水利水电部分常用岩土物理力学参数经验数值.docx
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水利水电部分常用岩土物理力学参数经验数值
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水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值
1岩土的渗透性
(1)渗透系数
岩土的渗透系数经验值
岩土名称
渗透系数
(m/d)
(cm/s)
粘土
<
粉质粘土 XIO^XIO-1 粉土 xio^xio-4 黄土 xio^xio-4 粉砂 XIO^XIO-3 细砂 X10"X 中砂 X10"X10” 均质中砂 XIO'^XIO-2 粗砂 XIO-^XIO'2 均质粗砂 X10“X10" 圆砾 XIO'^XIO-1 卵石 X10"X10" 无充填的卵石 XIO'^XIO0 稍有裂隙岩石 xio-^xw2 裂隙多的岩石 > >X10-2 《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999139〜140页 土体的渗透系数值 土体名称 渗透系数k m/d m/s 淤泥 10'7X10_6 淤泥质土 io^xio-5 粘土 < <10^ 粉质粘土 lO^XlO'5 粉质壤土 6X10_6a,6X10_5 壤土 6X10_5"6X10h 粉土 1X10-5 砂壤土 IX〜6XI(T 新黄土(泥质) lO^XlO'5 黄土 3X10^6X10h 老黄土(砂质) 10MX10-3 粉砂 6X10m"1X10-3 细砂 1X1O_3"6X1O'3 中砂 6X1O-5"2X1O-2 均质中砂 35~50 4X10^6X10" 粗砂 20'50 2X10_2"6X10_: 均质粗砂 60'75 7X1O-2"8X1O-2 砂砾 50~150 6xiori(r 圆砾 75~200 8X10_: "2X10_1 卵石 100^500 1X1O"6X1(T 无充填物卵石 500^1000 6X10"X10° 粒径均匀的巨砾 $1000 ^10° 《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-200762~63页 岩土体渗透性分级 渗透性 等级 标准 岩体特征 土类 渗透系数 k(cm/s) 透水率 q(Lu) 极微透 水 K<10-6 Q< 完整岩石,含等价开度 <0.025mm裂隙的岩 体 粘土 微透水 10-6^K<10-5 Wq 含等价开度~0.05mm 裂隙的岩体 粘土一 粉土 弱透水 10_5^K<10_, lWq<10 含等价开度~0.1mm裂 粉土一 隙的岩体 细粒土 质砂 中等透 10-,^K<10-2 lOWq< 含等价开度~0.5mm裂 砂一砂 水 100 隙的岩体 砾 强透水 1O"WK<1 q^lOO 含等价开度~2.5mm裂 砂砾一 隙的岩体 砾石一 卵石 极强透 KMl 含连通孔洞或等价开 粒径均 水 度>2.5mm裂隙的岩 匀的巨 体 砾 Lu: 吕荣单位,是IMPa压力下,每米试段的平均压入流量。 以L/min计 摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99附录J66页 表F岩土体渗透性分级 渗透性等 级 标准 渗透系数k(cm/s) 透水率q(Lu) 极微透水 K<10-6 q< 微透水 10-€^K<10-5 Wq 弱透水 10_5^K<10h lWq<10 中等透水 10h^K<10_: 10Wq<100 强透水 1O_: ^K<1 qNlOO 极强透水 K21 《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)109页附录F (2)单位吸水量 各种构造岩的单位吸水量(3值) 坝 址 破碎带的单位吸水量, L/() 影响带的单位吸水量, L/() 断层泥 糜棱岩 断层角砾岩 碎块岩 1 2 < 3 < 深度20m统计,一般'最大 4 上表可以看出: 同一断层内, 一般碎块岩强烈透水; 压碎岩中等透水; 断层角砾岩弱透水; 糜棱岩和断层泥不透水或微透水。 摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页 坝基(肩)防渗控制标准 岩体分类 水头(m) 单位吸水量3(L/) 抗水岩体 >70 •v <70 非抗水岩体 >70 <70 注: 透水率lLu(吕荣)相当于单位吸水量 摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页 (3)简易钻孔抽注水公式 1)简易钻孔抽水公式 根据水位恢复速度计算渗透系数公式 丫(h2~hi) K= t(S,+S2) 式中: Y--一井的半径;h】一一抽水停止后h时刻的水头值;h: —一抽水停止后B时刻的水头值;S】、S: -一-S或匕时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离; H-一-未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。 《工程地质手册》第三版927页 2)简易钻孔注水公式 当1/丫V4时 lg 式中: K-渗透系数(m/d);1-一试验段或过滤器长度(m);Q一-稳定注 水量(m3/d); s孔中水头高度(m);Y钻孔或过滤器半径(m)o 《工程地质手册》第三版936页 (4)水力坡降 各种土允许水力坡降参考表 土层类别 允许水力坡降值 密实粘土 粗砂、砾石 重壤土 中砂 细砂 允许水力坡降等于临界水力坡降被安全系数除,一般安全系数值取、, 即I允二I 摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页 各种土地基上水闸设计的允许渗流比降 地基土质 类别 允许渗流比降 地基土质 类别 允许渗流比降 水平段Jx 出口J。 水平段Jx 出口Jo 粉砂 砂壤土 细砂 粘壤土夹 砂碩石 中砂 软粘土 粗砂 较坚实粘 土 中细砂 极坚实粘 土 粗砾夹卵 石 土层与混凝土建筑物接触面间发生接触冲刷时的破坏比降除以安全系数得出在无渗流出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。 摘白《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。 42页 (5)土毛细水上升值 不同土的毛细水上升高度 土类名 称 粗砂 中砂 细砂 砂壤土 壤土 粘土 毛细水 上升高度hk (cm) 5~15 15~35 35'100 100^150 150~400 400~500 摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年79页 不同岩性毛细压力水头IL表 岩石名称 Hk(m) 岩石名称 比(m) 重亚粘土(粉质粘土) a 细粒粘土砂 轻亚粘土(粉质粘土) 粉砂 重亚砂土(粘质粉土) 细砂 轻亚砂土(砂质粉土) 中砂 注: 表中给出的比值往往偏小。 摘自《工程地质手册》(第三版)937页 2土分类及状态、密实度 (1)分类 粒组划分 粒组 颗粒名 称 粒径d的范围(mm) 粒径d的范围(cm) 巨粗 漂石(块石) d>200 d>20 卵石(碎石) 60VdW200 6 粗粒 砾粒 粗砾 20VdW60 2 中砾 5 细砾 2 砂粒 粗砂 VdW2 中砂 VdW 细砂 VdW 细粒 粉粒 粘粒 dW dW 摘自《土的工程分类标准》GB/T50145-20076页 《土工试验规程》SL237-19992页 砂土的分类 土的名称 粒组含量 砾砂 粒径大于2mm的颗粒含量占全重25%~50% 粗砂 粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50% 中砂 粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50% 细砂 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85% 粉砂 粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50% 摘自福建《岩土的工程勘察规范》DBJ13-84-200618页 粉土、粘性土分类 塑性指数Ip 粒径组分(%) 土的名称 W 粘土 10<1冃7 235 220 粉质粘土 7CIW17 325 <35 砂质粘土 1冃0 235 10-20 粘质粉土 W10 粉土 (2)密实度、状态判定 碎石土的密实度 密实度 松散 稍密 中密 密实 重型圆锥动力 触探试验锤击 数 W5 5 10CW20 >20 超重型圆锥动 力触探试验锤 击数 NnoW3 3 6 o^ll N12o>11 剪切波速VS (m/s) v=W250 250 300 300Vv: W 400 vs>400 摘自福建《岩土的工程勘察规范》DBJ13-84-200618页 砂土密实度 标准贯入锤击数 静力触探探头阻力 Qc(MPa) 密实度 NW10 <4 松散 10VNW15 4-7 稍密 15VNW30 7-15 中密 N>30 >15 密实 粘性土的状态 液性指数II 