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常用岩石力学参数岩石力学是研究岩石在外力作用下变形和破裂行为的学科，它主要关注岩石的力学性质，包括强度、应力和应变等参数。
以下是一些常用的岩石力学参数。
1. 弹性模量（Young's modulus）：弹性模量是衡量岩石对外力响应的能力的指标。
它表示单位应力下岩石的应变程度，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
弹性模量越大，岩石的刚度越高，其抵抗变形的能力更强。
2. 柏杨比（Poisson's ratio）：柏杨比用于描述岩石在受力作用下体积的变化情况。
它是岩石纵向应变和横向应变的比值，无单位。
柏杨比一般位于0.15到0.40之间，数值越大代表岩石越容易体积收缩。
4. 应力-应变曲线（Stress-strain curve）：应力-应变曲线描述了岩石在受力过程中的应力和应变之间的关系。
根据曲线的形状，可以了解岩石的变形特性，如弹性变形阶段、塑性变形阶段和破裂阶段等。
应力-应变曲线是评估岩石稳定性和强度的重要工具。
5. 破裂韧度（Fracture toughness）：破裂韧度是衡量岩石抵抗破坏的能力的参数，描述了岩石在外力作用下延伸至破断的能力。
破裂韧度越大，岩石的抗破坏能力越强。
6. 体积压缩模量（Bulk modulus）：体积压缩模量是衡量岩石抵抗体积压缩的能力，代表岩石抵抗体积缩小的刚度。
体积压缩模量越大，岩石的抗压能力越强。
7. 粘聚力（Cohesion）：粘聚力是指岩石内部颗粒间的粘结力，也被称为内聚力。
粘聚力越大，岩石的抗拉强度就越高。
8. 摩擦角（Friction angle）：摩擦角用于描述岩石内颗粒间的摩擦性质。
摩擦角越大，岩石的抗剪强度越高。
9. 泊松比（Poisson ratio）：泊松比是衡量岩石在拉伸或压缩过程中横向变形和纵向变形之间关系的参数。
泊松比越大，岩石的收缩性越高。
这些常用的岩石力学参数可以帮助工程师和地质学家了解岩石的力学性质，评估其稳定性和抗破坏能力，在工程设计和地质勘探中起到重要的作用。
岩石力学参数测定方法的研究与应用岩石力学参数是评估岩石力学性质的重要指标之一，它对于岩石工程的设计和施工具有至关重要的作用。
目前，岩石力学参数测定方法不断发展和完善，包括实验室试验、数值模拟以及现场测试等不同方法，这些方法都有其独特的优势和适用范围。
实验室试验实验室试验是最常见和广泛使用的岩石力学参数测定方法，它包括了许多标准试验和非标准试验。
其中，最常见的标准试验包括单轴压缩试验、三轴压缩试验、拉伸试验、剪切试验以及动态强度试验等。
单轴压缩试验是最简单和快速的试验之一，它可以得到岩石的抗压强度、弹性模量和泊松比等参数。
三轴压缩试验不仅可以得到压缩强度和剪切强度，还可以得到断裂面的取向和形态，这对于断裂机制的研究很有意义。
拉伸试验可以得到岩石的抗拉强度和弹性模量等参数，但是它比较复杂，需要特殊的设备和技术。
剪切试验是最能反映实际工程中的剪切破坏模式和承载力的试验之一，它可以得到剪切强度和岩石切线模量等参数。
动态强度试验是在高速冲击或爆炸荷载下进行，它能够得到岩石在动态负荷下的强度和变形性质，对于岩石爆炸冲击和地震等应变率较高的力学问题具有重要的意义。
虽然实验室试验可以得到较为精确的岩石力学参数，但是它在应用中存在一些局限性。
首先，实验室试验具有人为选择样品的局限性，无法全面反映岩石围压、自重和地下水等多种实际应力状态下的力学性质。
其次，实验室试验需要大量时间和人力物力的投入，成本较高。
此外，实验室试验不适用于大规模工程和现场建设的实时监测。
数值模拟数值模拟是一种计算机仿真技术，在模拟分析岩石力学性质和行为方面有着不可替代的优势。
数值模拟通常有两种类型：离散元模拟和有限元模拟。
离散元模拟是一种基于颗粒形态的模拟方法，在破碎、变形和力学性质等方面有独特的优势。
