第一节　地应力测试及数据分析方法

本工程对隧洞埋深范围（300m）内的原地应力进行了测试，测试方法采用水压致裂法。概括地讲，水压致裂原地应力测量方法，是利用一对可膨胀的封隔器在选定的测量深度封隔一段钻孔，然后通过泵入流体对该试验段（常称压裂段）增压，同时利用X—Y记录仪、计算机数字采集系统或数字磁带记录仪记录压力随时间的变化。对实测记录曲线进行分析，得到特征压力参数，再根据相应的理论计算公式，就可得到测点处的最大和最小水平主应力的量值以及岩石的水压致裂抗张强度等岩石力学参数。

在现场水压致裂测试过程中，在钻孔条件允许的情况下尽可能多选试验段。每段通常都要进行3～5个回次，以便取得合理的应力参量以及准确判断岩石的破裂和裂缝的延伸状态。水压致裂过程中所得到的压力—时间曲线如图1－4－1所示。

图1－4－1　水压致裂应力测量记录曲线示例

从图1－4－1中所示的压力—时间记录曲线中可直接得到岩石的破裂压力Pb、瞬时关闭压力Ps以及裂缝的重新张开压力Pr。根据这几个基础参数，以弹性理论公式就可以计算出最大水平主应力σH和最小水平主应力σh及岩石的原地抗张强度Thf。

在钻孔封隔段压裂测量之后即可进行裂缝方位的测定，以便确定最大水平主压应力的方向。常用的方法是定向印模法，它可直接把孔壁上的裂缝痕迹印下来，印模定向装置见图1－4－2，它由自动定向仪和印模器组成。

图1－4－2　确定最大主压应力方向的印模装置