喷射混凝土在地下工程施工中体现了较多的优越性,随着材料、设备和施工工艺的改进,喷射混凝土成为现代地下工程中一种不可或缺的建筑材料。而随着地下水封油库大规模建设的需求大大增加,也势必会推动喷射混凝土施工技术的广泛应用和迅猛发展。针对地下水封岩洞油库这种特殊工程而言,喷射混凝土在其整个结构中并不是如之前大部分地下工程所采用的“临时”支护,它在喷射混凝土层之外没有衬砌层作为保护,而是将喷射混凝土层作为洞库的最内层结构(与原油直接接触),成为一个永久结构层使用。因此,对于地下水封原油洞库用喷射混凝土而言,除了保证一定的强度,还需要保证其与岩石的粘结强度、控制喷射混凝土的渗透性能,使喷射混凝土具有“渗而不漏”的独特性能,提高其在整个结构中防水抗渗方面性能,以确保运行时减少水渗透量及油水分离工作量,降低油库后期的运营成本。本文通过理论分析、现场试验和数值计算等方法,研究在保证喷射混凝土基本工作性能、基本物理力学性能(如抗压强度)的前提下,努力提高其抗渗能力以及粘结强度,降低喷射混凝土的收缩率,从整体上提高喷射混凝土的长期耐久性能,为地下水封油库喷射混凝土的长期服役提供可靠保障。研究可以为类似工程的动态设计和现场施工提供理论依据,为油库运营成本和长期服役提供指导,具有十分重要的科研价值和社会意义。本文主要研究结论如下：(1)配合比设计。地下水封原油洞库用喷射混凝土为永久防护层,因此,其配合比设计时需要特别注意原材料品种与质量、骨料质量与级配、水胶比、速凝剂与胶凝材料适应性等参数的变化。对于掺加矿物掺合料的喷射混凝土而言,不宜掺加粉煤灰,宜选用硅粉和矿渣作为辅助胶凝材料,且掺量需要根据实际工程需要和试验来最终确定。(2)喷射混凝土工作性。矿物掺合料会影响掺速凝剂胶凝材料的凝结时间,且不同的掺合料对胶凝材料凝结时间的影响不同,矿渣和粉煤灰均增加胶凝体系的凝结时间,而硅粉缩短胶凝体系的凝结时间。基本表现为：矿渣掺量在小于40%时对胶凝体系的初凝时间影响较小,均在6min之内初凝,而对终凝时间影响较大,但终凝时间基本小于15min。(3)喷射混凝土基本力学性能。掺矿渣和粉煤灰混凝土早期强度略低于基准混凝土,但后期强度较高,硅粉可增加混凝土各龄期强度。工程应用表明,掺加30%矿渣后喷射混凝土28d抗压强度仍在40MPa以上。矿渣和粉煤灰对混凝土粘结性能影响较小,硅粉有助于混凝土粘结性能的提高,且粘结性能与其强度和工作性能存在一定关系。(4)喷射混凝土耐久性能方面。矿物掺合料均可提高混凝土的抗渗透性能,硅粉性能最佳。但硅粉增加了混凝土的干缩,而矿渣和粉煤灰可减小混凝土的干缩,建议做好掺硅粉混凝土早期养护。此外,SRA可有效减小混凝土干缩,降低其开裂风险。矿物掺合料可以有效降低油料在混凝土中的渗透；混凝土局部浸泡与油料中,不影响其整体性能。矿渣一定程度降低了喷射混凝土稳定吸水量和吸水系数,提高了喷射混凝土的抗渗性能。(5)喷射混凝土与性能相关的微观结构演化。矿渣和硅粉可提高水泥胶凝材料的水化程度,掺量越大,提高越明显,但会消耗一定程度的Ca(OH)2。此外,矿物掺合料均可改善混凝土的孔结构,提高混凝土的密实度和抗渗性能。矿渣和硅粉可有效密实混凝土微观结构,SRA不影响混凝土生成物的结晶生长,硅粉自身活性较高,不能有效消耗Ca(OH)2晶体。(6)喷射混凝土作为地下水封原油洞库水封性的作用。喷射混凝土层作为地下水封原油洞库中第一层防护层,直接与油料接触,提高其渗透性可以减少水幕中水的渗透,降低洞库后期运行中的运行费用；掺矿渣的高性能喷射混凝土在抗渗性方面有较突出的作用,可以用于地下水封原油洞库水封性的辅助防护层。(7)喷射混凝土作为永久工程中应用存在的问题。尽管喷射混凝土技术已经发展了很长一段时间,也逐渐趋于成熟,但是将其作为永久工程中仍存在一些需要进一步解决的问题：①喷射混凝土的耐久性问题。以往喷射混凝土往往作为临时支护工程,很少关注起耐久性,而喷射混凝土作为永久结构层时,这一问题需要加以重视,如喷射混凝土的抗渗性、抗冻性、抗硫酸盐等侵蚀性介质腐蚀等问题；②喷射混凝土与基岩的粘结性能表征。喷射混凝土与基岩的粘结性能试验一直是喷射混凝土基本力学性能试验中的一个难点,需要研究更方便、可靠、接近真实值的粘结强度测试方法。