北山花岗岩闭合裂隙剪切破坏机理研究

随着我国高放废物处置库研发战略的推进,处置库花岗岩围岩工程特性成为研究重点。天然裂隙是花岗岩中的薄弱环节,岩体往往沿既有结构面发生剪切滑移。因此裂隙剪切特性和剪切破坏机理研究意义重大。天然裂隙包括张开裂隙和闭合裂隙,其剪切特性和剪切破坏机理存在差异。针对北山地下实验室场址范围花岗岩闭合裂隙,开展剪切试验。将裂隙结构面扫描数据嵌入离散元颗粒流软件（PFC）,构建北山花岗岩闭合裂隙剪切颗粒模型,利用fish语言监测颗粒间接触（contact）失效并生成对应裂隙（fracture）以模拟试样剪切过程内部微裂纹的发育。试验获得了北山花岗岩典型闭合裂隙的剪切强度和闭合裂隙三维形貌。将试验与模拟结果进行对比,研究认为：构建的颗粒模型可较好地模拟裂隙三维形貌对剪切强度的影响,表征了花岗岩闭合裂隙剪切过程的微裂纹发育扩展过程,展示了闭合裂隙的剪切破坏机理。     

基于超声波钻孔电视的深部岩体结构面特征研究

深部岩体结构面特征是岩体质量评价的基础数据之一。利用超声波钻孔电视对甘肃北山芨芨槽花岗岩体的BS15#、BS16#钻孔进行测量,获得了深部岩体结构面的数量、密度、产状、优势方向组和结构面宽度等数据,并与岩心编录结果进行对比分析。分析结果表明超声波钻孔电视在深部岩体结构面研究中具有良好效果,但也存在一些不足,需要结合其他资料综合分析才能更好地发挥作用。     

缓冲/回填材料砌块抗剪强度试验研究

抗剪强度是缓冲/回填材料机械缓冲性能的评价指标之一。使用单轴压实法制备缓冲/回填材料大型砌块并利用钻孔取芯获得其不同位置处代表性试样,通过直剪试验测定砌块的抗剪强度。实验结果表明：取芯方法对大型砌块剪切试验结果有较大影响;总体上看试样的抗剪强度越大,其发生剪切破坏时的剪位移越小。干密度1.79 g·cm^-3,含水率13.70%的1/8型扇形砌块的粘聚力为1.395 MPa,内摩擦角为26.18°。首次获得了米级尺度大型缓冲材料砌块及大型回填材料砌块的抗剪强度参数,为缓冲/回填材料的设计以及数值模拟工作提供了重要的输入条件。     

抗振条面内接触刚度对蒸汽发生器传热管流致振动的影响

流弹性失稳是引起蒸汽发生器传热管管束失效的一种主要原因。在相同流场条件下,传热管是否出现流弹性失稳与其模态频率直接相关。在实际结构中,抗振条对U型传热管弯管段面内支撑机理与面外的方向上不同,是通过摩擦约束实现的。这使得在模态分析计算中,传热管弯管段支撑处的边界条件设置非常重要。本文将传热管与抗振条接触点处的面外边界条件假设为简支,而在面内方向上用弹簧来模拟抗振条对传热管的摩擦约束。同时,通过改变弹簧刚度,讨论了不同强弱的面内支撑对传热管流致振动的影响。分析结果表明,当抗振条与传热管面内接触刚度较弱时,面内流弹性失稳可能较面外流弹性失稳出现得更早。     

基于瑞雷面波频散曲线反演的岩体力学参数求取方法

岩体力学参数是岩土工程中表征岩体力学性质的重要参数,应用二维傅里叶变换获得高信噪比的频散曲线,采用阻尼最小二乘法自动反演横波速度,进而计算岩体力学参数.结合内蒙古二连盆地瑞雷面波勘探实例,得到了动态岩体力学参数剖面,且在采集和处理参数选取合理的情况下,最大勘探深度可达120 m.相比于其他岩体力学参数测试技术,瑞雷面波法具有快速、高效、经济、无损的特点.     

γ场的变化在圈定自然的和工艺成因的破坏作用及现象所在地点的作用

研究发现,地壳上不同岩体在不同时间内的放射性强度变化是构造运动造成的。构造运动往往伴随着深部内生作用、地表的外生作用和工艺成因作用。地壳个别区段的运动结果是产生出各种类型的应力,致使岩石遭到破坏,产生微裂隙,释放出放射性气体和γ辐射。     

预制裂隙下铀尾矿库土质覆盖层氡析出实验研究北大核心CSCD

针对铀尾矿库滩面覆盖层裂隙氡析出问题,通过自制试验装置开展铀尾矿库滩面裂隙氡析出模拟实验,研究了不同裂隙参数(深度、数量和倾角)对覆盖层氡析出的影响。结果表明:氡的析出主要受孔隙-裂隙运移路径的影响,氡析出率与裂隙深度呈线性正相关;滩面裂隙倾角增大最短孔隙运移距离缩短,滩面氡析出增加,倾斜角60°较45°时的氡析出率增长0.164 Bq·m^(-2)·s^(-1);孔隙-裂隙路径对滩面氡析出存在影响边界,裂隙影响区域重叠后,氡析出增加量大幅减少;引入最短孔隙路径占比ζ,最短孔隙路径占比ζ与氡析出率J之间有良好的相关性。研究结果可为尾矿库滩面覆土的控氡治理提供理论参考依据。     

