發(fā)布時間：2020-11-14 12:59

　　 擬建吉林靖宇核電站按2×1000MW壓水堆機組設計,規(guī)劃容量按4×1000MW容量機組考慮。廠址位于頭道松花江白山水庫左岸的玄武巖臺地上,廠區(qū)范圍內(nèi)地表高程大體介于520~530m之間,地勢平坦開闊。廠區(qū)的地層巖性在100m深度范圍內(nèi)主要由第四系玄武巖、粉質粘土,侏羅系泥巖、粉砂巖、礫巖及太古宙混合花崗巖組成。廠址附近范圍內(nèi)的斷層均屬前第四紀斷層,不存在能動斷層,整個廠址區(qū)地質構造不發(fā)育,只有小規(guī)模的節(jié)理、裂隙,玄武巖的層面以及柱狀節(jié)理等地質構造現(xiàn)象。區(qū)域位于地震活動水平較低的東北地震區(qū)內(nèi),地震數(shù)量很少且震級較低。根據(jù)核電站相關規(guī)程、抗震規(guī)程等場地基巖SL-2高值取值0.160g。核島相關重要核物項建設在微風化玄武巖之上,靜態(tài)下的穩(wěn)定性是安全的,但地基軟弱夾層(強風化巖石層與粉質粘土層)在考慮地震動力作用下的適宜性則需要進行動力特性研究,因此本文對場地軟弱夾層動力特性的相關研究工作,對本工程的安全性、對類似工程的借鑒均有重要的意義。論文主要研究內(nèi)容及成果如下:1.以豐富的現(xiàn)場測繪、勘探、測試、試驗資料為基礎,對廠區(qū)構造條件、地震條件、工程地質條件、水文地質等條件進行分析研究,認為核島地基建設在微風化玄武巖層之上,場地靜態(tài)下是穩(wěn)定的、適宜建設的。但地基軟弱夾層在考慮地震動力作用下的適宜性則需要進行動力特性方面的計算研究。2.各種測試、試驗方法綜合對比研究。(1)通過現(xiàn)場波速測試(單孔法、跨孔法)及室內(nèi)動力學試驗(動三軸、共振柱試驗),主要針對廠區(qū)內(nèi)存在的地基軟弱夾層動力特性參數(shù)進行研究,獲得后續(xù)計算分析等工作所需參數(shù);(2)通過大量標準貫入試驗(SPT)、靜力觸探試驗(CPT)、動力觸探試驗(DPT)、巖石點荷載試驗、室內(nèi)巖土體靜力學試驗、常規(guī)物性試驗成果研究,綜合分析各試驗方法對不同巖土層的適用性,結合勘察現(xiàn)場掌握的實際場地地層巖性等條件,提供各巖土層物理及靜力學參數(shù);(3)對軟弱夾層的分布范圍、層厚度與埋深情況、靜力學與動力學特性進行歸納,初步評價其對工程場地可能存在的影響。3.通過詳實的工程地質、測量等基礎資料,選取科學、合理、有效的邊界條件,建立實際三維地質模型。(1)借助有限差分軟件FLAC~(3D)非線性動力計算模塊,通過建立軟弱夾層的不同厚度、埋深條件下的場地剖面,研究不同強度地震動輸入條件下的核電軟弱夾層地基動力特性以及軟弱夾層的厚度、埋深對地基動力特性的影響;(2)基于FLAC~(3D)軟件,利用正交試驗原理對不同影響因素條件下的含軟弱夾層地基的動力響應進行數(shù)值模擬,并采用極差分析方法對影響因素的敏感性進行分析;(3)通過FLAC~(3D)軟件進行數(shù)值模擬,研究其地震作用下的加速度、位移、應力及塑性區(qū)的變化特征,從而進一步探究軟夾層地基的動力穩(wěn)定性。4.首次將可拓學理論應用于核島地基軟弱夾層適宜性綜合評價中,確定了綜合評價經(jīng)典域和節(jié)域以及關聯(lián)度的計算方法;選取軟弱夾層的內(nèi)摩擦角、動剪切模量,場地地震動峰值加速度,巖石風化程度,地形高程,降水以及坡度影響等7項作為評價的指標,對各影響因素進行打分并對最終結果進行了排序,得到了核電站地基適宜性影響因素的不同強弱程度;采用了熵值法和層次分析法相結合的定量方式來計算權重,計算得到的結果更為準確�；诳赏貙W的核電站核島地基軟弱夾層適宜性評價實例,認為將可拓學應用于本工程評價是合理、可行的�？赏貙W在核電站核島地基軟弱夾層適宜性研究中的應用尚無人嘗試,其相關初步研究成果還有待提高�？赏貙W理論內(nèi)涵極為豐富,在核電站地基適宜性研究中的應用前景遠大,值得深入研究。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM623;TU470
【部分圖文】：

