地下储气硐室隆起破坏极限与抗隆起稳定性分析

研究地下储气硐室隆起破坏模式与抗隆起稳定性，对于评估和预测其长期运营至关重要。结合切应力形式Hoek-Brown(H-B)准则与极限分析上限理论，建立考虑隆起破坏起裂位置和扩展方向的地下圆形储气硐室研究模型。利用等效切线法实现切应力形式H-B准则参数A、B与主应力形式H-B准则参数GSI、mi和D的等效换算。并与物理模型试验、数值模拟以及现有研究模型结果进行对比分析。参数研究表明，Hoek-Brown准则参数和硐室埋深是评估破坏范围的主要因素;Hoek-Brown准则参数和岩石单轴抗压强度是预测开裂位置的重要因素;硐室半径和硐室埋深是影响极限内压变化的关键因素。此外，利用扰动系数D表征不同程度扰动岩体对抗隆起稳定性的影响。结果表明，扰动系数越大，硐室开裂位置越靠近硐顶，则极限内压越小。埋深较浅或抗压强度较大时，扰动系数对抗隆起破坏能力的弱化效应更为显著，提高围岩等级可以有效缓解劣化效应的影响。结合 Grängesberg 试点项目和甘肃通渭储气项目给出了综合因素影响下地下圆形储气硐室隆起破坏位置与极限内压的诊断图，以供工程设计参考。