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1、(E, v)与(K, G)的转换关系如下:E3(1 - 2v)(7.2)G =2(1+v)当v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v 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干密度(kg/m3)E(GPa)vK(GPa)G(GPa)砂岩19.30.3826.87.0粉质砂岩26.30.2215.610.8石灰石209028.50.2922.611.1页岩2210-257011.10.298.
2、84.3大理石270055.80.2537.222.3花岗岩73.80.2243.930.2土的弹性特性值(实验室值)(Das,1980)表7.2干密度(kg/m3)弹性模量E(MPa)泊松比v松散均质砂土147010-260.2-0.4密质均质砂土184034-690.3-0.45松散含角砾淤泥质砂土1630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7.3Ex(GPa)E、,(GPa)V _yxV zxGxy(GPa)砂岩43.040.00.280.1717.0砂岩15.79.60
3、.280.215.2石灰石39.836.00.180.2514.5页岩66.849.50.170.2125.3大理石68.650.20.060.2226.6花岗岩10.75.20.200.411.2流体弹性特性一一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 Kf，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Kf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Kf，不用折减。这是由于对于大的Kf流动 时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC3D中用到的流动时间步
4、长,Atf与孔隙度 n，渗透系数k以及Kf有如下关系：Atf m 7（7.3）f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Cv来决定改变Kf的结果。kC = (7.4)vnm +f其中1 m =K + 4G/3k = kyf其中，kFLAC3D使用的渗透系数在无流动情况下，饱和体积模量为:(7.5)不排水的泊松比为:（7.6）_ 3K - 2Gv u = 2(3K + G)这些值应该和排水常量k和v作比较，来估计压缩的效果。重要的是，在FLAC3D中， 排水特性是用在机械连接的流变计算中的。对于可压缩颗粒，比奥模量对压缩模型的影响比 例与流动。7.3固有的
5、强度特性在FLAC3D中，描述材料破坏的基本准则是摩尔-库仑准则，这一准则把剪切破坏面看 作直线破坏面：=b -b N + 2c(7.7)其中 N = (1 + sin们/(1 - sin们b 1 最大主应力（压缩应力为负）；b 3最小主应力4摩擦角c粘聚力当f 0时进入拉伸屈服。岩石和混凝土的抗拉强度通常有由西实验获得。注意，抗拉 t摩擦角（度）粘聚力（MPa）抗拉强度（MPa）沙岩27.827.21.17粉质岩32.134.7-泥质页岩14.434.8-硅岩42.070.6-石灰石42.06.721.58山脉花冈岩51.055.1-测试场地玄武岩31.066.213.1岩石的强度特性值（实
6、验室测定）表7.4土体的强度特，性值（排水实验测定）表7.5粘聚力（kpa）摩擦角的最大值（度）摩擦角的残留值（度）沙砾-3432无细沙的沙性砂砾-3532粘性良好的沙性砂砾1.03532较细的砂砾和沙的混合体3.02822细沙粒-3230粗沙粒-3430级配良好的沙粒-3332低塑性泥沙2.02825中-高塑性泥沙3.02522低塑性粘土6.02420中塑性粘土8.02010高塑性粘土10.0176有机淤泥或粘土7.02015岩石物理力学性质一览表性质 岩K岩石密 度 （g/cm3）液限塑限塑性指数变形模量（MPa）孔隙比抗拉强 度内聚力C摩擦角备注碎石（堆积）类土2.652.7土粒密度20
7、400.40.6一般假定0一般假定03642黄土类 土干1.31.523331520813新黄土具有湿陷性0.81.1一般假定00.030.06（老）0.010.033（新）1525 （老）17.828.4（新）含水率1025粘性土1.82.0523551630725412 （压缩模量）0.71.0一般假定00.0050.06826含水率2040岩石密 度 （g/cm3）孔隙率吸水率软化系 数变形模量（103MPa）抗压强度抗拉强 度内聚力C摩擦角泥岩0.030.37（粘土 岩）20.759（干粘土岩）0.010.040.09 （粘土岩）231530 （粘土岩）页岩2.32.620.410.0
8、0.53.20.240.741620101002103201530泥板岩2.32.80.10.50.10.30.390.52123199（干板岩）粉砂岩10320.071.72959石英砂ULJ石2.62.71545868102.51.93.013 （寒武）54 （震旦）7582.5 （似内摩擦角）摩 擦系数0.54 （寒武）0.49（震旦）砂岩2.22.711.628.00.29.00.650.971741202004258403550砾岩2.402.660.810.00.32.40.500.966.716.2（新鲜岩体）101502158503550泥灰岩2.32.71.010.00.53
9、.00.440.541.32.6 （新鲜岩体）3.52040600.31.42.84.20.32 （新鲜岩 体）37 （新鲜岩 体）灰岩2.32.770.14.450.70.9435395020052010503550白云岩2.12.70.325.00.13.06.73280250152520503550片石2.692.920.021.850.10.20.530.69（绿泥石 片岩）4472101001101202665千枚岩0.43.60.51.80.670.9610 （石英千枚 岩）101001101202665板岩2.32.750.45左右0.10.35.0 （新鲜岩 体）6020071
10、52204560大理岩2.62.70.16.00.11.04967701402.04.04.9 （裂隙较发 育岩体）52（裂隙较发 育岩体）石英岩2.42.80.18.70.11.50.940.966570150350153010505060花岗岩2.32.80.54.00.14.00.720.97303710025072514504560闪长岩2.522.960.25.00.35.00.60.81.58.5 （具裂隙岩体）100250102510505355辉长岩2.552.980.34.00.54.0180300153610505055流纹岩180300153010504560安山岩2.3
11、2.71.14.50.34.50.810.918.312.0（具裂隙岩体）100250102010404550玄武石2.53.10.57.20.32.80.30.9583180300153610505055注：未注明为岩体的数据，均为岩石试验数据。1唐大雄刘佑荣 张文殊王清工程岩土学（第二版）地质出版社1998北京重庆建筑工程学院同济大学岩体力学 中国建筑工业出版社1981.10北京3工程地质手册编写委员会工程地质手册（第三版）中国建筑工业出版社1992.12北京4李先炜岩体力学性质煤炭工业出版社岩石名称岩石性状容重吸水率干抗压湿抗压E抗剪强度抗剪强 度工程名称备注（裂隙、风化、夹层）g/cm3%MpaMpaGpatg WC(Kpa)灰岩页岩互 层弱风化2.680.3387.230.57.0观音阁水库灰岩鲕状2.770.0948.630.4
