某水利工程野外膨脹試驗探析

張小強

（華北有色工程勘察院有限公司，河北石家莊050021）

1 目的

為了確定某大壩基巖的力學特征，在壩址區域設置部分鉆孔進行鉆孔膨脹測試，并結合巖體工程地質環境與巖體級別，提出該工程不同區域、不同級別巖體的變形參數建議值。

2 測試與分析方法

（1）現場測試。在設計進行試驗的鉆孔中，按平均間距5m選擇的壩基基礎深度內，進行鉆孔變形測試，測試結果為測得巖性的彈性模量和變形模量。

測試采用國際巖石力學1996年推薦方法，即In?ternational Society of Rock Mechanics：Suggested Meth?od for Deformability Determination Using a Stiff Dila?tometer,Intern.Journ.Rock Mech.Mining Sci.&Geo?mech.Abstr.,1996,Vol.33,735-741.

根據現場鉆探，主要分布巖性為白云石大理巖、片麻巖、黑云母片麻巖等，因此在選用實驗測試所用的剛性鉆孔膨脹計必須完全滿足測試要求（精度0.001mm，量程4m）。

（2）測試結果分析。綜合工程地質條件、巖體分級和工程類比，提出該工程不同區域、不同級別巖體的變形參數建議值。

3 試驗設備

鉆孔膨脹測試設備，采用ROCHA（L.N.E.C.）測量系統。主要包含了定向安裝桿、膨脹計探頭、讀數儀器、壓力泵、鎧裝電纜、高壓水管、標定裝置等。

4 試驗基本操作要求

為更有效地取得測試數據，結合地層巖性情況，要求測試鉆孔的直徑為101mm。

該實驗主要用于巖石地層，試驗深度最深可達60m。試驗中通過施加給孔壁的的最大壓力不得小于150bar。試驗過程中的壓力變化范圍為40～50bar。

鉆孔中至少要用4個經校準的位移傳感器來測量鉆孔的膨脹變形。由于堅硬巖石的變形量很小，因此讀數的精確度應控制在0.001mm。

鉆探到達特定的試驗深度時要停止鉆進。停止鉆進后要徹底清洗鉆孔，以除去鉆孔孔底和孔壁附著的殘留物。……