????壓縮空氣儲(chǔ)能地下內(nèi)襯硐庫(kù)設(shè)計(jì)的核心理念是充分利用巖體的強(qiáng)度形成硬殼層，即密封層的變形約束體，密封層環(huán)向可以充分變形，僅起到密封作用，或承擔(dān)可以忽略的荷載。因此圍巖要吸收到空氣膨脹壓力，圍巖的變形、強(qiáng)度和完整性至關(guān)重要。在巖石內(nèi)襯硐庫(kù)地下工程中，地表是唯一的臨空面，當(dāng)埋深過(guò)淺時(shí)，上覆巖體的自重和巖體強(qiáng)度抵抗不了內(nèi)壓荷載時(shí)，將可能發(fā)生上覆巖體隆起破壞從而造成硐庫(kù)失效。另一方面，增加埋深能夠避免這種破壞，但過(guò)于保守的設(shè)計(jì)也會(huì)給工程帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。也就是說(shuō)，上覆巖體穩(wěn)定性與安全埋深是硐庫(kù)穩(wěn)定性要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

????為此，中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所計(jì)算巖石力學(xué)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)地下內(nèi)襯硐庫(kù)這一大型高壓容腔上覆巖體穩(wěn)定性問(wèn)題，建立了二維隧道式和三維大罐式上覆巖體潛在破裂面求解方法和安全系數(shù)計(jì)算方法，并提出了安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，量化了硐庫(kù)失效模式與埋深關(guān)系，為工程設(shè)計(jì)提供了安全埋深的理論依據(jù)。主要研究成果如下：1)基于巖體極限應(yīng)力場(chǎng)和Mohr-Coulomb 準(zhǔn)則，將潛在破裂面的求解問(wèn)題歸結(jié)為常微分方程的初值問(wèn)題，并建立了求解框架，確定了起裂角和破裂角；2）構(gòu)建了適用于隧道式地下硐庫(kù)上覆巖體滑裂面的錐體模型；3）建立了更普適的內(nèi)襯洞庫(kù)極限受力狀態(tài)下的被動(dòng)巖土壓力抗剪力學(xué)模型（隧道式和大罐式）和安全系數(shù)求解方法；4）厘清了地下內(nèi)襯硐庫(kù)的失效模式與埋深關(guān)系，提出了安全埋深的確定方法，討論了安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)。

????研究成果發(fā)表于《中國(guó)科學(xué)：技術(shù)科學(xué)》、《土木工程學(xué)報(bào)》、《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》、《巖土力學(xué)》等期刊，被中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司、中鐵隧道局集團(tuán)有限公司等十余家單位應(yīng)用于工程實(shí)踐或前期方案研究。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(12302507)、湖北省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2022CFD031、2024AFD361)、寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2024ZDYF0965）等項(xiàng)目資助。

????論文鏈接：

????https://www.sciengine.com/SST/doi/10.1360/SST-2024-0061

????http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/abstract/abstract1722.shtml

????http://rockmech.whrsm.ac.cn/cn/10.13722/j.cnki.jrme.2023.0199