高放废物处置库围岩开挖损伤区研究的关键问题及进展

高放废物处置库围岩开挖损伤区研究的关键问题及进展

论文摘要

高放废物(HLW)地质处置是将高水平放射性废物埋存于地下500~1 000 m地质体中,使放射性废物与生物圈长期隔离。地质处置库对核素的长期隔离能力是安全评价的关键课题。地下硐室的开挖将不可避免地对围岩造成损伤,形成开挖损伤区(EDZ),改变围岩的物理力学特性,对高放废物地质处置长期安全性存在潜在的影响。目前多个国家建成了高放废物处置地下实验室,并开展了大型原位开挖损伤区的研究,研究开挖损伤区的形成过程及其物理力学特性的变化。本文综述了国外结晶岩地下实验室开展的开挖损伤区研究,总结了EDZ关键研究问题;梳理了加拿大、瑞典、芬兰3个地下实验室多年来开展的系统的EDZ研究工作,对当前EDZ预测模型及模拟技术进行了总结;对我国地下实验室将开展的开挖损伤区研究工作进行了初步探讨,期望为我国的相关研究提供借鉴。同时,高放废物处置库是地下工程新实践,其EDZ的研究成果,形成的技术方法将对其他行业地下工程的建设,如引水隧洞、公路铁路隧道等也有重要的参考价值。

论文目录

  • 1 高放废物地质处置开挖损伤区研究关键问题
  •   1.1 EDZ的形成机制及演化过程
  •   1.2 表征EDZ的技术手段
  •     1.2.1 声发射/微震
  •     1.2.2 弹性波测试
  •     1.2.3 雷达探测
  •     1.2.4 原位水力试验
  •     1.2.5 裂隙观测
  •     1.2.6 其他方法
  •   1.3 EDZ的形态
  •   1.4 影响EDZ因素及控制方法
  •   1.5 EDZ 内热-水-力- (化学-生物) 多场作用 (THMCB) 问题
  •     1.5.1 热演化过程
  •     1.5.2 力学演化过程
  •     1.5.3 水力特性演化过程
  •     1.5.4 化学及微生物演化过程
  •     1.5.5 多场耦合问题
  • 2 地下实验室开挖损伤区原位试验
  •   2.1 加拿大EDZ研究
  •   2.2 瑞典EDZ研究
  •   2.3 芬兰EDZ研究
  • 3 开挖损伤区预测模型及数值模拟
  • 4 国内EDZ研究进展
  •   4.1 国内地下工程中EDZ研究
  •   4.2 北山坑探设施EDZ研究
  • 5 讨论及结论
  •   5.1 地下实验室EDZ研究测试技术及布置
  •   5.2 地下实验室EDZ研究初步探讨
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈世万,王贵宾,杨春和,王勇,史文兵

    关键词: 高放废物,地质处置,开挖损伤区,原位试验

    来源: 辐射防护 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 核科学技术

    单位: 贵州大学资源与环境工程学院,重庆大学资源及环境科学学院,中国科学院武汉岩土力学研究所

    基金: 高放废物地质处置地下实验室安全技术评价研究,贵州省科学技术厅科技平台及人才团队计划(黔科合平台人才[2017]5402),贵州省科技计划项目(黔科合LH字[2016]7463号)

    分类号: TL942

    页码: 137-149

    总页数: 13

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