裂隙、断裂构造运动学分析方法

裂隙断裂构造的运动学分析方法,除对断裂裂隙面进行研究外,还对断裂滑动的向量方向进行分析,以此来阐明构造运动的方向。 根据此法与传统地质研究方法相结合建立的矿床构造-物理模型能够准确地确定围岩和控制热液矿床构造形变单元形成的原因和条件,恢复成矿期的构造应力场特征,确定矿床的规模和预测矿化富集部位。     

239Pu(Ⅳ)在花岗岩裂隙介质中迁移的数值模拟

基于双重连续介质模型,根据单裂隙岩体核素迁移规律,推导了核素在平行板单裂隙岩体裂隙域和基质域中的迁移方程,并得出了核素在基质域和裂隙域中的相对浓度。模拟过程中选择²³⁹Pu(Ⅳ)作为分析对象,结合研究区渗透系数和分配系数等参数值,分析了研究区花岗岩岩体裂隙域和基质域中相对浓度的分布情况,预测了²³⁹Pu(Ⅳ)在裂隙域和基质域中的发展趋势和迁移情况。模拟表明²³⁹Pu(Ⅳ)在基质域内的扩散非常缓慢,经过0.5×10⁵ a,扩散范围仅在毫米量级,而在裂隙域中大约迁移3m,模拟结果表明该花岗岩区域具备处置含²³⁹Pu(Ⅳ)等放射性废物的条件。同时讨论了裂隙域水的平均速度、隙宽、渗透系数、基质域和裂隙域内阻滞系数等参数的变化对放射性核素裂隙域迁移情况的影响。     

基岩裂隙水渗流数值模拟研究综述

裂隙岩体中的渗流规律与传统多孔介质渗流规律存在本质的区别,裂隙岩体渗流具有不均匀性、各向异性和非连续性等特点,如何更好地刻画裂隙水渗流的这种特点是当前裂隙水数值模拟的热点与难点。介绍了裂隙岩体地下水渗流特性,对目前裂隙水渗流模型及其优缺点进行比较、分析,同时对主流数值计算方法和数值模拟软件进行概括介绍。     

大型内生金矿床的主要地质构造类型和特点

世界上大型和超大型内生金矿床与构造关系密切。在92％的矿床上,矿石和金赋存在不同类型的裂隙断裂中;在剩余8％的矿床上,矿石呈浸染状而赋存在爆破角砾岩筒和火山口中以及小侵入岩株中,有时还赋存在含碳页岩和被容矿断裂破坏的某些碳酸盐岩层中。根据构造关系,大型金矿划分为6类:(1)与含矿断裂有关的矿床;(2)与众多延伸稳定的含矿雁行断裂系有关的矿床;(3)延伸稳定且互相靠近的断裂系中的矿床;(4)与相交的含矿裂隙束有关的矿床;(5)与小岩株、脆性岩墙和爆破角砾岩岩体、火山口有空间联系的矿床;(6)与使花岗岩类(花岗片麻岩)岩体构造变形接触带复杂化的含矿裂隙束有关的矿床。     

为放射性废料处理探查花岗岩体中的近水平裂隙带

一些国家正积极调查利用结晶岩体作为放射性核废料最终处理场所的可行性。作为加拿大废核燃料处理计划方案评价的一部份,对马尼托巴东南部的Lacdu Bonnet岩体进行了一次多学科调查研究。在这个岩体中正准备处置一些密封的放射源或示踪同位素。高分辨率地震发射波测量结果和从几个深钻孔取得的资料一起显示出,直到800 m深度的岩体内部存在着有影响的水平裂隙带。综合解释地震数据和选出的测井资料后发现,有热水沿主要裂隙带上涌。在岩体中寻找合适的放射性废料处置场地时,不能不把主要裂隙带的渗透性能和     

塔楼梁式转换层施工方案研究

高层建筑朝着多元化统一的方向发展，结构转换层成为满足这一建筑功能要求的有效结构形式。本文通过具体工程。介绍了青岛开发区国际贸易中心C座塔楼梁式转换层的构造特点、在施工技术质量方面的控制要点、施工回顶计算和转换梁大体积混凝土现场测温记录，为一般梁式转换层的设计施工提供参考依据。     

