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核电厂非硬质岩选址勘测及抗震分析结题 成果丰硕
发布时间:2013-07-15
    “核电厂非均质、非硬质岩地基勘察和抗震适应性研究”是广东院第一批院级重点科研项目之一,于今年5月按时结题。
    该科标课题旨在改变我国核电站选址仅限于硬质岩地基的现状,突破我国核电厂核岛非均质和非硬质岩地基选址禁区,解决不同类型地基岩土参数与AP-1000和EPR等第三代核电厂标准设计条件的接口问题,为核岛筏基设计、核岛上层结构抗震计算与设计提供技术储备,为广东院进一步拓展沿海、近海和内陆核电市场奠定核心竞争力。
    该课题研究方案是在国内外核电工程勘测实践的基础上,以非均质、非硬质岩石地基的核电站为研究对象,研究不同类型的非均质和非硬质岩石地基勘察评价方法及手段、研究不同地震环境下的非均质和非硬质岩石地基与结构的动力学相互作用、研究核电厂抗震设计关键技术,建立非均质、非硬质岩石地基核电厂选址、地基勘测、抗震设计和安全分析评价体系。具体研究工作内容设置四个专题研究:地质专题、测试专题、岩土专题、结构专题。
    课题组成员以广东院之前先后承担过的典型项目:辽宁红沿河核电厂3、4号机组核岛地基、广西防城港核电厂沉积岩地基的勘测设计资料作为基础资料开展研究工作。红沿河核电厂3、4号机组核岛地基,是国内遇到的首个非均质地基核电项目,广东院做了详细的勘测及地基岩体编录工作,其核岛地基主要为中等风化和微风化的古老花岗岩,但是4号核岛底部存在一定范围的强风化片麻岩捕虏体,捕虏体的风化程度、物理性质、力学性质与花岗岩围岩相差较大,不均匀性较明显。防城港核电厂是沉积岩地基,属于较硬岩,整体上其强度和硬度比坚硬的花岗岩差,呈现较为明显的不均匀性。课题组成员到红沿河核电站进行实地考察、对核岛进行了地基与结构动力相互作用计算与抗震适应性分析。
    经过了两年的研究工作,取得了丰硕成果:
    建立了核电工程厂址地基的研究模型;参编国家标准1项《核电厂常规岛设计规范》;发表论文6篇(1篇SCI,2篇EI,3篇核心);共申请国家专利10项,其中获得授权实用新型专利1项(一种岩土工程勘察的岩芯检测系统)和发明专利1项(一种工程地质剖面图的计算机图形生成方法)、已受理专利5项、已申报3项;获计算机软件著作权登记证书1项(岩土工程智能勘探点平面图生成软件1.0)和计算机软件评审证书1项(广东省电力设计研究院核电站楼层反应谱后处理程序,2012);获得2012年电力工程设计专有技术1项(广东省电力设计研究院核电站楼层反应谱后处理程序);培养博士研究生2名、硕士研究生7名;建立了非均质地基资料库,内容丰富。
    这些成果均为广东院课题组成员及员工直接参与科研活动获取的成果,达到了人才培养与自己掌握核心技术的目的,超额完成2011年立项时制定的计划任务。
    课题组还努力将科研成果应用到实际工作中去,牢牢抓住第三代非能动型压水堆核电技术的沿海项目,积极承担沿海核电项目的前期工作,完成了中电投湛江核电项目初步可行性研究阶段的全部勘测工作,包括厂址查勘和筛选、地震地质、岩土工程等专题研究。中电投湛江核电项目成为该课题成果的应用实例。同时,课题组成员关注了中小型核电反应堆的技术进展和第四代核电反应堆的技术进展。
    该课题完成结题后后续技术研究还将继续,将成立两个部门级的技术课题组,一是勘测公司的岩土课题组,继续深入地对核电厂非均质、非硬质岩地基勘测和抗震适应性进行研究及其应用,重点关注在建的国内外AP-1000核电项目;二是土建部的结构课题组,设法完成应用软件的第二次培训。两个技术课题组将以共同承担AP-1000和EPR堆型的勘测与设计为目标,努力做到将研究成果充分应用到工程实践中。