状态 坚硬 OVIlW 硬塑 VIlW 可塑 VIiWl 软塑 Il>1 流塑 摘自福建《岩土的工程勘察规范》DBJ13-84-200619页 (4)原位测试有关参数 动力触探击数与砂土密实度关系 土的分类 N, 砂土密度 孔隙比 砾砂 <5 松散 > 5~8 稍密 8~10 中密 >10 密实 < 粗砂 <5 松散 > 5~ 稍密 中密 > 密实 < 中砂 <5 松散 > 5~6 稍密 6~9 中密 >9 密实 < 《岩土工程手册》1995年4月第二版199页 沈阳各类土的动力触探试验锤击数与fk(kPa)、Eo(MPa)的关系 土 类 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 粘 fk 96 152 209 265 321 382 444 505 566 627 土 Eo 粉 仇 88 136 184 232 282 328 376 424 472 520 质 Eo 粘 土 粉 fk 80 107 136 165 195 224 250 土 Eo 粉 仇 80 110 142 165 187 210 232 255 277 细 Eo 砂 沈阳中、粗、碎砂.圆砾、卵石动力触探试验锤击数与fu(kPa).Eo(MPa) 的关系 土类 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 中、 fk(kPa) 120 150 240 320 400 480 粗、 Eo(MPa) 砾 砂 圆砾 fk(kPa) 140 170 240 320 400 480 560 630 700 750 875 950 卵石 Eo(MPa) Eo——变形模量。 《岩土工程手册》1995年4月第二版202~203页 与液性指数IL的经验关系表 <2 2、4 4~7 7"18 18〜35 >35 II >1 •V ~0 0 状态 流动 软塑 软可塑 硬可塑 硬塑 坚硬 《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)248页 粘性土抗剪强度《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98) C (kpa) 4>° 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 31 《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)250页 重型圆锥动力触探锤击数修正系数 5 10 15 20 25 30 35 40 250 L(m) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 当采用重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时,锤击数应按下式修正: =a1XN' 式中修正后的重型圆锥动力触探锤击数; al一一修正系数,按上表取值; N'实测重型圆锥动力触探锤击数。 摘自《岩土工程勘察规范》GB50021一一2001附录B141页 砂土的内摩擦角 中密以上砂土>8 松散砂土二4、8 类别 孔隙比 相对密 内摩擦角 类别 内摩擦 e 度D (o) 角 砾砂 28 41 8 28 粗砂 16 38 细砂及 7 26 9 36 极细砂 6 24 中 38 5 22 砂 31 36 4 20 20 33 细砂及 34 粉砂及 亚粉砂 8 24 极细砂 30 32 7 22 20 28 6 20 粉砂及 30 5 18 亚砂土 28 4 16 24 动力触探试验锤击数。 《公路工程地质勘察规范》JTJ064-98251页 (标准贯入)与液性指数II的经验关系表 <2 2~4 4、7 7~18 18~35 >35 II >1 、0 <0 状态 流塑 软塑 软可塑 硬可塑 硬塑 坚硬 《公路工程地质勘察规范》JTJ064-98248页 粘性土抗剪强度 C(kpa) 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 31 标贯击数。 《公路工程地质勘察规范》JTJ064-98250页 3软土 (1)特性 1)压缩性 ai、2$时,属高压缩性土; Wa心<时,属中缩性土; a「2<时,属低缩性土。 2)固结系数 当Pc/Po<1时,属欠固结土; P=/Po=1时,属正常固结土; P=/Po>1时,属超固结土。 Pc/p。 一土的先期固结压力/土的自重压力。 