应，粘化层厚而粘。棱柱状结构特别发育，具垂直裂隙，透水快，构造体紧实而体大。

‘贰’ 岩石的力学性质包括哪些

①岩石的变形
岩石受力作用会产生变形，在弹性变形范围内用弹性模量和泊桑(松)比两个指标表示。弹性模量是应力与应变之比，以“帕斯卡”为单位，用符号Pa表示。相同受力条件下，岩石的弹性模量越大，变形越小。即弹性模量越大，岩石抵抗变形的能力越强。泊松比是横向应变与纵向应变的比。泊桑(松)比越大，表示岩石受力作用后的横向变形越大。
岩石并不是理想的弹性体，岩石变形特性的物理量也不是一个常数。通常所提供的弹性模量和泊桑(松)比，只是在一定条件下的平均值。
②岩石的强度
岩石的强度是岩石抵抗外力破坏的能力，也以“帕斯卡”为单位，用符号Pa表示。岩石受力作用破坏，表现为压碎、拉断和剪切等，故有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。
a.抗压强度。抗压强度是岩石在单向压力作用下抵抗压碎破坏的能力，是岩石最基本最常用的力学指标。在数值上等于岩石受压达到破坏时的极限应力。抗压强度主要与岩石的结构、构造、风化程度和含水情况等有关，也受岩石的矿物成分和生成条件的影响。
所以，岩石的抗压强度相差很大，胶结不良的砾岩和软弱页岩小于20MPa，坚硬岩浆岩大于245MPa.
b.抗拉强度。抗拉强度是岩石抵抗拉伸破坏的能力，在数值上等于岩石单向拉伸破坏时的最大张应力。岩石的抗拉强度远小于抗压强度，故当岩层受到挤压形成褶皱时，常在弯曲变形较大的部位受拉破坏，产生张性裂隙。
c.抗剪强度。抗剪强度是指岩石抵抗剪切破坏的能力，在数值上等于岩石受剪破坏时的极限剪应力。在一定压应力下岩石剪断时，剪破面上的最大剪应力，称为抗剪断强度，其值一般都比较高。抗剪强度是沿岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的指标，其强度远远低于抗剪断强度。
三项强度中，岩石的抗压强度最高，抗剪强度居中，抗拉强度最小。抗剪强度约为抗压强度的10%～40%，抗拉强度仅是抗压强度的2%～16%.岩石越坚硬，其值相差越大，软弱岩石的差别较小。岩石的抗压强度和抗剪强度，是评价岩石(岩体)稳定性的主要指标，是对岩石(岩体)的稳定性进行定量分析的依据之一。

‘叁’ 岩土物理力学性质指标的统计与选择

为使试验资料可靠和适用，应进行正确的数据分析和整理。勘察资料的整理是在搜集原始资料基础上，收集现有的岩土工程勘察资料，进行初勘、详勘等有关勘察资料的整理，结合岩土工程测绘、勘探、测试、检验与监测所得各项原始资料和数据的基础上，进行岩土物理力学性质指标的统计与选择。整理时对试验资料中明显不合理的数据，应通过研究分析其原因(试样是否具有代表性、试验过程中是否出现异常情况等)，或在有条件时，进行一定的补充试验后，再决定对可疑数据的取舍或改正。

岩土物理力学性质指标可分为两类：一类是评价指标，用以评价岩土的性状，作为划分地层鉴定类别的土主要依照；另一类是计算指标，用以设计岩土工程预测岩土体在荷载和自然因素作用下的力学行为和变化趋势，并指示施工和监测。

工程上对这两类岩土参数的基本要求是可靠性和适用性。可靠性是指参数能否正确反映岩土体在规定条件下的性状，能比较有把握地估计参数值所在的区间。适用性是指参数能否满足工程设计计算的假定条件和计算精度要求。岩土工程勘察报告应对主要参数的可靠性和适用性进行分析，并在分析的基础上选定参数。

岩土参数的可靠性和适用性，在很大程度上取决于土体本身的结构性和取样时受到扰动的程度及试验标准。土体本身的结构性是影响参数取值的内因，结构性越强的土体受到扰动的可能性越大；而影响到参数取值的外因是取样器和取样方法、试验方法和取值标准。通常是通过控制外因来提高岩土参数的可靠性和适用性。

