我国高放废物地质处置新突破 被引量：5

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作者 王驹 陈亮 +7 位作者 周志超 赵星光 田霄 季瑞利 马洪素 曹胜飞 凌辉 康明亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期217-230,共14页

2019年5月6日,国家原子能机构批复了我国高放废物地质处置地下实验室建设工程立项建议书。2021年6月17日,地下实验室工程正式开工建设,标志着我国高放废物地质处置进入一个新的阶段——地下实验室阶段,实现了新的突破。本文介绍近五年(2... 2019年5月6日,国家原子能机构批复了我国高放废物地质处置地下实验室建设工程立项建议书。2021年6月17日,地下实验室工程正式开工建设,标志着我国高放废物地质处置进入一个新的阶段——地下实验室阶段,实现了新的突破。本文介绍近五年(2019-2024)来我国高放废物地质处置在法律法规、技术标准、场址评价、缓冲材料、工程技术、岩石力学、放射性核素迁移和安全评价等方面取得的新进展,重点介绍北山地下实验室工程建设及研究开发的新进展。 展开更多

关键词 中国 高放废物 地质处置 北山地下实验室 场址评价

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高放废物处置北山预选区地下水化学形成机制模拟研究

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作者 李杰彪 周志超 +2 位作者 郭永海 吉子健 梁修雨 《地质科技通报》 北大核心 2025年第4期340-353,共14页

研究地下水化学特性对于高放废物处置库选址和长期性能安全评价是十分必要的。采用水文地球化学综合分析和模拟方法,探讨了我国高放废物处置库预选区甘肃北山地区基岩裂隙水的基本化学特征、水平分带性以及不同水文地质区水化学形成机... 研究地下水化学特性对于高放废物处置库选址和长期性能安全评价是十分必要的。采用水文地球化学综合分析和模拟方法,探讨了我国高放废物处置库预选区甘肃北山地区基岩裂隙水的基本化学特征、水平分带性以及不同水文地质区水化学形成机制。结果表明:区内地下水化学类型主要为Cl·SO_(4)-Na型和SO_(4)·Cl-Na型,pH值多在7.5~8.3之间。基岩裂隙水对岩盐、石膏、萤石、绿泥石以及长石类等矿物多处于未饱和状态,而对黏土类矿物则多处于过饱和状态。从补给区到排泄区,基岩裂隙水化学分布表现出较为明显的水平分带性。马鬃山一带是区域地下水主要补给区,地下水矿化度低,水化学组分形成主要受溶滤作用控制;沉积盆地是地下水主要排泄区,地下水矿化度高,水化学组分形成主要受蒸发作用控制;在径流区,地下水化学形成主要受岩盐、石膏等矿物的溶解控制,而碳酸盐类和硅酸盐类矿物的溶解或沉淀作用微弱。该区基岩裂隙水化学形成主要受蒸发浓缩作用及水−岩相互作用的影响和控制,该结果为高放废物处置库选址提供了地下水化学基础信息和数据。 展开更多

关键词 水文地球化学模拟 形成机制 地下水化学特征 高放废物处置 北山地区

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热-水-力多场耦合下高放废物处置库核心处置单元间距设计研究

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作者 张奇 王驹 +3 位作者 刘江峰 曹胜飞 谢敬礼 成建峰 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2626-2638,共13页

高放废物核心处置单元在热-水-力耦合条件下的长期性能对于现场试验及处置库概念设计具有重要意义。以核心处置单元为研究对象,构建了相应热-水-力多场耦合模型,借助有限元数值模拟软件COMSOL Multiphysics,开展了不同处置方式下高放废... 高放废物核心处置单元在热-水-力耦合条件下的长期性能对于现场试验及处置库概念设计具有重要意义。以核心处置单元为研究对象,构建了相应热-水-力多场耦合模型,借助有限元数值模拟软件COMSOL Multiphysics,开展了不同处置方式下高放废物核心处置单元三维数值模拟研究。模拟结果表明,当竖直处置1个、2个和3个废物罐时,单场传热模拟下处置单元最小处置间距比热-水-力耦合下更大,这是因为单场传热模拟,不考虑缓冲材料吸水饱和度升高,缓冲材料热传导系数偏小所致,但单场传热模拟得出的处置间距,对于处置单元是偏安全的。随着处置坑内废物罐个数的增加,废物罐的平均处置面积略有增加,热场分析结果表明,一个处置坑处置一个废物罐时最能节省处置面积。当采用水平处置时,处置单元内热量向外传输比竖直处置时要慢,热场分析结果表明,竖直处置更能节省处置面积。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 处置库概念设计 热-水-力耦合 数值模拟 传热

