高放廢物地質(zhì)處置預選區(qū)花崗巖巖體結構面特征研究及其應用.pdf

1、在高放廢物地質(zhì)處置庫選址和設計中，花崗巖作為處置圍巖，其致密性好、含水率極低和孔隙度低的特點是處置庫建造的有利條件，但其巖體中大量存在的結構面成為核素遷移的主要通道，這是對處置庫安全性和穩(wěn)定性的不利因素。本文通過遙感影像結構面解譯法和現(xiàn)場結構面調(diào)查對高放廢物地質(zhì)處置預選區(qū)花崗巖巖體結構面幾何特征做出詳細、準確的統(tǒng)計和分析，獲取巖體結構面展布特征，評價巖體結構面發(fā)育程度和地表巖體質(zhì)量，開展了巖體節(jié)理三維網(wǎng)絡模擬和鉆孔裂隙巖體滲透特性分析。

2、
　　采用不同的調(diào)查方法對預選區(qū)巖體地表節(jié)理和斷層以及鉆孔裂隙進行現(xiàn)場調(diào)查，獲得大量不同尺度結構面原始數(shù)據(jù)。采用玫瑰花圖和圓形窗口法統(tǒng)計分析節(jié)理產(chǎn)狀、跡長和密度等幾何參數(shù)；通過衛(wèi)星遙感圖對地表出露斷層進行解譯并利用GPS追蹤調(diào)查來確定斷層規(guī)模和延伸方向，同時根據(jù)斷層周圍相關節(jié)理幾何特征統(tǒng)計規(guī)律得出斷層影響帶范圍；根據(jù)地表節(jié)理組合形態(tài)的調(diào)查工作進行節(jié)理分期配套，并結合斷層調(diào)查情況和力學解析原理，確定斷層和節(jié)理的成生關系；通過鉆孔電視

3、和鉆孔巖芯地質(zhì)編錄詳細觀測記錄描述裂隙幾何參數(shù)并統(tǒng)計裂隙空間分布特征并研究了結構面的存在對巖石力學性質(zhì)的影響。
　　基于地表結構面幾何參數(shù)，提出JSR指標進行地表巖體節(jié)理發(fā)育程度評價和FJSR指標進行地表巖體質(zhì)量評價，并與修正的傳統(tǒng)巖體質(zhì)量評價指標FRMR和FQ對比。同時提出了將FJSR指標與鉆孔巖體完整性評價指標Q’和鉆孔巖體質(zhì)量評價指標QRHLW相結合來進行高放廢物地質(zhì)處置候選場址比選。
　　通過野外地表節(jié)理調(diào)查，統(tǒng)計節(jié)

4、理幾何參數(shù)服從的概率分布函數(shù)，從而基于Monte-Carlo法隨機數(shù)生成原理在計算機上繪制表征節(jié)理分布特征的三維網(wǎng)絡模型，通過統(tǒng)計模型節(jié)理幾何參數(shù)與實測值對比來驗證模型合理性。
　　在進行鉆孔裂隙巖體滲透特征分析時，提出了以密度分區(qū)法和產(chǎn)狀分區(qū)法相結合的定量均質(zhì)區(qū)劃分和依據(jù)結構面的力學成因的定性均質(zhì)區(qū)劃分相結合的均質(zhì)區(qū)劃分方法，并通過數(shù)學原理確定最終的鉆孔巖體結構均質(zhì)區(qū)。在獲得鉆孔巖體均質(zhì)區(qū)后，根據(jù)滲透張量計算原理編制了滲透張量計