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圍巖造縫評價是隧道工程、礦山開采、地下儲氣庫建設等領域中的關鍵技術環(huán)節(jié)。圍巖作為地下工程周圍的巖體，其穩(wěn)定性與完整性直接關系到工程的安全與持久性。在外部應力擾動下，圍巖內部裂隙的萌生、擴展及孔隙結構的演化，是控制其力學行為與滲流特性的核心因素。因此，通過裂隙評價與孔隙發(fā)育分析來科學評估圍巖造縫過程，具有重要的工程意義。近年來，低場核磁共振（LF-NMR）技術憑借其動態(tài)原位監(jiān)測能力，為圍巖造縫評價提供了全新的技術路徑。

一、圍巖造縫評價的背景與意義

圍巖是指地下工程開挖后周圍受擾動的巖體。在施工或運營過程中，圍巖常受到以下應力作用：

· 開挖擾動：如隧道掘進、礦房回采等引起的應力重分布；

· 水力壓裂：如儲層改造、地熱開發(fā)中的人工造縫；

· 爆破震動：采礦或基礎工程中的沖擊載荷；

· 長期荷載：如地下水滲流、地應力變化引起的時效變形；

· 循環(huán)應力：如交通荷載、地震波反復作用。

這些應力作用會導致圍巖內部裂隙擴展、孔隙結構變化，甚至誘發(fā)失穩(wěn)破壞。因此，開展圍巖造縫評價，不僅有助于預測圍巖穩(wěn)定性，還能為支護設計、災害防控提供科學依據(jù)。

二、圍巖造縫評價的路徑：裂隙與孔隙發(fā)育分析

圍巖造縫評價主要圍繞以下兩個方面展開：

1. 裂隙評價

裂隙是圍巖中結構面發(fā)育的主要形式，其分布密度、連通性、開度等參數(shù)直接影響巖體的強度與滲透性。裂隙評價方法包括：

· 宏觀裂隙統(tǒng)計：通過地質雷達、鉆孔攝像等手段獲取裂隙分布；

· 微觀裂隙分析：借助掃描電鏡、CT掃描等手段觀察微裂隙結構；

· 動態(tài)裂隙監(jiān)測：實時追蹤裂隙擴展過程，如聲發(fā)射、數(shù)字圖像相關（DIC）技術。

2. 孔隙發(fā)育分析

孔隙是圍巖中流體儲存與運移的空間，其大小、分布、連通性等參數(shù)決定了巖體的滲流特性?？紫栋l(fā)育分析手段包括：

· 壓汞法：測量孔隙大小分布；

· 氣體吸附法：評估微孔與介孔特征；

· 核磁共振（NMR）：通過弛豫時間分析孔隙結構與流體分布。

裂隙與孔隙發(fā)育相互影響，共同構成圍巖的“雙重介質"結構。因此，綜合裂隙評價與孔隙發(fā)育分析，是圍巖造縫評價的路徑。

三、低場核磁共振技術在圍巖造縫評價中的應用

低場核磁共振（LF-NMR）技術憑借其無損、高精度、動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢，近年來在圍巖造縫評價中展現(xiàn)出巨大潛力。

相比傳統(tǒng)裂隙探測技術，低場核磁具有以下突出優(yōu)勢：

動態(tài)原位監(jiān)測：可實時追蹤圍巖在應力作用下裂隙萌生、擴展及孔隙結構演化的全過程；

恒定梯度分層技術：通過施加恒定磁場梯度，實現(xiàn)高分辨率分層測試，最短分層厚度可達5mm；

多場景適應性強：適用于壓裂、驅替、三軸試驗、應力損傷、爆破等多種造縫場景；

無損檢測：不破壞樣品結構，可重復測試，適合長期演化研究。

圍巖造縫評價是地下工程安全與穩(wěn)定性的重要保障。低場核磁共振技術憑借其動態(tài)原位監(jiān)測、高分辨率分層、多場景適應等優(yōu)勢，正在成為裂隙評價與孔隙發(fā)育分析的核心工具。隨著技術的不斷進步，它將在隧道工程、礦山開采、地下儲氣庫等領域發(fā)揮越來越重要的作用，推動圍巖造縫評價從“靜態(tài)描述"向“動態(tài)預測"跨越，為工程安全與資源高效開發(fā)提供科學保障。