第一節　地應力測試及數據分析方法

本工程對隧洞埋深范圍（300m）內的原地應力進行了測試，測試方法采用水壓致裂法。概括地講，水壓致裂原地應力測量方法，是利用一對可膨脹的封隔器在選定的測量深度封隔一段鉆孔，然后通過泵入流體對該試驗段（常稱壓裂段）增壓，同時利用X—Y記錄儀、計算機數字采集系統或數字磁帶記錄儀記錄壓力隨時間的變化。對實測記錄曲線進行分析，得到特征壓力參數，再根據相應的理論計算公式，就可得到測點處的最大和最小水平主應力的量值以及巖石的水壓致裂抗張強度等巖石力學參數。

在現場水壓致裂測試過程中，在鉆孔條件允許的情況下盡可能多選試驗段。每段通常都要進行3～5個回次，以便取得合理的應力參量以及準確判斷巖石的破裂和裂縫的延伸狀態。水壓致裂過程中所得到的壓力—時間曲線如圖1－4－1所示。

圖1－4－1　水壓致裂應力測量記錄曲線示例

從圖1－4－1中所示的壓力—時間記錄曲線中可直接得到巖石的破裂壓力Pb、瞬時關閉壓力Ps以及裂縫的重新張開壓力Pr。根據這幾個基礎參數，以彈性理論公式就可以計算出最大水平主應力σH和最小水平主應力σh及巖石的原地抗張強度Thf。

在鉆孔封隔段壓裂測量之后即可進行裂縫方位的測定，以便確定最大水平主壓應力的方向。常用的方法是定向印模法，它可直接把孔壁上的裂縫痕跡印下來，印模定向裝置見圖1－4－2，它由自動定向儀和印模器組成。

圖1－4－2　確定最大主壓應力方向的印模裝置