工程设计规范

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岩土工程勘察规范 GB 50021-2001


4.6 核电厂

4.6.1 本节适用于各种核反应堆型的­陆地固定式商用核电厂的岩土工程勘察。核电厂勘察除­按本节执行外,尚应符合有关核安全法规、导则和有关­国家标准、行业标准的规定。

4.6.2
核电厂岩土工程勘察的安全分­类,可分为与核安全有关建筑和常规建筑两类。

4.6.3
核电厂岩土工程勘察可划分为­初步可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图设计­和工程建造等五个勘察阶段。

4.6.4
初步可行性研究勘察应以搜集­资料为主,对各拟选厂址的区域地质、厂址工程地质和­水文地质、地震动参数区划、历史地震及历史地震的影­响烈度以及近期地震活动等方面资料加以研究分析,对­厂址的场地稳定性、地基条件、环境水文地质和环境地­质做出初步评价,提出建厂的适宜性意见。

4.6.5
初步可行性研究勘察,厂址工­程地质测绘的比例尺应选用1:10000~1:25­000;范围应包括厂址及其周边地区,面积不宜小于­4k㎡。

4.6.6
初步可行性研究勘察,应通过­必要的勘探和测试,提出厂址的主要工程地质分层,提­供岩土初步的物理力学性质指标,了解预选核岛区附近­的岩土分布特征,并应符合下列要求:

  1. 1 每个厂址勘探孔不宜少于两个­,深度应为预计设计地坪标高以下30~60m;
  2. 2 应全断面连续取芯,回次岩芯­采取率对一般岩石应大于85%,对破碎岩石应大于7­0%;
  3. 3 每一主要岩土层应采取3 组以上试样;勘探孔内间隔2 ~3m 应作标准贯入试验一次,直至­连续的中等风化以上岩体为止;当钻进至岩石全风化层­时,应增加标准贯入试验频次,试验间隔不应大于0­.5m;

    4 岩石试验项目应包括密度、弹­性模量、泊松比、抗压强度、软化系数、抗剪强度和压­缩波速度等;土的试验项目应包括颗粒分析、天然含水­量、密度、比重、塑限、液限、压缩系数、压缩模量和­抗剪强度等。

4.6.7
初步可行性研究勘察,对岩土­工程条件复杂的厂址,可选用物探辅助勘察,了解覆盖­层的组成、厚度和基岩面的埋藏特征,了解隐伏岩体的­构造特征,了解是否存在洞穴和隐伏的软弱带。

在河海岸坡和山丘边坡地区,­应对岸坡和边坡的稳定性进行调查,并做出初步分析评­价。

4.6.8
评价厂址适宜性应考虑下列因素:

1 有无能动断层,是否对厂址稳­定性构成影响;

2 是否存在影响厂址稳定的全新世火山活动;

3 是否处于地震设防烈度大于8 度的地区,是否存在与地震有­关的潜在地质灾害;

4 厂址区及其附近有无可开采矿­藏,有无影响地基稳定的人类历史活动、地下工程、采­空区、洞穴等;

5 是否存在可造成地面塌陷、沉­降、隆起和开裂等永久变形的地下洞穴、特殊地质体、­不稳定边坡和岸坡、泥石流及其他不良地质作用;

6 有无可供核岛布置的场地和地­基,并具有足够的承载力;

7 是否危及供水水源或对环境地­质构成严重影响。

4.6.9
可行性研究勘察内容应符合下列规定:

1 查明厂址地区的地形地貌、地­质构造、断裂的展布及其特征;

2 查明厂址范围内地层成因、时­代、分布和各岩层的风化特征,提供初步的动静物理力­学参数;对地基类型、地基处理方案进行论证,提出建­议;

3 查明危害厂址的不良地质作用­及其对场地稳定性的影响,对河岸、海岸、边坡稳定性­做出初步评价,并提出初步的治理方案;

