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石油作为一种战略资源，在当今社会经济政治中具有举足轻重地位，对国民经济未来发展及其目标的实现具有深远的影响。1993年中国由石油净出口国转变为石油净进口国，其后原油进口量逐年增大，到2004年能源消费总量已超过了日本，列世界第二位，仅次于美国。在石油战略储备方案中，地下油库以其特有的安全、经济、环保、占地少等优点，成为最理想的石油战略储存形式。本文以中国刚刚启动的战略石油储备计划为背景，选中国北方环渤海湾重点经济发展带为研究区，应用岩体工程地质力学方法，在环渤海地区中、大型花岗岩体中建设地下油库这一研究领域开展了研究。
首先对地下油库的原理、经济效益、洞室形状、断面尺寸等进行对比分析，并得到了下述主要认识和理念：①国内外人工开挖的储油洞库的岩性主要为花岗岩等坚硬岩体，很少布设在软岩中；②地下水封油库作为石油储存的一种理念已被国外广泛应用，已经有一套成熟的经验和技术保证油品不渗漏；③与地面石油库相比，地下油库在经济上具有极明显的优势，尤其当储量超过50000m3时，建设地下油库就比较经济。影响地下油库造价的因素有岩体质量、水文地质、库容、储洞数、储库长度、贮存产品类型、机械设备和地理位置等。其中岩体质量是影响地下贮库单位体积储品造价的主要因素；④国内外不衬砌地下油库的跨度极少超过25m，本文分析大型古地下工程和现代大跨度地下工程实例的研究成果，对于地下油库的洞室布置、洞室选型、施工方法等具有借鉴意义，在岩体质量好且具较高地应力的场区，采取适当的洞室形状和施工方法，开挖不衬砌地下油库的跨度达到30m完全可能实现。
论文在整理和分析国内外大量资料的基础上，采用工程地质力学理论和方法，对环渤海地区花岗岩体中建设地下油库有关的工程地质问题开展研究，为花岗岩体地下油库的区域选址到场址的比选提供了一套科学的工作思路和评价方法。①在环渤海地区地壳稳定性分区评价基础上，对环渤海湾较稳定区的花岗岩体分布、成因、地质时代、断裂构造开展了研究，选出了辽西、辽东半岛东岸、胶东半岛沿海三个大型中生代花岗岩体分布地区作为建库靶区；②对区域地质构造、工程地质、水文地质、地形地貌、交通运输、规划等综合比较，选出了辽西的锦州花岗岩体是相对理想的建库岩体；③对最终确定的锦州开发区白马石东南场址进行了详细的勘察，在前期地面地质调查基础上，以超声波钻孔电视作为地下岩体信息的主要采集手段，结合钻探记录和岩芯编录资料，使对岩体质量的评价更加客观、可靠，洞库设计深度的岩体质量主要为Ⅱ级围岩，局部岩脉及粘土化蚀变带、节理密集带的岩体质量属Ⅲ、Ⅳ级；④以场区构造应力的方向及大小、岩体质量和裂隙水的空间分布等实测资料为基础，考虑地下水封油库自身的特点，对锦州地下油库的断面、埋深、轴线方向、洞室间距的优化设计进行了论证。
锦州地下储油洞室的主轴线为EW向布置，洞室标高为-53m～-76m。地下储备库的容积为3×106m3，由8个长950m的平行巷道组成，平行巷道的岩壁厚为45m，每两个巷道构成一组储油洞室，分为4组洞室，每组储油75×104m3。设计储存两种原油，均为沙特阿拉伯的轻质(Saudilight)和中质(Saudimedium)原油，主洞室拱顶为三心拱，断面尺寸为：高23m×宽19m，断面面积411.5m2。
针对锦州地下油库场区花岗岩体中的膨胀性蚀变岩，开展了从宏观到微观的系统研究法，并提出了工程对策。在收集国内花岗岩体中膨胀性蚀变岩的工程实例和研究成果的基础上，提出中国花岗岩体中膨胀性蚀变岩分布不仅广，且类型多样，其中可分为中—基性岩脉热液蚀变岩、沿节理、断层热水(液)蚀变花岗岩、含矿花岗岩成岩成矿热液蚀变岩三种粘土化热液蚀变岩。锦州场区属中—基性岩脉侵入的热液蚀变类型，不仅强度低，且具有弱膨胀性；根据地表测绘、钻探、物探和室内实验成果，掌握了场区膨胀性蚀变岩的分布规律和特性，提出了地下油库在膨胀性蚀变岩段施工的科学措施和相应的注意事项及建议。
论文主要特色在于：①从地下油库选址、勘察、设计等一系列工作过程中，以多学科综合研究为基础，形成了从区域到场地到软弱岩体的一套工程地质力学综合集成体系和方法，对大型花岗岩体中地下油库的选址及勘察设计理念和实施具有一定指导意义；②对花岗岩体地下工程建设中几个重要的、难以回避的工程地质问题(风化壳与风化岩、断层构造、岩脉、粘土化蚀变岩)进行了系统论述，对花岗岩体地下工程场址选择、工程评价、稳定性评价具有指导意义；③对花岗岩体中膨胀性蚀变岩的成因、类型、处理措施进行了总结和集成，在膨胀性蚀变花岗岩体中建设地下油库及其他地下工程有较好的借鉴意义。
总之，本文对花岗岩体中建设地下水封油库的规划、选址、勘察、设计和施工有重要的指导意义，对工程地质力学在地下储库中的应用有所发展。