【正文】 中國地質大學（武漢）本科生畢業(yè)論文 29 致謝 光陰似箭，歲月如梭，四年大學生活即將結束，短暫而美好！在大學里，我認識了很多讓我終生難忘的老師和同學，與你們相遇是我人生中頗為得意的事情。） 抗拉強度（ MPa ） 單軸抗壓強度（干燥） f b b1 l h1 P1 P2 I 10 100 10 5 12 30 II 6 60 6 5 15 30 1672 III 30 3 5 19 30 1519 3285 IV 15 5 23 30 3483 7482 V 8 5 24 30 6719 12803 中國地質大學（武漢）本科生畢業(yè)論文 27 第二節(jié) 圍巖支護方案的建議 由規(guī)范《巖土錨桿 (索 )技術規(guī)程》 可知，鋼錨桿桿體的截面面積應按下式確定： ttsrkKNA f? （ 415） 其中 Kt 為錨桿桿體的抗拉安全系數(shù) Nt 為錨桿的軸向拉力設計值 frk 為鋼筋郊縣的抗拉強度標準值（ kPa）。 圖 41 平衡拱及受力分析示意圖 xoy 如圖，曲線 LoM 為平衡拱，對稱于 y 軸。同時也說明裂隙水對洞室的穩(wěn)定性影響極其大。該系數(shù)反映了洞壁各點開挖前后應力的變化情況。 第五節(jié) 巖石物理力學性質 對洞庫區(qū)巖體采取巖芯樣進行物理力學性質指標試驗，試驗成果見巖土物理力學試驗成果表。洪積層主要分布在沖溝內，多為含粘性土碎塊石，松散 ~稍密，厚度一般為 ~。結構面； III 區(qū)主要為近南北方向和NE45176。該類結構面主要分布在巖脈與花崗片麻巖接觸的花崗片麻巖巖體中，其產(chǎn)狀變化較大，密度較大。 ，山脊南側近 直立。 ZK001 鉆孔在 ~ 深度揭露為破碎帶，推測傾角為 50176。 ，山脊南北兩側發(fā)育近南北向及北東向沖溝。春季為 ℃ ～ ℃ ，易出現(xiàn)低溫，干燥多風；夏季為 21℃ ～ 26℃ ，最高出現(xiàn)在 8 月，盛吹東南季風，氣候涼爽宜人；秋季為 7℃ ～20℃ ；冬季為 ℃ ～ ℃ ，最低氣溫在 1 月。而國內石油液化氣是石油煉廠的副產(chǎn)品，其中包括丙烷，丁烷及其他烷烴類氣體。洞室開挖過程及開挖后巖體內部的初始地應力將發(fā)生重新分布，洞室圍巖的內力和變形將怎樣變化，尤其是在復雜地質條件和工況下 (如高水位情況、受動荷載影響等 )對圍巖的應力和變形進行定量的分析，對圍巖的安全穩(wěn)定性做出正確的判斷，為結構設計和科學施工提供理論依據(jù)，因此研究具體地質條件下地下洞室圍巖穩(wěn)定性意義是十分重大的。首先是理論準備，對原油地下庫洞室進行介紹；然后對所在地區(qū)的地質情況進行了介紹；再次對洞室穩(wěn)定性進行評價，分為整體和局部進行，整體穩(wěn)定性利用圍巖的應力重分布的方法進行穩(wěn)定性分析，根據(jù)圍巖重分布應 力計算或實測結果，求出圍巖中的最大拉應力或壓應力，將其與巖體的抗拉或抗壓強度比較，來評價圍巖的穩(wěn)定性，而局部穩(wěn)定性利用塊體理論進行分析，又分為拱頂和側壁兩種分別進行評價；最后利用平衡拱理論算出圍巖壓力，然后以圍巖壓力作為參考，計算出錨桿面積，從而給出支護建議。 關鍵詞 ：穩(wěn)定性評價、塊體理論、平衡拱、圍巖壓力、支護 ABSTRACT Liquefied petroleum gas as a clean energy source, but also a Grade flammable chemicals, liquefied petroleum gas underground storage is the use of underground caverns and seal technology to store liquefied petroleum gas, a safe, economical, large reserves advantages. LPG underground storage is the future direction of development of energy storage, in a