它可以模拟岩石颗粒之间的相互作用和失稳破裂过程，实现了对于岩石力学行为的深入了解。
有限元模拟是一种广泛应用的数值模拟方法，它可以反映岩石力学性质和岩石固体力学行为的多种模式，包括静力学、动力学、线性和非线性问题等。
岩石水平应力系数计算公式岩石水平应力系数是指岩石在受到水平应力作用时的应变系数，它是岩石力学性质的重要参数之一。
岩石水平应力系数的计算公式可以帮助工程师和地质学家更好地了解岩石的力学性质，从而在工程设计和地质勘探中提供参考依据。
岩石水平应力系数的计算公式可以通过实验室试验或者现场观测来获取。
在实际工程中，通常采用实验室试验的方法来测定岩石水平应力系数。
下面将介绍岩石水平应力系数的计算公式及其相关内容。
岩石水平应力系数的计算公式如下：K = Δσ_h / Δε_h。
其中，K为岩石水平应力系数，Δσ_h为岩石受到水平应力变化时的应力变化量，Δε_h为岩石受到水平应力变化时的应变变化量。
岩石水平应力系数的计算公式可以通过岩石的拉伸试验来获取。
在拉伸试验中，可以通过施加不同的水平应力来观察岩石的应变变化情况，从而计算出岩石的水平应力系数。
通常情况下，岩石的水平应力系数是一个与应力大小相关的变化量，随着应力的增大而增大，因此在实际工程中需要对岩石的水平应力系数进行多次试验，以获取不同应力下的水平应力系数。
岩石水平应力系数的计算公式可以帮助工程师和地质学家更好地了解岩石的力学性质，从而在地质勘探和工程设计中提供参考依据。
通过岩石水平应力系数的计算公式，可以更准确地预测岩石在受到水平应力作用时的力学响应，从而为工程设计和地质勘探提供更可靠的数据支持。
在实际工程中，岩石水平应力系数的计算公式是一个非常重要的参数，它可以帮助工程师和地质学家更好地了解岩石的力学性质，从而为工程设计和地质勘探提供更准确的数据支持。
因此，在进行地质勘探和工程设计时，需要对岩石水平应力系数进行充分的考虑和分析，以确保工程设计和地质勘探的准确性和可靠性。
总之，岩石水平应力系数的计算公式是岩石力学性质研究中的重要内容，它可以帮助工程师和地质学家更好地了解岩石的力学性质，从而为工程设计和地质勘探提供更可靠的数据支持。
在实际工程中，需要对岩石水平应力系数进行充分的考虑和分析，以确保工程设计和地质勘探的准确性和可靠性。
岩石力学分析岩石力学是研究岩石在外力作用下的行为及其力学性质的学科领域。
它在工程、地质及其他相关领域中起着重要的作用。
岩石力学旨在理解岩石及其工程行为的基本原理，并为岩石工程和地质工程提供必要的技术支持。
在本文中，将介绍岩石力学的基本概念、分析方法和应用。
岩石力学的基本概念包括力学性质、岩石应力、应变和强度。
岩石的力学性质包括弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度等。
岩石的应力是指外部施加在岩石上的力，可以分为垂直应力和水平应力。
岩石的应变是指岩石在外部作用下产生的变形。
岩石的强度则是指岩石在外力作用下的抵抗能力。
岩石力学的分析方法主要有实验方法和理论计算方法。
实验方法通过对岩石样品进行物理试验来获得岩石力学性质的参数。
这些试验包括拉伸试验、压缩试验、剪切试验等。
通过实验方法获得的数据可以用于计算岩石的强度和变形特性。
理论计算方法通过基于岩石性质和力学原理的数学模型来估算岩石的力学性质和行为。
这些方法包括有限元分析、解析方法和统计方法等。
岩石力学的应用十分广泛。
在地质工程中，岩石力学的研究可以用于评估岩石的稳定性和承载能力，为工程设计提供依据。
在土木工程中，岩石力学的研究可以用于评估地下工程的稳定性和安全性。
在矿山工程中，岩石力学的研究可以用于评估岩石的开采条件和矿山的可持续性。
此外，岩石力学还对水利工程、能源工程和环境工程等领域的设计和施工起着重要的作用。
然而，岩石力学研究仍然面临着一些挑战和问题。
首先，岩石力学的理论模型和计算方法尚不完善，需要进一步发展和改进。
