核电厂工程地质勘察工作的基本经验
核电厂工程地质勘察工作 的基本经验
个人授权委托书范本摘要：本文对于一般核电厂在可行性研究阶段工程地质勘察的主要工作内容与方式做了概略的讨论。另外核电厂建厂条件各有差异，建设规模大小不一，所遇到的工程地质问题也不尽相同，因此在勘测时要针对厂址具体的工程地质问题有所侧重。另外，在测量的工作流程中，对于不同方式的应用也要有先后顺序，一般以建筑工程地质测量工作应该最先完成，在测量基础上再布置其它的勘察与测量工作，使工作量达到合理。
关键词：核电厂；工程地质；勘察试验；基本经验
核电厂的建造，如果出现了核泄漏，对周围环境所产生的损害是致命的，而且是无法修复的，所以，对核电厂施工安全性的要求就特别高。因此，核电厂的岩土工程勘测就不同于普通的火力发电厂，对施工环境和地基管理的要求就大幅度提高。在初步可行性研究阶段的岩土工程勘测中，在开展现场勘察工作以前，除编制岩土工程勘测大纲以外，还要编制工程质量保证大纲，对勘察施工环境的管理就需要特别严格，需要开展多次中间检验，工作完成后，也必须进行检验，最后，就必须编写工程质量保证报告；而因为在核电厂附近5km区域内，就不能有能动断层的出现，所以，在这一阶段，就需要开展震害安全评估；原子核裂变
反应堆地基的对沉降变形程度和承载力的要求都非常高，而普通地层是无法达到其要求的，所以，将一般勘探的重心要放到完整的岩层上，就需要先通过钻孔、物探调查和原位测试等技术手段，对岩层的分级、整体性、节理裂缝的发育程度和风蚀带厚度、软弱夹层、岩溶景观的发育程度和渗透率等做出评估；再经过现场的水文地质调查和水文地质测试，一旦产生了核泄漏，就要对地下水的污染途径做出评估。因为具有上述的特点，从而增添了大量现场勘察与测量工作、室内测试工作、资源分类整编等工作，但同时，对这些工作条件的要求也大大增加了，为实际勘察工作增添了不少困难。
一.核电厂地质工程的现状
核电已经成为人们使用的主要电力之一，核电是电力工业的主要部分。核能不会产生对大气环境的污染物排放，在全球社会日益关注温室气体污染、气候变暖的大趋势下，政府积极推动核能建设，是中国国家能源建设的一个重大政策。这对适应中国国民经济与社会发展中不断提高的能源需求，维护国家能源供应稳定和安全，保护人类环境，实现电力行业结构优化与可持续发展，提高国家的综合经营能力、产业水平等，都有着重大意义[1]。
中国改革开放以来，对核电厂的建立工作已由探讨、酝酿阶段逐步进入了讨论、决定和执
行，阶段仍在漫长、曲折的发展过程中，我国电力和核工业的勘测设计队伍几乎踏遍了华东、东北、中南和华南各省、区的山山水水，选择了几十个核电厂厂址，并从中优选了十几个条件较好的厂址。在一九九四年中国开始建设了浙江秦山、广东大亚湾两个核电厂，3台共210万千瓦的核电机组，大约占我国总发电量的百分之一。另外，福建核电厂、浙江三门核电厂、山东海阳核电厂、广东阳江核电厂、江西核电厂、辽宁核电厂等均已进行了我国初期可行性报告评审，已有的也正紧张地撰写着可行性报告，对于核能技术在中国的发展，地质工作也起了重要的作用。
全球范围内的实践已经证明，核能是一个安全、洁净、经济、有发展前途的生物燃料，在我们这样一个发展中的大国，核电具有更加广阔的发展前景。核电站和常规火力发电厂的最大不同之处就是在动力部分，常压煤电厂是通过高压锅炉形成的高温蒸汽驱动气轮发电机发电，而核电站则以核燃料为动力，在反应堆内利用放射性材料的裂变形成巨大的原子能，使热水变为高压蒸气，再驱动气轮发电机旋转发电。但是核电站中毕竟存在大量放射性能，如果出现了核泄漏，将会对中国人民的生命财产带来很大的经济损失，甚至还有可能贻害后代，从而威胁邻近地区乃至世界其他国家，后果将不堪设想。所以，对于建造核电站，"核安全"是最大的要求。我们核电地质工作人员就需要调查、研究、分析、探明所
有地质问题，以保证核电站的安全性[2]。
核电站的地质学工作，涉及抗震地质、工程建设地理、河流水文地理和环境保护地理等很多种，都是和核电站工程建设直接有关的工程地质学问题，从广义上说，它们都应该属于工程地质学的范畴。当然，也可以由于不同的政府机关或单位同时担负着具体的工程地质工作，其总的归口单位也必须是国家总体设计院的工程地质及岩土工程学科。
二.核电厂勘测阶段的划分及各阶段的任务与要求
核电厂的地质勘察工作，是一项巨大的工程。为循序渐进、优质高效地进行核电厂的地质勘察工作，人们需要根据基本建设程序，并与工程设计研究阶段相匹配，科学合理地规划勘察阶段，整个勘察科学研究发展阶段又可区分为初步可行性研究阶段，可行性研究阶段，初步设计阶段，施工方案设计以及工程等五大勘测科学研究发展阶段。而地质勘察中大量的工作内容和重点都是在前三项研发阶段。
