由于水壓致裂法能在深鉆孔中測(cè)量巖石應(yīng)力并且具有花費(fèi)較少的優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。測(cè)量原理表明，水壓致裂應(yīng)力測(cè)量過程中的一些特征壓力點(diǎn)，如破裂壓力Pb、重張壓力Pr、關(guān)閉壓力Ps等與巖石應(yīng)力有關(guān)。由于對(duì)于誘發(fā)破裂的產(chǎn)生、閉合及重張的機(jī)制還不十分了解，因此有幾種準(zhǔn)則的公式用于巖石應(yīng)力的計(jì)算。對(duì)于破裂性態(tài)的研究已作了很多理論和實(shí)驗(yàn)工作。雖然實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)有它的優(yōu)點(diǎn)，但也有其局限性，如尺寸效應(yīng)。大尺度水壓致裂過程中破裂性狀的研究是非常重要的。本著這一觀點(diǎn)，原位水壓致裂試驗(yàn)選擇在具有很少自然節(jié)理的均勻巖體位置段進(jìn)行。
1、儀器及設(shè)備
采用單回路水壓致裂應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行原位地應(yīng)力測(cè)量。其主要儀器設(shè)備包括：
●高壓泵及壓力控制系統(tǒng)，其壓力為50Mpa。
●Φ76mm封隔器，印模器及連接件,直徑可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要改變。
●電子定時(shí)定向器。
●自動(dòng)資料記錄系統(tǒng)，用于記錄及監(jiān)測(cè)壓力的同步變化。
●相關(guān)采集軟件。
相對(duì)于傳統(tǒng)水壓致裂地應(yīng)力測(cè)量?jī)x器，系統(tǒng)做了以下改進(jìn)：
●采用單回路水壓致裂加壓系統(tǒng)。
●采用特殊結(jié)構(gòu)的新型封隔器，耐壓強(qiáng)度提高到60Mpa。
●采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)采集精度。
2、測(cè)量過程
(1)根據(jù)地質(zhì)編錄及地質(zhì)柱狀圖、巖芯及井徑測(cè)井資料選取鉆孔測(cè)試段。
(2)將封隔器安置在預(yù)期的試驗(yàn)段。
(3)對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行測(cè)漏試驗(yàn)。
(4)破裂試驗(yàn)。對(duì)于快速和慢速壓裂試驗(yàn)來說，就是將水以快速或慢速泵入測(cè)試段，以使測(cè)試段增壓，直到壓力達(dá)到Pb時(shí)產(chǎn)生“破壞”。當(dāng)測(cè)試段井壁水壓張破裂產(chǎn)生時(shí)停泵并打開閥門迅速將水返出。對(duì)于套管試驗(yàn)來說，則是將一個(gè)單一的封隔器設(shè)置在測(cè)試段，然后使封隔器膨脹向孔壁加壓。加壓到超過“破壞”壓力，以便在孔壁產(chǎn)生破裂。“破壞”壓力可由鄰近測(cè)試段的快速或慢速壓裂試驗(yàn)得到。
(5)破裂重張及關(guān)閉壓力。再次將水泵入測(cè)試段，使之增壓到使誘發(fā)張破裂重新張開。使破裂重新張開的壓力叫重張壓力Pr。當(dāng)壓力趨于穩(wěn)定時(shí)停泵。我們可以從壓力隨時(shí)間的變化曲線上得到關(guān)閉壓力Ps。重張和關(guān)閉試驗(yàn)通常要重復(fù)3-5個(gè)回次，以確保得到好的資料。為了精確地確定關(guān)閉壓力，有時(shí)我們還要作慢速排水試驗(yàn)或并下關(guān)閉試驗(yàn)。慢速排水試驗(yàn)是在停泵時(shí)立即將測(cè)試段的水慢慢地排出，同時(shí)記錄壓力隨時(shí)間的變化。井下關(guān)閉試驗(yàn)是，當(dāng)停泵時(shí)，井下開關(guān)立即關(guān)閉，以觀測(cè)井下壓力隨時(shí)間的變化情況。
（6）對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到地應(yīng)力。