通过提高取样器质量和采用最佳的取样方法，来尽可能地减少对岩土体样品的扰动，减少数据的离散性。对同一土层的同一指标。采用不同的试验方法和标准时常会发现，所获数据差异很大。例如，不同的直剪试验方法(快剪、固结快剪、慢剪)其抗剪强度参数有较大的区别：若土体是含水率较高的粘性土体，则参数的差异值更大。因此，要根据不同的工程要求等情况，来确定试验方法与标准。目前我国基本上对不同的试验项目规定了相关的试验方法和标准，这个标准就是中华人民共和国国家标准：《土工试验方法标准》(GB—T50123-1999)。考虑到岩土参数是随机变量，变异性较大，该规范还规定了试验参数的统计方法。因此，岩土工程师在进行岩土工程设计计算时，不仅要掌握岩土参数的数据、而且要了解取样和试验问题，针对岩土体的非均质性和各向异性以及参数测定方法、条件与工程原型之间的差异等种种原因，对岩土参数的可靠性和适用性进行评价。

土工试验测得的土性指标，可按其在工程设计中的实际作用，分为：一般特性指标和主要计算指标。前者如土的天然密度、天然含水率、土粒比重、颗粒组成、液限、塑限、有机质、水溶盐等，系指作为对土分类定名和阐明其物理化学特性的土性质指标；后者如土的粘聚力、内摩擦角、压缩系数、变形模量、渗透系数等，系指在设计计算中直接用以确定土体的强度、变形和稳定性等力学性质的土性质指标。

对一般特性指标的成果整理，通常可采用多次测定值x_i的算术平均值，并计算出相应的标准差σ和变异系数δ，以反映实际测定值对算术平均值的变化程度，从而判别其采用算术平均值时的可靠性。

算术平均值

的计算公式为：

土体原位测试与工程勘察

式中：

x_i为指标测定值的总和；n为指标测定的总次数。

标准差σ按下式计算：

土体原位测试与工程勘察

标准差虽然是衡量参数离散程度的尺子，但由于它是有量纲的，不能用来比较不同参数的离散性，即无法进行相互比较。为此引入了变异系数的概念来评价岩土参数的变异特征。变异系数是无量纲的，使用上比较方便，故在国际上是通用的指标。

变异系数δ按下式计算，并按表8-1来评价变异性。

土体原位测试与工程勘察

表8-1 参数变异系数

按变异系数的大小，可划分变异性的不同等级(变异类型)，它有助于岩土工程师定量地判别评价岩土参数的变异特性，以便提出不同的设计参数值。

对于主要计算指标的成果整理，如果测定的组数较多，此时指标的最佳值常接近于诸测值的算术平均值，故可按一般特性指标的方法确定其设计计算值，即采用算术平均值。但通常由于试验的数据较少，考虑到测定误差、土体本身的不均匀性和施工质量的影响等，为安全考虑，对初步设计和次要建筑物宜采用标准差平均值，即对算术平均值加(或减)一个标准差的绝对值，即：

±｜σ｜。

对不同应力条件下测得的某种指标(如抗剪强度等)，应经过综合整理后求取。在某些情况下，尚需求出不同土体单元综合使用时的计算指标。这种综合性的土性指标，一般采用图解法或最小二乘法分析确定。

(1)图解法：将不同应力条件下测得的指标值(如抗剪强度)求得算术平均值，然后以不同应力为横坐标，指标平均值为纵坐标作图，并求得关系曲线，确定其参数(如土的粘聚力c和角摩擦系数tgφ)。

(2)最小二乘法：根据各测定值同关系曲线的偏差的平方和为最小的距离原理，求取参数值。

(3)当设计计算几个土体单元土性参数的综合值时，可按土体单元在设计计算中的实际影响，采用加权平均值，即：

土体原位测试与工程勘察

式中：x_i为不同土体单元的计算指标；w_i为不同土体单元的对应权。

‘肆’ 岩石的力学性质指标主要有哪些各自的含义及特征如何

岩石的力学指标主要有抗压强度、抗剪强度和弹性模量及变形模量等等。关于强度主要关注抗剪强度，岩石的抗剪强度和变形模量受到很多复杂因素影响，影响的规律也较复杂，一般受岩石的类型、完整性、风化程度及含水条件等诸多因素的控制;软岩一般破碎、风化程度高，浸水状态时，强度低，反之，则强度和模量都较大。

