随着我国经济的增长,石油资源消费量迅速增加。我国必须建立石油储备体系。出于安全、经济的考虑,有条件的国家和地区都将地下石油储备作为主要的储存方式。对于水封式地下石油储备设计,洞室群围岩稳定性及渗流场分析是两个关键的问题。鉴于此本文依托大连地下石油储备库建设,开展水封式地下石油储备库洞室群围岩稳定性及渗流场分析的研究工作。首先,基于FLAC3D的FISH语言开发平台,利用现场实测地应力结果的回归模型,经过应力变换,直接赋予整个模型单元相应的应力,反演初始地应力场；同时,采用FLAC3D的fl_anisotropic的渗流模型反演库区的初始渗流场,基于随机节理网络模拟技术反应岩体各向异性渗透特征。从而为后续计算提供较合理的初始地应力场和渗流场模型。其次,开展洞室群开挖对库区围岩稳定性和渗流场影响及支护方法分析工作。在水封作用下,针对大连地下石油储备库建设中洞室群的工程特点,考虑应力与渗流的耦合作用实施开挖仿真计算,以获得相应的开挖变形、开挖应力场、开挖塑性区及开挖渗流场。借鉴国外水封效果的评价标准,依据地下水位线和垂直水力坡降的变化评价水封效果。基于点安全系数法,定量的评价洞室群的稳定性。此外,针对大连地下石油储备库建设中可能的局部不良地址情况,依据不同的支护方法进行数值模拟分析,研究不同支护方法下的围岩变形、应力及塑性区情况,评价静力、动力作用下的支护效果。然后,开展储备库洞室群稳定性影响因素分析工作。基于均匀设计,考虑影响洞室群稳定性的岩石力学特性、地应力分布特征、渗透特性、洞跨比等因素,以洞室局部抗剪安全系数即点安全系数作为目标量,建立点安全系数的数理统计模型,分析了各因素对洞室群稳定性的影响规律。再次,开展开挖过程对洞室群围岩稳定性影响分析工作。针对水封式石油储备库洞室内分层开挖和洞室间开挖顺序两方面内容,对比分析各种开挖方法对围岩的应力场、位移场、塑性区的影响,以便选择较优的开挖方案。最后,开展储备库洞室群运营期稳定性分析工作。根据大连地下石油储备库的岩石特性,采用广义开尔文粘弹塑性流变本构模型,模拟在长期荷载作用下了围岩的流变力学行为,分析储油洞室群的长期稳定性。针对储备库建成以后可能遇到的极端天气,由于受季节性雨水补给而造成地下水位的变化,分析库区渗流场的长期特征。此外,分别采用数值分析法和震害调查分析法分析地震荷载作用下地下洞室群围岩稳定性。