某核电站取水隧洞工程地质问题分析.pdf

《某核电站取水隧洞工程地质问题分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第44卷第6期人民长江Vo1．44．NO．62013年3月YangtzeRiverMaF．，2013文章编号：1001—4179(2013)06—0050—03某核电站取水隧洞工程地质问题分析杨军，杨安勇，陈残云(长江岩土工程总公司(武汉)，湖北武汉430010)摘要：某核电站位于渤海边，需要利用输水隧洞取海水冷却，地质结构和地下水的性质对隧洞的开挖施工和安全运行具有重要的影响。通过地质调查、地球物理勘探、钻孔取芯、室内试验和原位测试等方法，对工程区的工程地质及水文条件进行了分析评价。分析结果为：隧洞围岩主要为V类和Ⅳ类，对施工开挖边坡的稳定性有一定影响；地下水为淡水

2、，对混凝土隧洞影响微弱。根据水文和地质勘察成果，对隧洞设计提出了初步建议关键词：输水隧洞；地质分析；地下水；围岩稳定性；近海核电站中图法分类号：P642文献标志码：A沿海一带；残坡积层(Q“)为粉质黏土，厚度0．2～1概述3．0m，散体结构，分布于取水隧洞区。某核电厂厂址位于渤海辽东湾东海岸边，电厂利用海水作为安全用水和循环冷却水水源。海水由取水建筑物抽取后，经输水隧洞进入厂房。输水隧洞共2条(5，6号隧洞)，5号输水隧洞长为1281．4m，6号输水隧洞长为1293．4m，隧洞内径均为5．5m，隧洞布置见图1。2地质概况2．1地形地貌工程区地形平坦开阔，地貌类型主要为

3、构造一剥蚀地貌和人工堆积地貌。隧洞区为构造一剥蚀地貌，地表高程一0．48～22．52m。2．2地层岩性基岩地层为太古代深成岩，岩性以花岗岩(^y。)为主，并包含较多的片麻岩捕虏体(A)。第四系地层为人工堆积层(Q)，多为花岗岩碎块石，散体结构，主要分布于输水隧洞观景平台及其南东图15。6号输水隧洞布置示意侧的人工堆积边坡；海积层(Q)为黄褐色砂砾石及贝地质构造壳碎片，卵石磨圆度较好，多呈扁平状、椭圆状，具有海一工程近场区断层均为非能动断裂，稳定性好，无成卵石特征，厚度0．3～3．5m，散体结构，主要分布于收稿日期：2013—01—10作者简介：杨军，男，工程师，从事水

4、利水电工程地质勘察工作。E—mail：215746990@qq．tom第6期杨军，等：某核电站取水隧洞工程地质问题分析51I、Ⅱ级结构面(破碎带或断层)分布。构面主要为陡倾角的节理裂隙面，边坡现状整体稳定。隧洞区共完成钻孔71个，钻孔岩芯主要为花岗岩输水隧洞进口边坡预测破坏模式按照圆弧型破坏(^y)及片麻岩捕虏体(A)，中等至微风化岩体中未发模式进行计算(图4)，不同工况下的计算结果见表1。现泥化、破碎钻孔岩芯。因此，根据钻孔岩芯取样分应力／肝a510析，取水隧洞区没有断层分布。隧洞区布置有高密度电法勘探剖面9条，勘探成果显示，电性层规模较大且相对稳定，不同岩性、不同

5、30风化状态岩体之间存在电性差异，低电阻率异常区为全强风化岩体所致，勘探剖面下部高电阻率地层分布形态完整，无断层破碎带(图2)。电匪宰．单位D·。图2隧洞区哥密度电法勘探解释剖面2．4岩体波速图3钻孔水平主应力随深度的变化关系工程区钻孑L声波测井共49个，跨孔波速测试2组(6孔)。测试结果为：微风化岩体声波波速为4340～5400m／s，中等风化岩体声波波速为3030～4900m／s，强风化岩体声波波速为1300～3550m／s。2．5水文地质特征隧洞区强风化及中等风化带岩体节理裂隙发育，连通性较好。地下水类型主要为松散介质孔隙水，根据地下水水化学成分分析结果，工程区

6、地下水总矿化圈4隧洞进口边坡稳定性计算地质模型度在144～360mg／L之间，为淡水，说明地下水与海水依据规范⋯，隧洞围岩主要为V类和Ⅳ类。V类的水力联系较弱。围岩极不稳定，不能自稳，变形破坏严重，为隧洞区的根据钻孔压水试验成果，中等风化花岗岩主要为微一弱透水岩体，强风化花岗岩为弱一中等透水岩体。强风化岩体；IV类围岩不稳定，围岩自稳时间很短，规模较大的各种变形和破坏都可能发生，为隧洞区的中环境水对混凝土结构具有微腐蚀性。等风化岩体。2．6地应力隧洞地段完成了2个钻孔的地应力测试，水平主表1隧洞进口边坡稳定性系数()计算结果应力随孔深变化规律如图3所示。由图3可知，各

7、试_T况稳定系数验段的压力一时间关系曲线均符合理论曲线。隧洞围50a一遇高潮位(2．29m)+天然地下水位2．O8岩以强风化岩体为主，工程岩体地应力值or为2．050a一遇高潮位(2．29m)+暴雨地下水位2．03MPa、f，为1．7MPa、为1．6MPa，3个方向的应力平均海平面(0．01m)+天然地下水位2．16平均海平面(0．0lm)+暴雨地下水位2．09比较接近，建议将自重应力作为隧洞设计的主要荷载。5号机组取水隧洞V类围岩占94．4％，IV类围岩3主要工程地质问题评价及建议占5．6％；6号机组取水隧洞V类围岩占92．9％，1V类根据初步设计