核废料处置场址预选区地应力测量研究

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1、分类号密级学号中国地质科学院硕士学位论文核废料处置场址预选区地应力测量研究牛琳琳指导教师：陈群策研究员副指导教师：专业名称：地质工程论文答辩日期学位授予日期年月曰分类号密级学号中国地质科学院硕士学位论文核废料处置场址预选区地应力测量研究牛琳琳指导教师：陈群策研究员副指导教师：专业名称：地质工程论文答辩日期学位授予日期年月曰DOISECURITYCLASSIFICATIONSTUDENTIDS2012037ADissertationSubmittedtoChineseAcademyofGeologicalScienc

2、esforMasterDegreeIN-SITUSTRESSMEASUREMENTINNUCLEARWASTEDISPOSALSITESPRESELECTEDAREANiuLinlinDissertationSupervisor：：：：原创性声明本人声明，我呈交的学位论文是我个人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的研究成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：琳游日期：训厂“乙关于

3、学位论文使用授权的声明本人完全了解中国地质科学院有关保留、使用学位论文的规定，卩：中国地质科学院有权保留、送交学位论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅或借阅；可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索；有权将学位论文汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。日期：、日期：摘要摘要核废料具有放射性、射线危害、热能释放三种特征，并且它危害性强、难运输、难储存、难降解，因此，核废料的处理具有必要性与艰巨性的双重特性，核废料的安全处置问题己成为核技术

4、发展的一个壁垒。核废料处置最现实可行的方法是地质处置法，地质处置过程中对废物的隔离最终要依赖天然屏障来完成。核废料处置库地质构造稳定性、围岩的稳定性决定了核废物处置库天然屏障的有效性。地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，它是引起地下工程变形和破坏的根本作用力，地应力作为岩石力学的一个重要方面，是地下实验室和处置库选址、设计、建造及运行过程中非常重要的问题，也是各阶段中不可或缺的重要研宄方面，比如，高放废物地质处置库开挖过程中，只有掌握了工程区域深部岩体的地应力条件，才能进行的合理工程设计，地质处置工程围岩

5、开挖后，长期稳定性分析均是在己知地应力的前提下进行的，由此揭示工程区域地壳应力状态及作用规律，对于研宄解决高放废物处置库建设等重大工程地质问题有重要作用。本文以核废料处置场址阿奇山、雅满苏天湖、北山、阿拉善四个预选区的地应力测量项目为依托，把四个预选区作为研宄区域，立足于研宄区内的地应力实测资料，根据预选区的地震地质资料和断裂活动性资料，结合四个研究区的数值模拟结果，分别对各核废料处置场址预选区的现今地应力状态和构造应力场进行了分析和探讨。主要获得了以下几点认识：、四个预选区水平主应力随深度增加呈线性增大的趋势，按

6、应力随深度的梯度值大小排序依次是雅满苏天湖预选区、北山预选区、阿拉善预选区、阿奇山预选区，测试深度范围内，四个预选区的应力状态均为逆冲走滑应力状态，水平应力占据主导地位。、四个预选区的水平应力与垂向应力比值随深度增加均收敛于某一常数，预选区应力结构表现为：随深度增加，阿奇山预选区应力结构发生逆断型走滑型正断型转化，雅满苏天湖、北山、阿拉善预选区为逆断型走滑型转化；在地壳浅部，水平应力占主导作用，在地壳深部，垂向应力作用增强；四个预选区水平应力比值随深度变化不大，集中分布在某一常数附近，雅满苏天湖预选区水平构造作用最

7、强，阿奇山预选区最弱；四个预选区剪应力与平均水平应力比值随深度变化较小，且均低于摩擦极限状态。、印度板块和欧亚大陆板块的持续碰撞是四个预选区现今构造应力格局的主要动力，由阿奇山预选区到阿拉善预选区，最大水平主应力的优势方向发生了从到向的偏转。、各预选区三维构造应力场模拟结果与钻孔实测地应力结果吻合程度较好在测试深度范围内，三个主应力值比较接近，最大主应力方向与区域构造应力场方向基本一致。对比分析四个预选区的中国地质科学院博（硕）士学位论文有限元数值模拟结果发现：在、、、深度上，四个预选区应力值处于中低应力水平，按照

8、剪应力值的高低，对预选区进行优劣的划分，从优到劣依次为阿奇山预选区、阿拉善预选区、北山预选区、雅满苏天湖预选区；阿奇山预选区、北山预选区、阿拉善预选区三个应力值沿断裂分布变化明显，其中阿奇山预选区最为明显，阿拉善预选区在恩格尔乌苏断裂带附近应力值沿断裂分布变化明显，雅满苏天湖预选区三个应力值沿断裂分布变化不明显。关键词：核废料地质处置；核废料处置场址预选区；