水压致裂法在隧道地应力测试中的应用.pdfVIP

水压致裂法在隧道地应力测试 中的应用：张雄锋 49 文章编号：1672—7479(2011)01—0049—05 水压致裂法在隧道地应力测试 中的应用 张雄锋 (中铁工程设计咨询集 团有限公司，北京 100055) ApplicationsofHydraulicFracturingM ethod in M easurementofin．situ TunnelStress ZhangXiongfeng 摘 要 利用水压致裂法对某隧道的地应力进行测试 ，并对测试结果进行 了详细分析 ，查清 了该隧 道最大水平主应力大小及方向，对隧道走向和洞室开挖形状提出了较为科学合理的建议。 关键词 水压致裂法 应力 走向 隧道 中图分类号 ：U456．3 文献标识码 ：B 力变质强度不一 ，因而产生的动力变质岩石不同，动力 1 工程概述 变质作用轻微处产生轻微压碎花岗岩，较强烈处产生 拟建铁路隧道位于云开 山脉东北段 ，总长度为 碎裂花岗岩 ，最强烈处产生花岗糜棱岩和超糜棱岩。 12．2km。隧道穿越 中低 山丘陵区，多为 “V”形河谷， 隧址在花岗岩区无断裂穿过，但受强烈的构造作用影 少部分为 “U”形河谷，谷底与分水岭相对高差为 80～ 响，片理非常发育，片理走 向一般为北东向，倾 向东南， 200m，山顶一般 呈浑 圆状 。地 面高程 为 34．8～ 倾角一般 3O。一40。，对隧道围岩影响较大，花 岗岩与 470．8m，山坡 自然坡度较陡倾 ，地形起伏变化较大 ，纵 寒武系千枚岩、石英砂岩呈侵入接触关系，侵入接触面 向 自然坡度一般为 16。～50。。 产状 100。／70。。 隧道穿越 的地层主要为加里东期 (地槽)广西运 据区域地质资料显示，在地面里程 DK361+750附 动扶南序列侵入岩，侵入时代为早志留系坞泥单元及 近有一正断层通过 (即FW4低阻异常带)，为沙帽岗 高围单元，侵入岩性为中一粗粒黑云母斑状花岗岩，以 断层，走向北东，产状 300。_／50。，长约 1km，断层破碎 岩基侵入为主，其次为岩株式。DK361+301之后为寒 带宽约50m。 武系高滩组及水石组地层 ，地层岩性主要为千枚岩及 2 水压致裂法原地应力测量原理 石英砂岩。不同时期花 岗岩侵入呈侵入接触关系 ，侵 入接触面产状 ：走 向一般为北东 向，倾 向东南，倾角 水压致裂法是 20世纪70年代发展起来的一种地 30。～40。。花 岗岩地层与寒武系地层呈侵入接触关 应力测量方法 ，该方法是 国际岩石力学学会试验方法 系，接触产状变化较大 委员会颁布的确定岩石应力推荐方法之一，是 目前国 隧道位于北东向高要大断裂的西侧 ，大部分地层 际上能较好地直接进行深孔应力测量的先进方法 。该 为加里东期侵入花岗岩，侵入时期为早志留系，分为高 方法无需知道岩石的力学参数就可获得地层中现今地 围序列侵入和乌坭序列侵入 ，乌坭序列晚于高围序列。 应力的多种参量 ，并具有操作简便 、可进行连续或重复 该花岗岩受动力变质作用影响强烈而广泛，延伸方 向 测试、测量速度快、测量值可靠等特点，近年来得到了 为北东向，与区域断裂构造方 向一致，由于各岩体受动 广泛应用 ，并取得大量的成果。