大型地下水封储油库围岩稳定及水封巷道合理设置高度研究

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1、北京交通大学硕士学位论文大型地下水封储油库围岩稳定及水封巷道合理设置高度研究姓名：赵乐之申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘保国20090601中文摘要摘要：面对我国石油资源有限，石油进口量逐年递增，国际油价动荡的局面，国家为保证能源安全，满足国民经济发展和国家安全的客观需要，大规模修建地下水封岩石储备库势在必行。目前，国外大型地下储备石油储备库发展较快，技术相对成熟；而我国还未建设大型地下石油储备库工程，仅在30年前建设黄岛和象山两个小型石油储备库，没有形成大规模地下洞库的设计、施工的完整技术，也没有一部完

2、整的规范。因此，开展地下水封石油储备库各项设计和施工技术研究是非常及时和具有重要现实意义。本文以黄岛地下水封石油储备库建设为工程背景，采用数值模拟方法研究了地下水封石油储备库在未考虑渗流状态和考虑渗流状态下的围岩应力场、位移场、渗流场的分布问题。取得的主要成果有：l未考虑地下水状态下，地下水封石油储备库开挖方式的优化选择，通过围岩应力场、位移场分布情况，关键点位移分析，得出最优开挖方案。2考虑渗流状态下，地下水封石油储备库采用最优开挖方案，对比分析有无渗流状态下围岩应力场、位移场、塑性区变化特征，以及分析由于地下洞库

3、开挖造成围岩孔隙水压力降低而形成的区域降水漏斗。3水封巷道对保证地下水封石油储备库安全稳定具有至关重要的作用，根据储油原理(洞室围岩周边静水压力大于洞室内油气压力)，分析水封巷道距主洞室顶部不同高度情况下的孔隙水压力，从而得出水封巷道的合理设置高度。关键词：地下水封石油储备库；开挖顺序；流固耦合；水封巷道；降水漏斗ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：FacedwiththeresourcesofOurpetroleumfinite．theoilireportprogressivelyincreasing

4、yearbyyearandtherockysituationofinternationaloilprice，thecountrytryourbesttoguaranteethesecurityoftheenergyandsatisfywithobjectivedemandofthenationaleconomicdevelopmentandthenationalsecudty．Massivelyconstructingundergroundwater-sealedrockstoragecavernsisimperat

5、ive．Now,therearemorelarge—scaleundergroundoilstoragecavernsandmaturetechnologyabroad；however,thereisnolarge-scaleundergroundoilstoragecaverninChina．Just30yearsago，ourcountryconstructedsmall—scaleundergroundcavemssuchashuangdaoandxiangshan．Thereisnowholedesignan

6、dconstructiontechnologyandnorm．Therefore，thedevelopmentofdifferentkindsofthetechnologyofdesignandconstructionisrealmeaning．BasedontheHuangdaoundergroundwater-sealedrockstoragecaverns，thedistributionproblemofstressfieldanddisplacementfieldandseepagefieldoftheroc

7、kissolvedbythemethodofthreedimensionalnumericalsimulationintheconsiderationofseepagestateandnoseepagestate．Themainachievements：1Inthenoconsiderationofseepagestate，theoptimumexcavationmethodofundergroundwater-sealedrockstoragecavernsissolvedbythethreedimensional

8、numericalsimulationofthedistributionsituationofstressfieldanddisplacementfield，aswellastheanalysisofkey-points’displacementfield．2Intheconsiderationofseepagestate，theundergr