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高放废物地质处置用低pH胶凝材料及其基本性能试验研究 被引量：1

4

作者 路威 赵卫全 +3 位作者 陈亮 张金接 周建华 王驹 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期909-919,共11页

pH值小于11的低pH胶凝材料是高放废物处置库建造所需的关键材料。为支撑我国北山高放废物地质处置地下实验室和未来处置库的建设,本文采用破碎溶出法,研究普通硅酸盐水泥掺入不同矿物掺合料后硬化体pH值的变化规律,得到了低pH胶凝材料... pH值小于11的低pH胶凝材料是高放废物处置库建造所需的关键材料。为支撑我国北山高放废物地质处置地下实验室和未来处置库的建设,本文采用破碎溶出法,研究普通硅酸盐水泥掺入不同矿物掺合料后硬化体pH值的变化规律,得到了低pH胶凝材料的配比。通过渗透、浸泡和极限溶出试验评价了低pH胶凝材料的可靠性,借助X射线衍射和扫描电镜,结合室内试验,测定分析了其水化产物、抗压强度和流变参数,并评估了其对北山地下水环境的影响。结果表明:胶凝材料中CaO/SiO2(质量比)与硬化体pH值呈线性关系,低pH胶凝材料的基础配比为在普通硅酸盐水泥中掺入40%的硅灰,硬化体渗透水和浸泡水的pH值分别在约28 d和90 d降低至11以下,在万年尺度分解为松散颗粒时的最大pH值约为11.2,满足处置库要求。与普通硅酸盐水泥相比,低pH胶凝材料150 d水化产物中不含氢氧化钙,胶砂体28 d抗压强度更高,但相同水胶比时注浆浆液的黏稠度更大;按照水固比1∶1浸泡硬化体,浸泡水的主要离子浓度变化幅度不大,对北山地下水环境的影响更小。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 低pH胶凝材料 水化产物 抗压强度 流变参数 地下水环境

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中国高放废物地质处置地下实验室场址深部岩体地应力测量及工程应用 被引量：10

5

作者 赵星光 王驹 +1 位作者 秦向辉 陈群策 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2634-2645,共12页

为了给我国高放废物地质处置地下实验室工程设计提供应力边界条件,采用水压致裂法,在场址内部的4个钻孔中进行地应力测量,完成90段压裂试验和34段水压裂隙印模试验,根据测得的地应力及其方向,揭示场址应力场的分布特征。基于场址地应力... 为了给我国高放废物地质处置地下实验室工程设计提供应力边界条件,采用水压致裂法,在场址内部的4个钻孔中进行地应力测量,完成90段压裂试验和34段水压裂隙印模试验,根据测得的地应力及其方向,揭示场址应力场的分布特征。基于场址地应力分布规律,结合室内测定的场址岩石启裂应力参数,根据地下实验室初步设计方案,进行地下实验室主体结构受力行为数值模拟。研究结果表明:场址岩体地应力随深度的增加表现出逐渐增大的趋势,在深度为60~600 m范围内,最大水平主应力(σH)小于25 MPa,与场址钻孔岩石的单轴压缩强度相比为低地应力水平。同时,σH普遍大于垂直应力(σv),表明场址地应力场主要受水平构造应力的控制。此外,所有测点的σH方向均为NE,优势方向为NEE,平均为N55°E,与北山预选区地壳运动速度矢量基本一致。获得了斜坡道、竖井和水平巷道启裂指标的分布特征,为完善试验巷道和硐室的布置方案提供了科学依据。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 北山地下实验室场址 地应力场 启裂应力