其次，岩石的力学性质受到许多因素的影响，包括孔隙率、水分含量、温度等，因此需要考虑这些因素对岩石行为的影响。
此外，岩石力学的实验方法也有一定的局限性，例如，实验条件可能无法完全模拟实际工程条件。
因此，需要进一步研究和改进实验方法。
总之，岩石力学作为一门复杂的学科，对于工程和地质领域具有重要的意义。
通过深入研究岩石的力学性质和行为，可以为工程和地质设计提供可靠的依据。
岩石物理参数岩石物理参数岩石的弹性常数包括杨氏弹性模量E、泊松比V、剪切弹性模量G和体积弹性模量K等：泊松比：在材料的比例极限内，由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。
比如，一杆受拉伸时，其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然)，而横向应变e'与轴向应变e之比称为泊松比V。
材料的泊松比一般通过试验方法测定。
E-弹性模量，Es-压缩模量，Eo-变形模量。
E弹性模量和Eo变形模量一般是岩石力学或者岩体分析中用，弹性模量一般是通过岩样测试而得；变形模量一般在探硐或者建基面加反力测得，只有大型工程才做，特别是水利工程。
而压缩模量是土力学的中的参数。
§弹性变形，以εe表示；塑性变形，以εp表示；总变形，以ε表示。
§弹性模量E：把卸载曲线的割线的斜率作为弹性模量，即：E=PM/NM=ζ/εe§变形模量Eo：是正应力与总应变(ε)之比，即：§Eo=PM/OM=ζ/ε=ζ/(εe+εp)弹性模量=应力/弹性应变，它主要用于计算瞬时沉降；压缩模量和变形模量均=应力/总应变，压缩模量是通过现场取原状土进行实验室有侧限压缩实验得出的，而变形模量则是通过现场的原位载荷试验得出的，它是无侧限的。
弹性模量要远大于压缩模量和变形模量，而压缩模量又大于变形模量。
地堪报告中，一般给出的是土的压缩模量Es与变形模量Eo，而一般不会给出弹性模量E。
按规范的规定，在地基变形验算中要用的是压缩模量Es，但因Es是通过现场取原状土进行试验的，这对于粘性土来说很容易做到，但对于一些砂土和砾石土等粘聚力较小的土来说，取原状土是很困难的，很容易散掉，因此对砂土的砾石土通常都是通过现场载荷试验得到Eo，所以在地堪报告上，对于砂土的砾石土一般都仅给出Eo，即使给出Es，也是根据Eo换算来的，而不是试验直接得出的。
理论上Es和Eo有一定的关系，但根据该关系换算误差较大，所以二者关系一般都根据地区经验进行换算。
岩石力学参数测量与分析方法引言岩石作为地球上最常见的固体物质之一，在地质、矿产资源开发以及工程建设中起着至关重要的作用。
了解岩石的力学性质和参数，对于地质灾害的预测和工程设计的可靠性具有重要意义。
本文将介绍一些常用的岩石力学参数测量与分析的方法，为相关领域的研究人员和工程师提供参考。
一、应力-应变曲线的测量与分析方法应力-应变曲线是描述岩石在外力作用下的变形行为的重要参数。
常用的测量方法包括压力试验、拉伸试验、剪切试验等。
其中，剪切试验是一种常用的测量岩石力学参数的方法。
在剪切试验中，通过施加一个水平剪切力和一个垂直压力，测量岩石样本在剪切力下的变形情况。
然后，根据变形和应力之间的关系，可以得到应力-应变曲线。
曲线的形状和斜率可以反映岩石的强度和变形能力。
二、弹性模量的测量与分析方法弹性模量是岩石力学中最基本的参数之一，它描述了岩石对外力作用下的弹性变形能力。
常用的测量方法包括静力弹性模量测定和动力弹性模量测定。
静力弹性模量测定方法主要是通过施加不同大小的压力或拉伸力，测量岩石样本的应力和应变关系，得到弹性模量。
而动力弹性模量测定方法主要是通过地震波传播的速度和岩石的密度来计算弹性模量。
三、抗压强度的测量与分析方法抗压强度是岩石力学中评价岩石抵抗外力压缩的能力的重要参数。
传统的抗压强度测量方法是在实验室中进行压力试验。
在压力试验中，岩石样本被垂直施加压力，然后记录岩石破裂的压力值。
除了传统方法外，近年来还出现了一些新的测量方法，如非接触式测量方法和声波测量方法。