‘伍’ 反映岩石力学性质的指标是什么

反映岩石力学性质的基本指标主要有：抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角、内聚力残余等。

‘陆’ 岩石的物理力学性质与可钻性

(一)岩石的物理性质

岩石的物理性质是指岩石的基本工程地质性质。主要物理性质指标包括:岩石密度、孔隙性、含水性、透水性、裂隙性、松散性、流散性和稳定性等。

1.岩石密度

岩石密度是指岩石单位体积的质量。表达式为:

岩石密度=岩石质量÷岩石体积

岩石密度通常有如下几种表示方法:

(1)岩石密度

岩石密度是指单位体积岩石固体部分的质量。它取决于组成岩石的矿物密度及其在岩石中的相对含量。

(2)岩石容重

岩石容重是单位体积岩石的重量。

按岩石的含水状况不同,容重可分为天然容重、干容重和饱和容重。天然容重决定于组成岩石的矿物成分,空隙发育程度及其含水情况。

2.岩石孔隙性

岩石孔隙性系指岩石孔隙性和裂隙性的统称,常用孔隙率表示。

3.岩石吸水性

是岩石在一定试验条件下的吸水性能。它取决于岩石空隙数量、大小、开闭程度和分布情况。表示岩石吸水性的指标有吸水率、饱水率和饱水系数。

(二)岩石的力学性质

岩石的力学性质是指岩石在各种静力、动力作用下所表现的性质。主要力学性质指标包括:岩石的硬度、强度、研磨性、可钻性等。

1.岩石硬度

岩石硬度是指岩石表面抵抗其他刚性物体压入的能力。岩石的硬度一般可分为十个等级;习惯上通常把如下岩石,即:滑(石)、石(膏)、方(解石)、萤(石)、磷(灰石)、长(正长石)、石(英)、黄(玉)、刚(玉)、金(刚石)作为这十个等级的代表性岩石。表1-5分别列出了上述十个等级代表性岩石的标准矿物的摩氏硬度及显微硬度。

表1-5 不同岩石硬度等级代表性岩石的标准矿物摩氏硬度及显微硬度

2.岩石强度

岩石强度是指岩石在各种外力(如拉、压、弯曲、剪切)作用下,岩石整体抵抗破碎的能力。

3.岩石研磨性

岩石研磨性是指岩石磨损切削工具的能力。一般可分为强、中、弱研磨性三个种类。

(三)岩石的可钻性

1.岩石可钻性的含义

岩石可钻性是指在现有技术条件下,反映钻进中岩石抵抗破碎的一种综合能力表现。

2.岩石可钻性等级划分

按压入硬度、摆球硬度、机械钻速等测定方法进行综合划分,岩石的可钻性分为12个等级,其中:Ⅰ级最低,可钻性难度最小;Ⅻ级最高,可钻性难度最大。岩石可钻性分类如表1-6所示。

‘柒’ 岩石的物理性质指标有哪些

岩石物理性质指岩石的力学、热学、电学、声学、放射学等特性参数和物理量。
岩石的物理性质包括：颜色、条痕、光泽、透明度、硬度、解理、断口、脆性和延展性、弹性和挠性、相对密度、磁性、发光性、电性、其它性质。在力学特征中包括渗流特性和机械特性。

‘捌’ 岩土有哪些工程物理性能指标

岩土的工程物理性能指标有：
土抗剪强度、弹性模量、变形模量、压缩模量、粘聚力、内摩擦角等物理力学性能，各物理性能应按标准试验方法经过试验确定。

‘玖’ 岩体的物理性质和力学性质有哪些各自是如何定义的

岩体力学性质是指岩体在受力状态下抵抗变形和破坏的能力。它包括变形性质和强度性质两个方面。岩体的力学性质，是设计一切大型岩体工程的重要依据。
岩体变形性质的物理量主要是变形模量、弹性模量和泊松比等。具有弹性和非弹性性能的岩体在加荷时应力与应变的比值，称为变形模量。岩体在弹性变形阶段内，应力与应变的比值，称为弹性模量或杨氏模量。