高放废物处置区域尺度岩体适宜性评价研究

岩体适宜性评价是高放废物处置库选址和设计的重要工作内容,以判断场址岩体是否满足处置库长期包容和隔离核素的功能要求。依据我国的高放废物处置概念和场址条件,提出了Q_HLW岩体适宜性评价方法,但目前Q_HLW在场址尺度展开了较为深入的研究,尚未在处置区域尺度、处置巷道及处置坑尺度建立完善系统岩体适宜性评价方法。结合芬兰地下实验室研究和处置库设计经验,建立处置区域尺度岩体适宜性评价准则Q^P_HLW,提出了裂隙带影响、地下水化学条件、岩体渗透特性、岩体强度应力比值以及岩体完整性等评价指标的取值方法,并确定岩体适宜性评价分级标准。随后,利用芬兰高放废物处置ONKALO地下实验室场址数据,测试和验证处置区域尺度岩体适宜性评价准则Q^P_HLW的合理性与可行性。最后以北山地下实验室新场场址为评价对象,开展处置区域尺度岩体适宜性评价,适宜性评价结果表明：新场场址在处置深度400～450 m及550～600 m内岩体完整性高,岩体适宜性程度高,适合布置处置巷道。     

ADS铅冷却剂临界装置堆芯物理设计

为研究加速器驱动次临界反应堆系统(ADS)次临界堆芯与靶的耦合特性,以验证设计方法和计算程序,本文构建了ADS特有的快中子谱、较高能量放大系数及负温度系数的铅冷却剂临界装置堆芯,以用于开展不同富集度燃料特性、不同外源能谱与强度条件、不同实验样品的反应性影响、中子源与堆芯耦合特性等实验研究。确定了燃料元件构造、靶区结构、堆芯布置、反射层结构与价值、安全控制及反应性价值等物理参数,为下一步ADS铅冷却剂临界装置研制及实验研究提供了工程实施依据。     

花岗岩中品质铀矿及其找矿意义

众所周知,产铀矿岩体往往具有含铀量高,铀容易浸出的特点。五十年代法国鲁博和科庞就注意到产铀矿岩体新鲜岩石中含有放射性强度很高的细小黑色矿物。后来到60年代用电子探针确定它为品质铀矿。随着我国铀矿地质研究工作的进展,1974年黄志章等在DK岩体光薄片中、1975年我们在C岩体的光薄片和人工重砂中,     

励磁变压器CT参数核算与选型设计

通过计算秦一厂主系统和励磁变参数,对系统进行等效处理和网络变换,在此基础上展开参数核算和设备选型,并根据参数核算进行现场二次电缆线径的调整和确认,现场结果表明,励磁变压器CT选型及核算保证了秦一厂OLE项目励磁变CT对系统的适用性,保障了保护测量的准确性,提高了 CT抗饱和能力.     

高放废物处置库岩体不同条件下缓冲材料饱和机理研究

缓冲材料作为高放废物处置库内最后一道人工屏障,其饱和过程对处置库多重屏障体系设计具有重要意义。以高放废物处置单元为研究对象,建立了相应的热-流-固耦合模型,模拟了饱和花岗岩体条件下缓冲材料饱和过程,并开展了岩体不同边界水压力、岩体裂隙对缓冲材料饱和过程影响研究。研究结果表明：处置库内缓冲材料外部、下部靠近花岗岩的区域饱和度率先增大,然后逐渐由外部向内部、下部向上部进入饱和状态。饱和花岗岩体边界水压分别为5、3和1 MPa时,缓冲材料达到饱和时间分别为28.9、45.63和110.72 a,随着花岗岩体边界水压的下降,处置单元内缓冲材料达到饱和时间将大幅增加。岩体裂隙的渗透率分别为1.098×10^-17、1.098×10^-15、1.098×10^-13和1.098×10^-11m²时,缓冲材料达到饱和时间分别为22.69、22.09、17.34和17.12 a,岩体中裂隙的存在能够加快缓冲材料的饱和过程。     

阿奇山1号岩体现场水文地质试验及渗透性评价

岩体渗透性是高放废物处置场址评价的重要指标之一。采用双栓塞水文地质试验设备,对高放废物地质处置新疆预选区阿奇山1号岩体的钻孔进行了分层水文地质试验,并利用稳定流和非稳定流参数拟合相结合的方法对试验数据进行了解译,获得了岩体的渗透系数。结果显示:阿奇山1号岩体渗透性极低,90%的试验段渗透系数低于10~(-8)m·s~(-1),钻孔揭露岩体渗透系数呈现随深度增加而降低的趋势,从渗透性的角度判断,该岩体是有利场址之一;深部岩体渗透系数与裂隙数量呈现明显的正相关性。     

裂隙水流-传热对高放废物处置库近场温度影响的三维离散元分析

裂隙水流-传热是高放废物处置库行为的重要影响因素。为研究裂隙水流-传热对高放废物处置库近场温度的影响,采用3DEC离散元软件计算分析了完整岩体模型和裂隙岩体水流模型对处置库近场温度分布和演变的影响。计算分析表明:由于裂隙水流的吸热降温作用,裂隙岩体模型的废物罐表面膨润土温度低于完整岩体模型的废物罐表面膨润土温度,并缩短了达到稳态所需要的时间;裂隙水流上游区域废物罐表面膨润土温度显著低于裂隙水流下游区域废物罐表面膨润土温度;在设定条件下,裂隙岩体模型的废物罐表面膨润土最高温度约为完整岩体模型废物罐表面膨润土最高温度的75%,裂隙水流速度从0.2mm/s增大到0.5mm/s,废物罐表面膨润土最高温度降低约4%。