这些方法不仅提高了测量的准确性，还能够在线实时监测岩石的抗压强度。
四、剪切强度的测量与分析方法剪切强度是岩石力学中评价岩石抵抗剪切破坏的能力的重要参数。
常用的剪切强度测量方法包括剪切试验和直剪试验。
剪切试验是一种常用的测量剪切强度的方法。
在剪切试验中，岩石样本在剪切力的作用下发生破坏，通过记录岩石破坏的剪切力值和剪切位移，可以计算剪切强度。
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下：)21(3ν-=EK)1(2ν+=EG （7.2）当ν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ν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。
各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E1, E3,ν12,ν13和G13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E1,E2,E3,ν12,ν13,ν23,G12,G13和G23。
这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用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。
流体弹性特性——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K f ，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K f 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K f ，不用折减。
这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。
在FLAC 3D 中用到的流动时间步长, tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系：'f f k K nt ∝∆ （7.3） 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νC 来决定改变K f 的结果。
f'K nm k C +=νν （7.4）其中3/4G K 1m +=νf 'k k γ=其中，'k ——FLAC 3D 使用的渗透系数k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9102⨯）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。
第二讲岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之二)一、内容提要：本讲主要讲述岩石的变形特性、强度理论二、重点、难点：岩石的应力-应变曲线分析及岩石的各种强度理论。
三、讲解内容：四、岩石的变形特性与岩石的强度特性一样，岩石的变形特性也是岩石的重要力学特性。
只有对岩石的变形特性的变化规律有了足够的了解，才能应用某些数学表达式描述岩石的变形特性，进而运用这些表达式计算岩石在外荷载作用下所产生的变形特性，并评价其稳定性。
在实际的工程中，经常遇到岩石在单轴和三轴压缩状态下的变形问题。
(一)岩石在单向压缩应力作用下的变形特性1. 岩石在普通试验机中进行单向压缩试验时的变形特性岩石的变形特性通常可从试验时所记录下来的应力-应变曲线中获得。
岩石的应力-应变曲线反映了各种不同应力水平下所对应的应变(变形)规律。
以下先介绍具有代表性的典型的应力-应变曲线。
1)典型的岩石应力-应变曲线分析图15-1-17例示了典型的应力-应变曲线。
