注漿加固技術(shù)能有效改善巖土體物理力學(xué)性質(zhì)，將破碎圍巖形成整體的承載結(jié)構(gòu)，從而對圍巖大變形進(jìn)行有效控制。然而，注漿工程的固有隱蔽性令我們難以直接觀測漿液在裂隙巖體中的擴(kuò)散過程。巖體孔隙-裂隙結(jié)構(gòu)分布的復(fù)雜性，使得漿液的運移擴(kuò)散特征難以被準(zhǔn)確評估量化。此外，深部高地溫環(huán)境極易誘發(fā)漿液的物化性質(zhì)發(fā)生改變，漿液擴(kuò)散特征復(fù)雜性進(jìn)一步提升。上述原因使得當(dāng)前深部注漿理論發(fā)展相對落后，難以為高地溫隧道工程注漿加固提供科學(xué)的理論指導(dǎo)和設(shè)計依據(jù)。

為此，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所地下工程研究團(tuán)隊聯(lián)合武漢大學(xué)相關(guān)研究人員，研究了高地溫條件下裂隙圍巖注漿擴(kuò)散特性和強(qiáng)度修復(fù)機(jī)制。（1）考慮低場核磁共振監(jiān)測方法可以通過捕捉氫原子弛豫特征來精確表征巖體孔隙及裂隙內(nèi)的流體分布，搭建了基于低場核磁共振實時監(jiān)測的注漿試驗平臺，實現(xiàn)了對漿液在裂隙巖體內(nèi)部擴(kuò)散運移的實時觀測和定量分析；提出了相對充填度的計算依據(jù)，定量揭示了溫度、圍壓、注壓和裂隙傾角對漿液擴(kuò)散特征的作用規(guī)律。（2）揭示了溫度-注漿壓力-漿巖界面抗剪力學(xué)性能之間的作用規(guī)律，提出了溫度相關(guān)的漿巖界面剪切力學(xué)參數(shù)的衰減模型和峰值抗剪強(qiáng)度力學(xué)模型，為高地溫隧道注漿加固效果預(yù)測算法提供理論模型。

相關(guān)研究成果發(fā)表在中國科學(xué)院TOP期刊《Rock Mechanics and Rock Engineering》和《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》上，本研究由國家自然科學(xué)基金（51974289、42302316和U22A20234）共同資助。

論文1：https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-023-03463-4

論文2：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1365160923002265

圖1 基于低場核磁共振實時監(jiān)測的注漿試驗平臺

圖2 高地溫注漿擴(kuò)散特性（a）漿液溫度-粘度時變性（b）注漿量-溫度

圖3 溫度相關(guān)注漿強(qiáng)度修復(fù)模型（a）內(nèi)摩擦角性（b）粘聚力