地下水封洞库以其环保性、安全性、经济性的优点正成为当下石油、液化石油气的主要储存方式之一。钢纤维混凝土喷层作为水封洞库最常见的支护方式,对围岩施工期稳定性与长期安全性有着重要影响。因此,对地下水封洞库围岩钢纤维混凝土喷层参数进行优化具有的理论意义和工程价值。本文基于岩体力学与工程力学理论,依托离散元数值分析平台,对钢纤维混凝土喷层的力学性能、受力计算方法与参数优化方法进行了较系统的研究,主要获得以下研究结论:（1）阐明了钢纤维对混凝土的增强作用,通过研究不同钢纤维掺加量对混凝土强度的影响,发现随钢纤维掺加量增大,混凝土抗拉、抗弯强度先提高后降低;通过研究现有的钢纤维混凝土喷层参数设计方法,发现半理论半经验的参数确定方法无法应对复杂多变的工程情况,据此提出喷层参数的优化方法。（2）基于荷载-结构法与矩阵位移法,将喷层结构离散为梁单元并求解局部刚度矩阵,进而得到整体刚度矩阵,由此获得喷层受力解析解;基于离散元软件中喷层结构受力计算方法,推导三角形平面壳单元的平面应力刚度矩阵与弯曲刚度矩阵,由此可在离散元软件中获得喷层受力数值解。对比同种工况下喷层结构的解析解与数值解,证实了3DEC离散元软件用于喷层结构模拟的可靠性。（3）钢纤维混凝土喷层的核心功能是对围岩稳定性进行动态调控。基于此种考虑,提出了地下水封洞库围岩稳定性动态优化方法,将钢纤维混凝土喷层参数优化纳入其中,该动态优化方法主要分为开挖施工前与开挖施工期间两个阶段。开挖施工前根据围岩质量分级法与估算法确定洞库围岩等效力学参数与结构面力学参数,针对不同的围岩破坏模式,分别应用等效连续介质模型、块体理论与非连续介质模型进行围岩稳定性分析,依据等效连续介质模型、块体理论与非连续介质模型分析结果对围岩稳定性与支护结构方案进行开挖施工前的优化。开挖施工阶段,根据开挖揭露的围岩地质条件进行数值模型与力学参数的复核与更新,由此调整并优化洞库参数与支护结构方案。（4）基于提出的考虑支护结构的地下水封洞库围岩稳定性动态优化方法,以山东某地下水封洞库工程为依托,将该动态优化方法应用其中。开挖施工前,基于收敛-约束法提出了支护时机确定方法,开展了洞库围岩钢纤维混凝土喷层参数优化;开挖施工阶段根据围岩地质编录与现场监测数据更新数值模型与参数,由此对钢纤维混凝土喷层参数进一步优化,并以现场监测数据评价支护结构方案,证实了钢纤维混凝土喷层参数及其优化方法的可靠性。