根据应力-应变曲线的变化，可将其分成OA，AB，BC三个阶段。
三个阶段各自显示了不同的变形特性。
(1)OA阶段，通常被称为压密阶段。
其特征是应力-应变曲线呈上凹型，即应变随应力的增加而减少。
形成这一特性的主要原因是存在于岩石内的微裂隙在外力作用下发生闭合所致。
(2)AB阶段，也就是弹性阶段。
从图15-1-17可知，这一阶段的应力-应变曲线基本呈直线。
若在这一阶段卸荷的话，其应变可以恢复，由此可称为弹性阶段。
这一阶段常用两个弹性常数来描述其变形特性。
即弹性模量E和泊松比。
所谓弹性模量，是指应力—应变曲线中呈直线阶段的应力与应变之比值(或者是该曲线在直线段的斜率)被称作平均模量。
就模量的概念而言，岩石的模量还有初始模量、切线模量、割线模量等。
在岩石力学中比较常用的是平均弹性模量E和割线模量E50，E50是指岩石峰值应力一半的应力、应变之比值，其实质代表了岩石的变形模量。
所谓泊松比，是指在弹性阶段中，岩石的横向应变与纵向应变比之值。
第三章 岩石物理参数计算及应力研究第一节 岩石物理参数计算地层岩石是地应力的载体，岩石物理性质对地应力的传递、衰减、集中、分散都会产生很大的影响，岩石物理参数与岩体赋存的地应力密切相关，岩石物理参数计算是地应力研究的必然步骤。
通过纵、横波时差和密度等测井资料，可以计算地层条件下的岩石动态弹性模量，在此基础上，可以进行地应力分析、井眼稳定性分析、地层出砂分析、以及人工压裂设计等方面的研究。
岩石物理参数包括岩石弹性参数和岩石机械强度参数。
岩石弹性参数主要有泊松比μ、杨氏模量E 、剪切模量G 、体积模量K 、体压缩系数b C 和ma C 、有效应力系数系数α（比奥特系数）；岩石机械强度主要有单轴抗压强度c σ、岩石的抗剪强度0C 和岩石抗张强度t s ，以及内摩擦角ϕ等。
1、岩石弹性参数对于各向同性均匀介质岩石来说，利用牛顿第二定律和三维虎克定律，经数学推导，可导出计算声波速度在岩石介质中的波动方程：P ∆=-+-=+=t E G V 1)21)(1()1(2p μμρμρλ (3-1-1) s s t E G V ∆=+==1)1(2μρρ (3-1-2)根据上述的波动方程，可以得出各种弹性参数与声波时差的关系式。
①泊松比定义为横向应变与纵向应变之比。
22225.0p s ps t t t t ∆-∆∆-∆=μ (3-1-3)②切变模量定义为施加的应力与切应变之比。
a t G s b⨯∆=2ρ (3-1-4)③杨氏模量定义为施加的轴向应力与法向应变之比。
)1(2μ+=G E(3-1-5) ④体积模量定义为静水压力与体积应变之比。
a t t K s pb b ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆=22341ρ (3-1-6)⑤体积压缩系数定义为体积模量的倒数。
即：b b K C 1= (3-1-7)⑥有效应力系数(Boit)表示孔隙压力对岩石变形的影响，即：b ma C C -=1α=K b /K ma (3-1-8)式中：b ρ为岩石体积密度，3cm g ；s t ∆、p t ∆为纵、横波时差，ft s μ。
公式中的a 为单位转换系数。
具体选择方法如下：如果密度单位为3/cm g ，时差单位为ft s /μ，弹性参数单位为psi ，则101034.1⨯=a ；如果密度单位为3/cm g ，时差单位为ft s /μ，弹性参数单位为MPa ，则71029.9⨯=a ；如果密度单位为3/cm g ，时差单位为m s /μ，弹性参数单位为MPa ，则910=a 。
因此，利用阵列声波测井提供的纵、横波时差以及常规测井提供的密度资料就可以进行岩石弹性参数计算。
但是由于费用等原因,并不是每口井都开展声波全波列或阵列声波测井,因而不能直接获取横波时差资料，在研究中则可以通过构造内某些井已有的横波时差曲线资料来建立横波时差曲线计算式。
研究表明，横波时差与纵波时差、地层密度和纵波波阻抗之间有很好的相关性。