foreign country has dozens of types of underground oil and gas reservoirs, and our pilot study is currently being liquefied petroleum gas underground storage of various technologies. Underground engineering has bee the development trend of social geotechnical engineering, engineering and construction of many large space on the ground is not only a waste of land resources, but there is a big security risk. Since the development of China39。 由于這種液化石油氣體地下儲庫是具有高邊墻，大跨度，不砌襯的超大斷面地下洞室群，不僅要解決好在開挖過程中的圍巖穩(wěn)定問題，更重要的是確保地下洞室 群能長期安全，穩(wěn)定的運行。在 20oC 的巖層中，國產(chǎn)液化石油氣體蒸汽壓力為 間，為防止氣體滲漏，國產(chǎn)液化石油氣體洞庫設置拱頂深度為 90m。年平均霜期達 90 天，年平均結冰期為 天，多年平均凍土深 度約為 43cm。洞庫主體位于龍雀山南側，地面平均標高約 220m，最高點位于大頂子，標高為 ，最低點位于 ZK012 鉆孔處的豎井口位置，標高 ，相對高差 。 ； ZK002 鉆孔在 ~ 深度揭露為破 碎帶，推測傾角為 52176。該斷層未見鉆孔揭露，對本工程影響不大。 （ 2）節(jié)理水平方向分布特征及結構面分區(qū) 中國地質大學（武漢）本科生畢業(yè)論文 8 圖 22 黃島油庫庫址區(qū)結構面分區(qū)圖 根據(jù)區(qū)域斷層和結構面等的調查，發(fā)現(xiàn)該 區(qū)結構面在平面上存在如下的分布特征：該區(qū)主要發(fā)育五組結構面：①產(chǎn)狀為 60~75176。結構面； IV 區(qū)主要為 NE45~60176。 早白堊世二長花崗巖 (K1ηγ) ：淺肉紅色 ~灰白色，主要礦物為：斜長石、鉀長石、石英、角閃石、黑云母等，中細?；◢徑Y構，塊狀構造， 巖體較完整 ~完整，強度高，屬堅硬巖。 根據(jù)巖石試驗成果，按巖性并考慮對洞庫的影響程度，對巖塊的物理力學性質指標進行分類統(tǒng)計，統(tǒng)計結果見表 。圓形洞室洞壁處的應力 ?? 可表示為： hv?? ?? ???? （ 36） 式中：α，β為應力集中系數(shù)，其大小僅 與點的位置有關。 第二節(jié) 局部穩(wěn)定性 在裂隙巖體中，由于結構面的切割，在圍巖的某些部位形成不穩(wěn)定分離體。在半跨 Lo 段內任取一點 A(x， y)，取 oA 為脫離體考察它的受力與平衡條件。 這里 Nt 可用上一節(jié)中的 P P2 帶即可算出 As。因為你們的存在，你們的支持，使得我每次面對困難都不低頭，讓我有信心去克服，在 此，向你們致以最誠摯的謝意！ 首先感謝我的指導老師 —— 晏鄂川。對于洞庫的穩(wěn)定性評價的新方法將是作者以后研究的方向。） 抗拉強度（ MPa ） 單軸抗壓強度（飽和） f b b1 l h1 P1 P2 I 10 90 9 5 12 30 II 6 50 5 5 15 30 1720 III 25 5 19 30 1823 3477 IV 10 1 5 23 30 5224 9369 V 5 5 24 30 10750 17955 巖體分級 變形模量（ MPa ） 泊松比 重度（ kN/m3 ） 內聚力 C（ MPa ） 內摩擦角φ（176。因此，利用該理論計算圍巖壓力時，首先要找出平衡拱的形狀和拱高。但在裂隙水的作用下可能會失穩(wěn)，且失穩(wěn)的地段安全系數(shù)比較小，應謹慎處理。 地下洞室開挖后洞壁上一點的應力與開挖前洞壁處該點天然應力的比值，稱為應力集中系數(shù)。 （ 4）水壓致裂測試過程中獲得鉆孔孔壁巖石的原地抗拉強度一般為 4~9 MPa。各類地層特征及分布情況分述如下 ： 第四系殘坡積、洪積層（ Q4el+dl+pl）：殘坡積層主要分布在山坡及豎井口附近的坡腳處，山坡處厚度較小，一般不超過 ，多為黃褐 ~紅褐色礫質粘性土或砂質粘性土，硬塑 ~堅硬狀態(tài)；坡腳處厚度較大，一般厚度為 ~，多為褐黃 ~褐紅色砂質粘性土或礫質粘性土，含碎塊石，硬塑 ~堅硬狀態(tài)。結構面，由于受 F3 和 F8 斷層的影響，該區(qū)亦出現(xiàn)較多 NW300176。巖漿的侵入和冷凝，使周圍巖體進一步破壞，從而形成大量結構面。該斷層前期為壓扭性，現(xiàn)今為張扭性，沿斷層走向有巖脈侵入，斷層南端為晚元古界花崗片麻巖與早白堊系二長花崗巖分界線，山脊北側傾向北東，傾角 72176。 ，具有小規(guī)模右行位移，地表圍巖破碎輕，破碎巖不發(fā)育，主要表現(xiàn)為寬約數(shù)厘米至數(shù)十厘米的裂隙，僅在陡坡裸露可見。洞庫山體為龍雀山，近東西走向，山脊標高 280~350m，山脊北側為陡崖，南側為陡坡，地形坡度一般為 35~55176。 據(jù)近百年資料統(tǒng)計，年平均氣溫為 ℃ 。為防止液化石油氣體滲漏，丙烷設置深度為 100m 左右 ,丁烷為 40m 左右。由于儲存物質的特殊性，所以對地下洞室的整體穩(wěn)定性要求較高。 本文研究的是黃島某原油地下庫洞室圍巖穩(wěn)定性評價。s energy needs, underground works will also be vigorously in the energy project development. Underground gas storage is the inevitable result of China39。因此分析洞室群開挖的洞室群效應及圍巖穩(wěn)定和支護方式等問題，對解決設計和施工中的關鍵技術難題，有著極為重要的意義。 第三節(jié) 課題研究現(xiàn)狀 早在 1938 年瑞典的哈哥博士 (Hagcon)就提出地下水封洞庫儲油的設想。多年平均風速為 ，春、夏季以南風、東南風為主，冬季以北風、西北風為主，秋季南風、北風相當。庫址區(qū)大面積分布松樹、槐樹及雜樹林，為一級防火森林，部分區(qū)域基巖裸露，豎井口附近的山腳處有少量農(nóng)田分布。 。 F7 位于大頂子南側，根據(jù)次級節(jié)理與主斷面的夾角及局部拖拽現(xiàn)象分析，其力學性質為右旋走滑，該斷層地貌特征不明顯?！?70~80176。、 NE30176。該類巖體主要分在庫址區(qū)東側 F4 斷層南端， zk016 鉆孔也有揭露。主 洞罐洞頂標高為 30m，標高 +20m 以上的巖體對洞罐影響已較小，因此，以標高 +20m 為界，將不同深度的花崗片麻巖試樣進行分別統(tǒng)計。 中國地質大學（武漢）本科生畢業(yè)論文 14 類似地，對于其他形狀洞室也可以用 (813)式來表達洞壁上的重分布應力，不同的只是不同洞形，α，β也不同而已。如圖 33所示，若結構面走向與洞軸平行，可取垂直于洞軸的剖面進行分析研究。oA 段的受力狀態(tài)為：半跨 oM 段對 oA 的水平作用力 Rx， Rx 對 A 點的力矩為 Rxy；鉛直天然應力σ v 在 oA 上的作用 力σ vx，它對 A 點的力矩為 22vx? ； LA 段對 oA 段的反力 W，它對 A點的力矩為零。 由規(guī)范《地下水封石洞油庫設計規(guī)范 GB5045520xx》中 可知，最后的支護建議如下表： 表 43 各等級下的支護建議 巖體等級 支護建議 I 局部有不穩(wěn)定塊體時，應采用噴射混凝土及錨桿加固 II 采用噴混凝土支護，局部有不穩(wěn)定塊體時，應采用錨桿加固 III 采用錨桿加固Φ 40200 且掛網(wǎng)噴射混凝土 IV 采用錨桿加固Φ 40100 且掛網(wǎng)噴射混凝土對于涌水的地方進行封堵。沒有老師的介紹我都不知道去年暑假的實習去哪。 第二節(jié) 展望 本文