對于拓展我國核電選址范圍、改變目前一味追求硬質巖石地基（國際原子能機構International Atomic EnergyAgency- IAEA）安全導則定義的Ⅰ類場地）具有一定參考指導價值，是一個值得深入研究的課題。.1.1 核事故及分析1. 事故簡單回顧（1） 美國三哩島核事故是核電歷史上第一次出現(xiàn)堆芯熔化的重大核事故；1979月28日4時30分，故障導致了核電站二次回路的水泵無法運行，隨后渦輪機和主給水效，繼而輔助水泵開啟，出水閥門因之前檢修后忘記打開，水不能進入二次回路導次側水用完，一系列人為操作失誤和機械故障不斷疊加，導致堆芯過熱燒壞部分燃件，放射性氣體由通風系統(tǒng)帶出廠房，圖1.1（a）；事故后發(fā)現(xiàn)沒有大范圍的放射漏，也沒有造成人員的傷亡，約有14.4 104人撤離了一個月后返回；具有放射性的質在事故發(fā)生時因為受到安全殼的限制而沒有外泄，保障了人民和環(huán)境的安全[1～3]。

2圖1.1（c） 柏崎·刈羽核電站 1.1（d） 福島第一核電站圖1.1 人類歷史上的幾次重大核事故（據(jù)文獻[1][3][4][7]）（2） 蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生的事故是有史以來核放射物質泄漏量最大的核事故；1986年4月26日凌晨1點23分，核電站4號機組的一次安全試驗違規(guī)操作，關閉了一些事故保護系統(tǒng)并拔出了安全控制棒，導致后續(xù)工作出現(xiàn)狀況時控制棒不能歸位，反應堆失控。隨后反應堆里蒸汽的壓力迅速變大而引發(fā)了爆炸，圖1.1（b），炸壞了反應堆的頂部蓋子與廠房屋頂，當時蘇聯(lián)人認為核電站不要安全殼而沒有設計，導致釋放出來的放射性核物質全部到了周圍環(huán)境當中。放射性煙塵最高估計有近30%飄散到了歐洲，直接受災面積可達20 104km2

1：1125000N圖2.1 廠址交通位置圖2.2 水文氣象條件2.2.1 水文條件廠址濱臨于第二松花江（以下簡稱二松）。二松是松花江的上游，松花江為東北地區(qū)第一大河流，流域面積占黑龍江流域 30%，流域橫貫黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古三�。▍^(qū)）以及遼寧省的一小部分，二松主要控制站河流特性見表 2.1。。二松發(fā)源于長白山主峰白頭山，著名的白頭山天池是我國最高的火山口湖，湖面高程 2194m，周圍由 16 個奇峰所環(huán)抱，最高峰將軍峰高程為 2749m
【參考文獻】

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1 涂志良;;靜力觸探的發(fā)展及其在巖土工程中的應用[J];建材與裝飾;2017年43期

2 蘇建鋒;;基于FLAC~(3D)的土層非線性地震反應分析[J];地震工程學報;2017年05期

3 李小軍;王曉輝;王貴英;;非基巖場地核電廠CAP1400結構地震反應分析[J];應用基礎與工程科學學報;2017年03期

4 劉春龍;;全球核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J];全球科技經(jīng)濟瞭望;2017年05期

5 楊笑梅;賴強林;;二維土層地震反應分析的時域等效線性化解法[J];巖土力學;2017年03期

6 文磊;羅周全;楊仕教;汪偉;鄭開歡;;巖體損傷度的點荷載強度計算及分析[J];工程科學學報;2017年02期

7 張元胤;李克鋼;;幾種巖石點荷載強度與單軸抗壓強度的相關性[J];金屬礦山;2017年02期

8 陳超;尹訓強;朱秀云;;影響核島抗震性能的軟土地基處理中嵌巖樁布設關鍵因素研究[J];地震工程與工程振動;2017年01期

9 伍浩松;趙宏;;全球核電裝機容量2016年小幅增長[J];國外核新聞;2017年01期

10 丁海平;于彥彥;鄭志法;;P波斜入射陡坎地形對地面運動的影響[J];巖土力學;2017年06期

本文編號：2883500