通过对安棚地区4口井的纵横波时差曲线进行分析后，建立了纵横波时差经验关系式：34.1358.579.1+-∆=∆b p s t t ρ (3-1-9) 904.0=R图3-1是由上式纵横波时差关系式得出的横波时差与实测横波时差的关系图，从图中可以看出，大部分点分布在斜率约为450的直线上，计算的横波时差与实测横波时差近似相等。
图3-1-1 合成横波时差与实测横波时差关系图当研究区内没有一口井具有横波时差资料时，则可用下面的公式来合成横波时差曲线：()()()mas fp map pmas fs mas s t t t t t t t t ∆-∆∆-∆∆-∆+∆=∆ (3-1-10)式中：mas t ∆、map t ∆为岩石骨架的横波时差和纵波时差，ft s μ；fs t ∆、fp t ∆为流体的横波时差和纵波时差，ft s μ。
2、岩石动、静态弹性参数之间的转换方法岩石弹性参数的常用测定方法有动态法和静态法两种。
静态法是通过对岩样进行静态加载测其变形得到，所得弹性参数称之为静态参数；动态法则是通过测定超声波在岩样中的传播速度转换得到，所得弹性参数称之为动态参数。
因此，用测井资料计算得到的弹性参数是动态参数。
根据地下岩层的应力形成、赋存和起作用的机理，特别是在应力幅值、加载速度和所引起的岩石变形等方面，更接近岩石静态测试的条件，另外，现有的力学本构关系一般是基于静态参数建立的，因此，在地应力计算和实际工程中应采用岩石的静态弹性参数。
大量研究资料表明岩石的动态、静态弹性参数具有很好的相关性，且大部分情况下岩样的静态参数弹性模量小于其动态值。
岩石动、静态弹性参数间存在较大差别，其原因主要是岩石中微裂缝和孔隙的存在。
岩石这种孔隙的弹性材料有别于各向同性、均质的线弹性体。
微裂缝的存在对岩石静态变形的影响较大，而超声波可以绕过一些微裂缝传播。
在实际应用时，可通过岩石力学动、静态同步测试建立动、静态参数间的关系，从而把测井得到的动态参数转换为静态参数。
由于研究区及其邻近区块没有条件做岩石力学试验，本次研究引用了辽河油田和大庆油田的实验结果：d s E E 7095.02526.0+=(3-1-11) 37.036.0d s μμ⨯= (3-1-12)式中：s E 、s μ为静态杨氏模量和静态泊松比；d E 、d μ为动态杨氏模量和动态泊松比，即测井资料计算结果。
式(3-11)和式(3-12)的相关系数分别为0.75和0.86。
3、岩石机械强度参数目前，岩石机械强度参数还没有理论计算式，一般通过岩石力学测试来确定。
为了克服岩石力学试验存在的测试费用昂贵和数据量少等缺点，研究人员通过岩石力学试验建立了岩石强度参数的经验计算式：⑴单轴抗压强度C σDeer 和Miller （1996）根据大量的室内试验结果建立了砂泥岩的单轴抗压强度与岩石动态杨氏模量d E 和地层泥质含量sh V 之间的关系：①砂泥岩地层()sh d sh d c V E V E ⋅+-=008.010045.0σ(3-1-13)②碳酸盐岩地层 ()sh d sh d c V E V E ⋅+-=008.010026.0σ (3-1-14) 式中：c σ和d E 的单位为MPa ；泥质含量为小数，由自然伽马测井资料确定。
⑵岩石粘聚力0C （内聚强度或抗剪切强度）根据Brules 和Coates 的研究结果，粘聚力0C 的计算公式为：()()sh d d d b p V v C 78.0111211044.524150+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯-⨯=-μμμρ (3-1-15)式中：d μ为岩石动态泊松比，无量纲；b ρ为岩石的体积密度，单位为3cm g ；p v 为岩石的纵波速度，s m ；sh V 为地层的泥质含量，小数。
①岩石的抗张强度t s40C s t = (3-1-16) ②岩石的内摩擦角ϕ对于岩石内摩擦角ϕ的确定，斯伦贝谢和西方阿特拉斯公司在计算时假定岩石的所有内摩擦角ϕ都为030，这与实际情况有一定的误差，岩石类型和组成岩石的颗粒的相对大小对内摩擦角有影响。
