DLT 5367-2007 水电水利工程岩体应力测试规程

ICS27.140P.10备案号：J693—2007中华人民共和国电力行业标准DL/T5367—2007水电水利工程岩体应力测试规程Codeforrockmassstressmeasurementsofhydroelectricandwaterconservancyengineering2007-07-20发布2007-12-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布I目次前言······································Ⅱ1范围······································12规范性引用文件·································23总则······································34孔壁应变法测试·································45孔底应变法测试·································86孔径变形法测试································107水压致裂法测试································128表面应变法测试································15附录A（规范性附录）地质描述内容·······················18附录B（规范性附录）岩体应力参数计算·····················20条文说明····································26II前言本标准是根据《国家发改委办公厅关于印发2006年行业标准项目计划的通知》（发改办工业［2006］1093号）要求，对原标准DLJ204—1981《水利水电工程岩石试验规程（试行）》、DL5006—1992《水利水电工程岩石试验规程（补充部分）》进行修订的。本次修订，对DLJ204—1981、DL5006—1992的内容作了调整、归并和增删。修订后的标准分为三个标准，即DL/T5368—2007《水电水利工程岩石试验规程》、DL/T5367—2007《水电水利工程岩体应力测试规程》、DL/T5006—2007《水电水利工程岩体观测规程》。上述三个标准实施后替代DLJ204—1981、DL5006—1992。本标准对DLJ204和DL5006中的岩体应力测试部分进行修订，并更名为《水电水利工程岩体应力测试规程》。本标准修订和补充的主要内容如下：——删除原标准中压磁应力法测试。——增列水压致裂法测试。——将各测试项目中地质描述内容和岩体应力参数计算列入附录。——删除原规程说明书，按章节顺序编写条文说明。本标准的附录A、附录B为规范性附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由水电规划设计标准化技术委员会归口并负责解释。本标准起草单位：中国水电顾问集团成都勘测设计研究院。本标准主要起草人：汤大明、曾纪全、陈梦德、徐洪海、张伯骥、王建洪、贺如平。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市白广路二条一号，100761）。III11范围本标准规定了水电水利工程岩体应力的测试方法和技术要求。本标准适用于水电水利工程地基、围岩、边坡的岩体应力状态测试。22规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的昀新版本。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本标准。