《软土地区工程地质勘察规范》JGJ83-9114页 3)灵敏度 结构性分类 灵敏度St 结构性分类 2VSW4 中灵敏性 4VSW8 高灵敏性 8VSW16 极灵敏性 St>16 流性 《软土地区工程地质勘察规范》JGJ83-9115页 (2)软土经验值 各类软土的物理力学指标统计表 成因 天然倉 重度 天然孔 抗剪强度 压缩 灵敏度 类型 水量 Y 隙比 内摩擦 粘聚力 系数 St 3(%) (kN/m3) e 角e c(kPa) at (o) (MPa-1) 滨海沉 40^100 15~18 1'7 2~20 2~7 积软土 湖泊沉 30~60 15^19 0〜10 5~30 积软土 河滩沉 35~70 15^19 (Hi 5~25 4迄 积软土 沼泽沉 40~120 14"19 2 0 5~19 > 2~10 积软土 《工程地质手册》第三版478页 4岩土边坡经验值 边坡容许坡度值 边坡 uU 石 土类 别 风化程度 容许边坡值(高宽比) 坡高在8m 以内 坡高在 8"15m以内 坡高在 15~30m以内 坡高在 30~40m 硬质 微风化 1: ~1: 岩石 中等风化 1: ~1: 1: ~1: 1: ~1: 1: "1: 强风化 1: 、1: 1: ~1: 1: ~1: 1: ~1: 软质 微风化 岩石 中等风化 1: ~1: 1: ~1: 1: ~1: 强风化 1: ~1: 1: ~1: 边坡 风化程度 容许边坡值(高宽比) LU石 坡高在5m以内 坡高在5~10m 土类 别 密实 1: "1: 1: "1: 碎石 中密 1: ~1: 1: 、1: 土 稍密 1: "1: 1: ~1: 粘性 坚硬 1: 、1: 1: "1: 土 硬塑 1: "1: 及粉 土 摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版191页 岩石边坡坡度允许值(髙宽比) 岩石名称 风化程 度 边坡高度(m) <10 10~20 20~30 】•各种岩浆岩 微风化 直立~1: 1: 、1: 2.厚层灰岩、硅 中风化 1: ~1: 1: ~1: (铁)质砂砾 11i 岩 3.片麻岩、石英 岩、大理岩 强风化 1: ~1: 1: ~1: 1: ~1: 1.中薄层砂砾 微风化 1: ~1: 1: ~1: L1_J岩 中风化 1: ~1: 1: ~1: 2.中薄层灰岩 3.较硬板岩、片 岩、泥岩 强风化 1: 〜1: 1: 〜1: 1.薄层砂页岩 微风化 1: 〜1: 1: 1 1: "1: 互层 中风化 1: ~1: 1: 1 1: ~1: 2.板岩、片岩、 强风化 1: 、1: 1: 、1: 1: ~1: 泥岩 《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-199956页 土质边坡坡度允许值(高宽比) 土的名称 密实度或状 态 边坡高度(m) 坡高在5m以内 坡高在5、8m 碎石土 密实 1: "1: 中密 1: ~1: 稍密 1: ~1: 粉土 1: ~1: 粘性土 坚硬 1: "1: 硬塑 1: "1: 可塑 1: ~1: 1: ~1: 《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-199956、57页 岩质边坡坡率允许值 边坡 风化程度 坡率允许值(高宽比) LU石 H<8m 8WHV15 15WHV25 体类 型 1 微风化 中风化 1: 〜1: 1: ~1: 1: ~1: 自然休止角确定。 摘自福建《岩土的工程勘察规范》DBJ13-84-2006227页 填土边坡坡率允许值 填土类型 压实系数 (X) 坡率允许值(高宽比) H<8m 8WHV15 碎石、卵石 砂夹石(其中碎石,卵石占全重30%-50%) 1: "1: 土夹石(其中碎石,卵石占全重30%-50%) 1: "1: 1: "1: 粉质粘土、粉土(8 1: "1: 摘自福建《岩土的工程勘察规范》DBJ13-84-2006228页 岸坡水上天然稳定斜坡角 岸坡土石类 B(度) 粘土 5'30 黄土 20、38 壤土 25'48 细砂 30~35 中砂 30、40 含漂石的壤土 35、45 粗砂 38、45 细砾石 >45 卵石 >45 摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年120页 5岩土的物理力学经验值 (1)各类粘性土 不同成因粘性土的有关物理力学性质指标 土类 指 标 孔隙 液性 含水 液限 塑性 承载 压缩模 粘聚 内摩 比 指数 量 WL% 指数 力 量 力 擦角 e II W% II f(kPa Es(MPa C(kP e( ) ) a) 度) 下蜀系
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