9 专门岩土工程勘察
9.1 断 裂
9.1.1 本条为强制性条文,必须严格执行。断裂是涉及核电厂地基安全的关键因素之一,断裂勘察是核电厂岩土工程勘察的一项极为重要的内容,贯穿于核电厂岩土工程勘察的各个阶段,因此本条设为强制条款。
对于勘察场地范围内的断裂,岩土工程勘察单位和地震部门需要密切合作,岩土工程勘察单位应查明断裂的位置、规模和性质,地震部门应查明断裂的活动性并确认其是否为能动断层。对于能动断层,其产生的地表错动是现代工程技术所无法抵御的,因此必须避让。至于非能动断层,主要是对地基均匀性和稳定性的影响,一般可以通过工程措施处理加以解决。为了评价断裂破碎带对地基均匀性、稳定性的影响并提出地基处理方案的建议,需采用工程地质测绘、井探、槽探、地质编录、钻探、工程物探等多种方法手段查明断裂破碎带的分布、产状、规模,通过原位测试、室内试验提供断裂破碎带的物理力学参数。
9.1.2 初可研阶段厂址尚未确定,主厂区位置往往有很大的调整余地,本阶段一般只需要查明断裂的位置、规模、性质和活动性,为确定厂址和主厂区定位提供依据,不必查明断裂的物理力学指标。
9.1.3~9.1.5 可研阶段、设计阶段和厂坪开挖阶段发现的断层,当其具有一定宽度的破碎带且通过核岛或其他安全相关建筑物地基时,由于地基均匀性、稳定性分析论证和地基处理的难度均比较大,只要场地条件许可,应优先考虑采取避让措施。如江西某核电厂,在厂坪开挖后,发现有2条断层通过4号核岛,通过地震部门的工作,认为不是能动断层,随后设计院对总平面布置进行了调整,将核岛、常规岛避开了这2条断层。
可研阶段,核岛位置已大体确定,但仍有调整的余地,这时需要查明断裂的位置、规模、性质和活动性,为最终确定厂址和核岛最终定位提供依据;只有在核岛移位非常困难的情况下,才需要查明通过核岛场地的断裂的工程特性指标,为评价地基的均匀性和稳定性提供依据。
可行性研究完成之后,核岛、常规岛和其他主要建(构)筑物已经定位,调整的余地很小。这时候的断裂勘察,除了通过合适的手段和方法可靠地查明断裂的位置、规模为总平面调整提供依据以外,还需要通过原位测试、室内试验等手段查明断裂的工程特性指标,为评价地基的均匀性、稳定性和地基处理提供依据。设计阶段和厂坪开挖平整阶段的断裂勘察稍有区别,厂坪开挖平整阶段由于有比较好的露头,因此在查明断裂的分布和规模时更强调地质编录的作用。
9.1.6 基坑开挖后,建筑物已基本没有移动的可能性。因此本阶段非能动断层勘察的重点应是通过多种方法、手段查明断裂破碎带的分布、产状、规模,提供物理力学参数,评价地基的均匀性。当需要进行地基处理时,应为地基处理提供岩土工程资料。
田湾核电站扩建工程3、4号机组是我国第一个在基坑开挖过程发现断层破碎带的核电站。为了查明该断层破碎带的分布、规模、活动性,评价其对厂址和地基的影响,2004年至2008年,业主先后委托核工业工程勘察院、原核工业第二研究设计院、水利水电科学研究院、中国地震局地质研究所对断层破碎带进行了勘察、专题评价研究、成因分析、抗震分析计算等工作,其中断层破碎带的勘察、活动性研究完成的实物工作量见表1。本规范第9.1.6条是在总结田湾核电站扩建工程3、4号机组断层破碎带勘察与研究的经验上提出的。
表1 田湾核电站扩建工程3、4号机组断层破碎带勘察与活动性研究实物工作量一览表