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2.1初步可行性研究阶段
本阶段的地质勘察工作，一般是指经过查阅资料，现场研究，并辅以必要的现场勘察工作，
最终评估在本阶段选定的两个或两个以上候选厂址，在地质、地震等方面的可接受性。初步研究主要应进行下列工作：
①根据地晨构造与地震活动性特征评价厂址及其所属地带的区域地壳稳定性；
②对影响厂址合格性所涉及的问题，如发晨构造、能动断裂.及主要断层等，进行初步评估；
③对厂址的地震活动参数SL-2的最高值做出初步评价；
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④对原厂址附近因抗震所造成的潜在地质以及其他不良地质现象，进行初步评估；
⑤提供了初步的工程地貌要求和环境水文资料，对厂址的场地稳定性，工程地基要求和周围环境地质情况进行初步判断[3]。
评估厂址的合理性首先应该考察以下各种因素：
①厂址附近有无能动断层；
②是否处于能影响厂址稳定的全新火山活动区；
③是否处在地震烈度大于V级的区域，包括与震害相关的潜在区域，如地基土液化，斜坡不稳状态，地基震陷等；中国四大名酒
④厂址附近有无可开采矿藏；
⑤检查是否具有危害厂房安全的地面塌陷、下沉、膨胀、位移现象等，以及岩溶景观、土洞、山地滑坡、崩塌、滑坡和泥石流现象，不稳定状态的边坡和海岸等恶劣地质现象；
⑥有无可布置核岛和具有足够承载力的地基；
⑦已经危及主要的地下水环境供应来源地区，或正在对环境保护自然地质有重大影响的地区。
本阶段的工程地质勘察以工业地质调查工作为主，并在厂址区内应开展必要的工程地质勘探，测量和物探等工作，以掌握工厂土质地层，尤其是所设想的核岛地区以及周围的土质岩层分布情况和特点。提供了各种土壤地层中可供参考的物理力学特性指标。为此，国家规定了每次按比选厂址布置钻机不少于两次，且钻机深度为比厂房设计地坪的高度以下30~60m。
2.2可行性研究阶段
本阶段的地质勘察工作，应当在初步研究审查已确定的厂址的工作基础上，采取深入查阅资源，现场勘察和专项调查的研究工作，以确认厂址在当时地质、地震条件下的可接受性。而可行性研究阶段主要应该进行如下几个方面的工作:
①对厂址附近区域内是否具有能动断层，进行确定性评估；
②确定厂址的基岩地震动参数，包括SL-2值，反应谱等；
③按照综合概率法得出的结论，复核厂址的抗震基本烈度；
④对厂址附近因抗震或者其他原因造成的潜在地质灾害作出科学评价；
⑤查明厂址的区域地质结构，岩体分布情况以及岩体风化程度等特点，不良地质现象，水文地质基础条件和环境水文地质特点等。
由上述特点中可发现，本阶段仍是工程地质学工作的重点，还需要进一步进行更全面的震害地质工作和建筑地质勘察工作。
本阶段勘测应用了建筑地质测量、工程物探钻孔、原位测试和室内实验等测试技术手段。工程物探也将成为本阶段的一项重要勘察技术手段，一般应用2~3种物理勘察方式开展综合勘察工作，并与钻孔试验相结合，查清覆盖层的构造，厚度和坝基岩性面的埋藏特点，查清隐伏断层岩块的地貌、结构等特点，及调查有无存在隐伏断层的软弱带和溶洞等，对海域(水域)则根据水工建筑情况研究岩层结构分布和坝基岩性起伏[4]。物探方式可以选用浅层地震探测、电法探测、地质雷达检测、水深测量法、声纳法、浅岩层断面法等。
工程地质勘探要根据地形、地质的要求，采取网格型布设钻机，钻井长度最宜为150m。同时沿核岛和常规岛的中轴平行对应布设勘察线，将孔距适度增加，以确保每核岛和常规岛均不少于一个钻机。水工建筑也要根据水下地貌布设钻机。根据统计资料，核电厂工程可行性研究的钻井总量通常在40~60个之间。钻孔深度对坝基岩性的进入基础底板下坚硬岩层不少于10m；对第四系地层场地深宜做到地坪设计标高以下40m；为做好对地基岩石的波速测试，对核岛区控制性钻进深宜做到基础底板下二倍的反应堆厂房口径，且钻孔深做到100m以上[5]征服者卡西利亚斯。
本阶段还要开展水文工作，但这里并非为了解决供水问题，而是为查清工程地质要求和查
明与核环境影响相关的水文问题。核电站在工程事故状况下，产生的放射性物质流入土壤可以径直污染地下水，而土壤又可以间接地受到所排放在大气层中或地表水中的辐射性材料污染物，而核污染的土壤又可以流到取水场所，从而对公众健康造成危害，所以核电站勘测人员应当进行与核环境相关的水文工作，从而评估厂址与核环境相关的水文要求与特性。

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