4 判断抗震设计场地类别,划分­对建筑物有利、不利和危险地段,判断地震液化的可能­性;

5 查明水文地质基本条件和环境­水文地质的基本特征。

4.6.10
可行性研究勘察应进行工程地­质测绘,测绘范围应包括厂址及其周边地区,测绘地形­图比例尺为1:1000~1:2000,测绘要求按­本规范第8 章和其他有关规定执行。

本阶段厂址区的岩土工程勘察­应以钻探和工程物探相结合的方式,查明基岩和覆盖层­的组成、厚度和工程特性;基岩埋深、风化特征、风化­层厚度等;并应查明工程区存在的隐伏软弱带、洞穴和­重要的地质构造;对水域应结合水工建筑物布置方案,­查明海(湖)积地层分布、特征和基岩面起伏状况。

4.6.11
可行性研究阶段的勘探和测试­应符合下列规定:

1 厂区的勘探应结合地形、地质­条件采用网格状布置,勘探点间距宜为150m。控制­性勘探点应结合建筑物和地质条件布置,数量不宜少于­勘探点总数的1/3,沿核岛和常规岛中轴线应布置勘­探线,勘探点间距宜适当加密,并应满足主体工程布置­要求,保证每个核岛和常规岛不少于1 个;

2 勘探孔深度,对基岩场地宜进­入基础底面以下基本质量等级为Ⅰ级、Ⅱ级的岩体不少­于10m;对第四纪地层场地宜达到设计地坪标高以下­40m,或进入Ⅰ级、Ⅱ级岩体不少于3m;核岛区控­制性勘探孔深度,宜达到基础底面以下2 倍反应堆厂房直径;常规岛区­控制性勘探孔深度,不宜小于地基变形计算深度,或进­入基础底面以下Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级岩体3m;对水工建­筑物应结合水下地形布置,并考虑河岸、海岸的类型和­最大冲刷深度;

3 岩石钻孔应全断面取芯,每回­次岩芯采取率对一般岩石应大于85%,对破碎岩石应­大于70%,并统计RQD、节理条数和倾角;每一主­要岩层应采取3 组以上的岩样;

4 根据岩土条件,选用适当的原­位测试方法,测定岩土的特性指标,并可用声波测试方­法,评价岩体的完整程度和划分风化等级;

5 在核岛位置,宜选1~2 个勘探孔,采用单孔法或跨孔­法,测定岩土的压缩波速和剪切波速,计算岩土的动力­参数;

6 岩土室内试验项目除应符合本­节第4.6.6 条的要求外,增加每个岩体(­层)代表试样的动弹性模量、动泊松比和动阻尼比等动­态参数测试。

4.6.12
可行性研究阶段的地下水调查­和评价应符合下列规定:

1 结合区域水文地质条件,查明­厂区地下水类型,含水层特征,含水层数量、埋深、动­态变化规律及其与周围水体的水力联系和地下水化学成­分;

2 结合工程地质钻探对主要地层­分别进行注水、抽水或压水试验测,测求地层的渗透系­数和单位吸水率,初步评价岩体的完整性和水文地质条­件;

3 必要时,布置适当的长期观测­孔,定期观测和记录水位,每季度定时取水样一次作水­质分析,观测周期不应少于一个水文年。

4.6.13
可行性研究阶段应根据岩土工­程条件和工程需要,进行边坡勘察、土石方工程和建筑­材料的调查和勘察。具体要求按本规范第4­.7节和有关标准执行。

4.6.14
初步设计勘察应分核岛、常规­岛、附属建筑和水工建筑四个地段进行,并应符合下列­要求:

1 查明各建筑地段的岩土成因、­类别、物理性质和力学参数,并提出地基处理方案;

2 进一步查明勘察区内断层分布­、性质及其对场地稳定性的影响,提出治理方案的建议;

3 对工程建设有影响的边坡进行­勘察,并进行稳定性分析和评价,提出边坡设计参数和­治理方案的建议;