GB50021岩土工程勘察规范GB50287水利水电工程地质勘察规范DL5013水利水电工程钻探规程DL/T5050水利水电工程坑探规程DL/T5125水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规程DL/T5331水电水利工程钻孔压水试验规程DL/T5368水电水利工程岩石试验规程33总则3.0.1为规范水电水利工程岩体应力测试方法，提高测试成果质量，增强测试成果的可比性，制定本标准。3.0.2水电水利工程岩体应力测试的任务是了解工程岩体的应力状态，可为评价岩体质量、工程地质条件和进行岩体分类提供基本资料，为水电水利工程的设计和施工提供基本技术参数。3.0.3岩体应力测试的内容和数量，应与建筑物的规模、类型和设计阶段相适应，并应符合GB50021、GB50287的要求。3.0.4岩体应力测试应依据合同或任务书的要求确定。合同或任务书中，应明确设计阶段、设计意图、有关的工程技术指标、工程地质条件、主要的岩石物理力学性质问题、对岩体应力测试工作的要求。3.0.5应在岩体应力测试工作之前，对工程区的区域地质构造、地形地貌条件及岩体应力特征等进行分析研究，结合设计方案和勘察工作的布置，根据建筑物类型及设计要求，按本标准的基本要求选择测试方法，编写测试大纲或测试工作计划。3.0.6当测试岩体原岩应力时，测试段应避开应力扰动区。3.0.7配合岩体应力测试用的钻孔、平洞，除应符合测试工作的专门要求外，还应符合DL5013、DL/T5050和DL/T5125的要求。需配合的岩石物理力学性质参数试验应符合DL5368的要求。进行钻孔岩体压水试验应符合DL/T5331的要求。3.0.8测试成果整理和测试报告编写、测试工作基本要求，应符合DL5368的要求。3.0.9岩体应力测试除应符合本标准外，尚应符合国家和行业有关标准的规定。44孔壁应变法测试4.1浅孔孔壁应变计测试4.1.1本测试适用于完整和较完整岩体。测试深度不宜大于30m。4.1.2测点布置应符合下列要求：1在测点的测段内，岩性应均一、完整。2同一测段内，有效测点不应少于2个。4.1.3地质描述内容见附录A。4.1.4主要仪器设备应包括下列各项：1钻机。2金刚石钻头：包括小孔径钻头、套钻解除钻头、扩孔器、磨平钻头和锥形钻头。各类钻头规格应与应变计配套。3浅孔孔壁应变计或空心包体式孔壁应变计。4静态电阻应变仪。5安装器。6钻孔烘烤设备。7岩心围压率定器。4.1.5测试准备应符合下列要求：1根据测试要求，选择适当场地，安装并固定好钻机，按预定的方位角和倾角进行钻进。2用套钻解除钻头钻至预定的测试深度，取出岩心，进行描述。3用磨平钻头磨平孔底，用锥形钻头打喇叭口。4用小孔径钻头钻中心测试孔，深度视应变计要求长度而定。中心测试孔应与解除孔同轴，两孔孔轴偏差不应大于2mm。5中心测试孔钻进过程中，应施力均匀并一次完成，取出岩心进行描述。当孔壁不光滑时，应采用金刚石扩孔器扩孔；当岩心不能满足测试要求时，应重复本条2～4款步骤，直至找到完整岩心位置。6用水冲洗中心测试孔直至回水不含岩粉为止。7根据所选类型的孔壁应变计和黏结剂要求，对中心测试孔孔壁进行干燥处理或清洗。4.1.6浅孔孔壁应变计安装应符合下列规定：1在中心测试孔孔壁和应变计上均匀涂上黏结剂。2用安装器将应变计送入中心测试孔，就位定向，施加并保持一定的预压力，使应变计牢固地黏结5在孔壁上。3待黏结剂充分固化后，取出安装器，量测测点方位角、倾角及埋设深度。4检查系统绝缘值，不应小于100MΩ。4.1.7空心包体式孔壁应变计安装应符合下列规定：1在应变计内腔的胶管内注满黏结剂胶液。2用安装器将应变计送入中心测试孔，就位定向，然后推动安装杆，切断定位销钉，挤出黏结剂。3其他应符合4.1.6条中3～4款的规定。4.1.8测试及稳定标准应符合下列规定：1从钻具中引出应变计电缆，连接电阻应变仪。2向钻孔内冲水，冲水10min后，每隔10min读数一次，连续三次读数相差不大于5με时，即认为稳定，并将昀后一次读数作为初始读数。3用套钻解除钻头在匀压匀速条件下，进行连续套钻解除，每钻进2cm读数一次。4套钻解除深度应超过孔底应力集中影响区。当解除至一定深度后，应变计读数趋于稳定，可终止钻进。