一般岩石的摩擦角在150～450之间。
根据Brie 强度公式，摩擦角与泊松比之间关系有：15)11(30+--=μμϕ (3-1-17)另外，内摩擦角也可以按石油大学提出的经验关系式进行计算：()21log 654.220M M ++⨯+=ϕ(3-1-18)其中：0785.193.58C M -=。
具体采用哪个公式，视实际情况而定。
4、岩石物理参数计算实例分析根据上述参数计算公式，利用的相应测井资料对安塞油田的几口井进行岩石机械特性进行分析。
从安2051和泌356井的岩石物理参数成果图（图3-1-2、图3-1-3）可以看出，这两口井地层岩石的各种弹性模量参数(动态)比较大，杨氏模量在40000MPa-65000MPa 之间，即岩石的抗破坏能力比较强。
从图中还可以看出，泥岩层的抗剪切强度和单轴抗拉强度比砂岩层的大，这是在储层改造时为什么泥岩层能作为遮挡层的原因之一。
当然，井壁岩石的破坏不仅与岩石本身的强度有关，还与地应力有关。
一般情况下，若不考虑地应力的影响，泥岩抗破坏的能力比砂岩强。
图3-1-2 安2051井岩石机械特性成果图图3-1-3 泌356井岩石机械特性成果图图3-1-4 安2051井实测横波、合成横波及力学参数对比图计算各种弹性模量参数需要同时具备有纵、横波时差，并且弹性模量是计算地应力及各种破裂压力的基础参数，因此，纵、横波时差是地应力研究中的重要原始数据。
在缺乏横波时差资料的情况下，可由纵波时差以及密度来合成横波时差。
下面给出了安2051井采用实测横波时差和合成横波时差计算弹性力学参数的对比图。
从图3-1-4看出，合成的横波时差与实测横波时差几乎相等，并且分别由这两种时差计算得出的各种弹性参数曲线基本重合，只有少数深度点相差较大，从总体上来讲，通过合成的横波来计算弹性力学参数的精度还是比较高的。
因此，在缺乏横波时差的情况下，可以由纵波时差与密度资料来合成横波时差，并且能获得比较准确的弹性力学参数，进而进行地应力以及井壁稳定性等方面的分析。
第二节 地应力大小及方位1、地应力地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也成岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。
它是由于地壳内部的垂直运动和水平运动及其他因素而引起介质内部单位面积上的作用力。
地壳中的不同地区，不同深度地层中的地应力的大小和方向随空间和时间的变化而变化构成应力场。
地层中每一个质点的地应力都有其大小和方向，其中包括最大水平主应力H σ、最小水平主应力h σ、垂向应力v σ的大小和方向。
地应力是石油勘探与开发中的一个重要基础参数。
含油气盆地构造的形成和演化是在一定的地应力场作用下的产物，只有弄清含油气盆地、含油气区块的地应力场分布，才能正确认识古构造行迹的发生演化历史，才能有效地分析和解决油气勘探开发的有关问题。
现在已经认识到地应力对油气勘探开发的作用和影响越来越多地从各个方面表现出来，如：地质构造形成玉演化是构造应力作用及变化的结果；储层中油气运移和聚集与地应力有关，油气总是由强应力区向弱应力区运移；天然裂缝和裂隙面与最大主应力方向平行；油田应力场状态决定着断层的形态和分布；在渗透率各向异性、低渗透率油田中，主渗透率方向与最大目前最大水平主应力方向一致；在钻井过程中，井壁的稳定性与地层岩石的力学性质、地层剖面的地应力状态有密切关系；油井采油过程中的出砂与地层的岩石力学性质、油层的应力环境、出砂指数有关；油层改造过程中，地应力场状态、地层岩石的力学性质决定着水力压裂的裂缝的形态、方位、高度和宽度，影响着压裂的增产效果等等。
地应力的大小、方向、分布规律及其演化史是油气勘探开发中地应力研究的主要内容，而岩石的力学性质、储层的孔隙压力、地层温度、构造应力、重力及地层剥蚀等是影响油田应力场状态的主要因素。
