????壓縮空氣儲能地下內(nèi)襯硐庫設計的核心理念是充分利用巖體的強度形成硬殼層，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、強度和完整性至關重要。在巖石內(nèi)襯硐庫地下工程中，地表是唯一的臨空面，當埋深過淺時，上覆巖體的自重和巖體強度抵抗不了內(nèi)壓荷載時，將可能發(fā)生上覆巖體隆起破壞從而造成硐庫失效。另一方面，增加埋深能夠避免這種破壞，但過于保守的設計也會給工程帶來經(jīng)濟上的負擔。也就是說，上覆巖體穩(wěn)定性與安全埋深是硐庫穩(wěn)定性要解決的關鍵問題之一。

????為此，中國科學院武漢巖土力學研究所計算巖石力學研究團隊針對地下內(nèi)襯硐庫這一大型高壓容腔上覆巖體穩(wěn)定性問題，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)計算方法，并提出了安全系數(shù)控制標準，量化了硐庫失效模式與埋深關系，為工程設計提供了安全埋深的理論依據(jù)。主要研究成果如下：1) 基于巖體極限應力場和Mohr-Coulomb 準則，將潛在破裂面的求解問題歸結為常微分方程的初值問題，并建立了求解框架，確定了起裂角和破裂角；2）構建了適用于隧道式地下硐庫上覆巖體滑裂面的錐體模型；3）建立了更普適的內(nèi)襯洞庫極限受力狀態(tài)下的被動巖土壓力抗剪力學模型（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)襯硐庫的失效模式與埋深關系，提出了安全埋深的確定方法，討論了安全系數(shù)控制標準。

????研究成果發(fā)表于《中國科學：技術科學》、《土木工程學報》、《巖石力學與工程學報》、《巖土力學》等期刊，被中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司、中鐵隧道局集團有限公司等十余家單位應用于工程實踐或前期方案研究。研究工作得到了國家自然科學基金項目(12302507)、湖北省自然科學基金重點項目(2022CFD031、2024AFD361)、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)項目（2024ZDYF0965）等項目資助。

????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