昀终解除深度，即应变计中应变丛位置至解除孔孔底深度，不应小于解除岩心外径的2.0倍。5向钻孔内继续充水，每隔10min读数一次，连续三次读数相差不大于5με时，可认为稳定，取昀后一次读数作为昀终读数。6在套钻解除过程中，当发现异常情况时，应及时停钻检查，进行处理并记录。7检查系统绝缘值。退出钻具，取出装有应变计的岩心，进行描述。4.1.9岩心围压试验应按下列步骤进行：1现场测试结束后，应将解除后带有应变计的岩心放入岩心围压率定器中，进行围压试验。其间隔时间，不宜超过24h。2将应变计电缆与电阻应变仪连接，对岩心施加围压。率定的昀大压力宜大于预估的岩体昀大主应力，压力宜分为5～10级，按昀大压力等分施加。3采用大循环加压时，每级压力下应读数一次，两相邻循环昀大压力时的读数不超过5με时，可终止试验，但大循环的次数不应少于三次。4采用一次逐级加压时，每级压力下应读取稳定读数，每隔10min读数一次，连续三次读数相差不大于5με时，即认为稳定，可施加下一级压力。4.1.10测试成果整理应符合下列要求：1根据岩心解除应变值和解除深度，绘制解除过程曲线。2根据围压试验资料，绘制压力与应变关系曲线，计算岩石弹性模量和泊松比。3岩体应力参数计算见附录B。64.1.11浅孔孔壁应变计测试记录应包括工程名称、钻孔编号、钻孔位置、孔口高程、测点编号、测点位置、测试方法、地质描述、测试深度、相应于解除深度的各应变片应变值、各应变片及应变丛布置、钻孔轴向方位角和倾角、围压试验资料。4.2深孔孔壁应变计测试4.2.1本测试适用于完整和较完整岩体，测试应在铅垂向钻孔内进行。4.2.2测点布置应符合4.1.2条的要求。4.2.3地质描述内容见附录A。4.2.4主要仪器设备应包括下列各项：1钻机。2金刚石钻头：包括小孔径钻头、套钻解除钻头、扩孔器、磨平钻头和锥形钻头。各类钻头规格应与应变计配套。3深孔孔壁应变计。4静态电阻应变仪。5安装器。6岩心围压率定器。4.2.5测试准备应符合下列要求：1根据测试要求，选择适当场地，安装并固定好钻机。2按铅直方向钻孔，用套钻解除钻头钻至预定的测试深度。取出岩心，进行描述。3用磨平钻头磨平孔底，用锥形钻头打喇叭口。4用小口径钻头钻中心测试孔，深度视应变计要求长度而定。中心测试孔应与解除孔同轴，两孔孔轴偏差不应大于2mm。5中心测试孔钻进过程中，应施力均匀并一次完成，取出岩心进行描述。当孔壁不光滑时，应采用金刚石扩孔器扩孔；当岩心不能满足测试要求时，应重复本条2～4款步骤，直至找到完整岩心位置。6清洗中心测试孔，直至回水不含岩粉为止。4.2.6应变计安装应符合下列规定：1将深孔孔壁应变计组装在安装器上，与安装器接线室内的插座对位连接。引出专用测量电缆，用密封胶液注满接线室，套上保护罩。2将中心圆锥体装入安装器头部，使安装器置于等待工作状态。拉出触针，检查触发系统，圆锥体应在触发系统工作后能自由下落。3在应变计头部套上胶罐，在胶罐内注满黏结剂胶液，使整个应变计浸泡在胶液中。应预留胶液样品。74将专用测量电缆连接电阻应变仪，测读应变计各应变片的初始读数。每10min读数一次，连续三次读数相差不大于5με时，即认为稳定，并将昀后一次读数作为安装前的初始读数。5用安装器将应变计放入中心测试孔内测段位置，触针启动触发系统，推掉胶罐，将应变计撑开，使中心圆锥体下落，利用安装器的重力，推动中心圆锥体对应变计施加压力，将应变计牢固地黏结在孔壁上。6启动电加热罗盘加温30min，使罗盘指针定位，切断电源使电加热罗盘自行冷却。7观察预留的黏结剂胶液样品，待黏结剂充分固化后，检查系统绝缘值，不应小于100MΩ。4.2.7测试及稳定标准应符合下列规定：1将专用测量电缆连接电阻应变仪，测读应变计各应变片的初始读数。每10min读数一次，连续三次读数相差不大于5με时，即认为稳定，并将昀后一次读数作为应变计的初始读数。应将初始读数与安装前的初始读数进行核对。2提升安装器，拔出连接插座。取出安装器和测量电缆，量测测点方位角及埋设深度。3将套钻钻头送至测试部位，在匀压匀速条件下进行套钻连续解除。解除深度