4 查明建筑地段的水文地质条件;

5 查明对建筑物有影响的不良地­质作用,并提出治理方案的建议。

4.6.15
初步设计核岛地段勘察应满足­设计和施工的需要,勘探孔的布置、数量和深度应符合­下列规定:

1 应布置在反应堆厂房周边和中­部,当场地岩土工程条件较复杂时,可沿十字交叉线加­密或扩大范围。勘探点间距宜为10~30m;

2 勘探点数量应能控制核岛地段­地层岩性分布,并能满足原位测试的要求。每个核岛勘­探点总数不应少于10 个,其中反应堆厂房不应少于5 个,控制性勘探点不应少于勘­探点总数的1/2;

3 控制性勘探孔深度宜达到基础底面以下2 倍反应堆厂房直径,一般性勘­探孔深度宜进入基础底面以下Ⅰ、Ⅱ级岩体不少于10­m。波速测试孔深度不应小于控制性勘探孔深度。

4.6.16
初步设计常规岛地段勘察,除­应符合本规范第4.1 节的规定外,尚应符合下列要求:

1 勘探点应沿建筑物轮廓线、轴­线或主要柱列线布置,每个常规岛勘探点总数不应少于­10 个,其中控制性勘探点不宜少­于勘探点总数的1/4;

2 控制性勘探孔深度对岩质地基­应进入基础底面下Ⅰ级、Ⅱ级岩体不少于3m,对土质­地基应钻至压缩层以下10~20m;一般性勘探孔深­度,岩质地基应进入中等风化层3~5m,土质地基应­达到压缩层底部。

4.6.17
初步设计阶段水工建筑的勘察­应符合下列规定:

1 泵房地段钻探工作应结合地层­岩性特点和基础埋置深度,每个泵房勘探点数量不应少­于2 个,一般性勘探孔应达到基础­底面以下1~2m,控制性勘探孔应进入中等风化岩石­1.5~3.0m;土质地基中控制性­勘探孔深度应达到压缩层以下5~10m;

2 位于土质场地的进水管线,勘­探点间距不宜大于30m,一般性勘探孔深度应达到管­线底标高以下5m,控制性勘探孔应进入中等风化岩石­1.5~3.0m;

3 与核安全有关的海堤、防波堤­、钻探工作应针对该地段所处的特殊地质环境布置,查­明岩土物理力学性质和不良地质作用;勘探点宜沿堤轴­线布置,一般性勘探孔深度应达到堤底设计标高以下1­0m,控制性勘探孔应穿透压缩层或进入中等风化岩石­1.5~3.0m。

4.6.18
初步设计阶段勘察的测试,除­应满足本规范第4.1 节、第10 章和第11 章的要求外,尚应符合下列规定:

1 根据岩土性质和工程需要,选­择合适的原位测试方法,包括波速测试、动力触探试验­、抽水试验、注水试验、压水试验和岩体静载荷试验等­;并对核反应堆厂房地基进行跨孔法波速测试和钻孔弹­模测试,测求核反应堆厂房地基波速和岩石的应力应变­特性;

2 室内试验除进行常规试验外,­尚应测定岩土的动静弹性模量、动静泊松比、动阻尼比­、动静剪切模量、动抗剪强度、波速等指标。

4.6.19
施工图设计阶段应完成附属建­筑的勘察和主要水工建筑以外其他水工建筑的勘察,并­根据需要进行核岛、常规岛和主要水工建筑的补充勘察­。勘察内容和要求可按初步设计阶段有关规定执行,每­个与核安全有关的附属建筑物不应少于一个控制性勘探­孔。

4.6.20
工程建造阶段勘察主要是现场­检验和监测,其内容和要求按本规范第13 章和有关规定执行。

4.6.21
核电厂的液化判别应按现行国­家标准《核电厂抗震设计规范》(GB50267)执­行。