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高庙子膨润土胶体释放影响因素试验研究 被引量：2

6

作者 李娜娜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期998-1006,共9页

高放废物处置库中缓冲回填材料膨润土与地下水相互作用时会释放出胶体,而胶体会直接影响放射性核素的迁移行为,因此,膨润土遇水释放胶体研究是处置库系统安全评价的重要内容之一。本文以高庙子膨润土为研究对象,通过室内试验,获得了离... 高放废物处置库中缓冲回填材料膨润土与地下水相互作用时会释放出胶体,而胶体会直接影响放射性核素的迁移行为,因此,膨润土遇水释放胶体研究是处置库系统安全评价的重要内容之一。本文以高庙子膨润土为研究对象,通过室内试验,获得了离子种类、离子强度、pH、温度与浊度的关系曲线,并对这些因素影响胶体释放的机理进行了分析。结果表明:阳离子种类抑制膨润土释放胶体排序依次为Li^(+)<Na^(+)<K^(+)<NH_(4)^(+)<Zn^(2+)<Mg^(2+)<H+<Ca^(2+);阴离子中除OH-对胶体释放有显著促进作用外,其他阴离子基本对胶体释放影响不大;溶液离子强度越大,抑制膨润土胶体释放的能力越强;膨润土在中性条件下更容易释放胶体;在20~50℃之间,升高温度有利于膨润土胶体的释放。 展开更多

关键词 高庙子膨润土 胶体 浊度 离子强度 温度 酸碱性

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黏土矿物-生物复合胶体影响放射性核素迁移行为与机理研究进展

7

作者 唐清枫 徐真 +4 位作者 孙亚楼 张奇 谭琪 潘多强 吴王锁 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第1期1-16,I0001,共17页

深入认识和科学评价放射性核素的迁移行为对核环境安全评价和放射性污染场地高效清除和修复策略的设计具有重要意义。环境胶体的存在会影响放射性核素的迁移行为,如何有效控制和阻滞放射性核素在环境中的迁移和预测其潜在的危害已成为... 深入认识和科学评价放射性核素的迁移行为对核环境安全评价和放射性污染场地高效清除和修复策略的设计具有重要意义。环境胶体的存在会影响放射性核素的迁移行为,如何有效控制和阻滞放射性核素在环境中的迁移和预测其潜在的危害已成为一项紧迫的工作。尽管已认识到胶体的存在会影响放射核素的吸附模式和迁移规律,但真实天然环境中胶体种类繁多,黏土矿物和微生物等会形成黏土矿物-生物复合胶体,这些复合胶体与放射性核素相互作用使得迁移行为的预测和迁移机理的分析变得更为复杂。本文先概述了胶体与放射性核素迁移行为,重点阐释了影响胶体和放射性核素迁移行为的关键因素及其作用机理,然后论述了影响胶体迁移的主要检测手段和分析方法,旨在为核环境安全评价和核应急下有效净化修复放射性污染提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 核素迁移 环境胶体 放射性污染修复 相互作用机理

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^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra、^(137)Cs在北山合头草中的转移系数研究

8

作者 凌辉 夏子通 +2 位作者 赵伟 马明清 吴鹏 《辐射防护》 北大核心 2025年第4期410-418,共9页

放射性核素从土壤到植物的转移系数是高放废物地质处置生物圈评价模型的关键参数之一,其取值和不确定性对评价结果影响较大。为获取北山地下实验室场址的转移参数及不确定性水平,选取了场址范围内优势植物——合头草,开展了放射性核素... 放射性核素从土壤到植物的转移系数是高放废物地质处置生物圈评价模型的关键参数之一,其取值和不确定性对评价结果影响较大。为获取北山地下实验室场址的转移参数及不确定性水平,选取了场址范围内优势植物——合头草,开展了放射性核素从土壤到植物的转移系数研究。通过对北山场址范围内代表性区域土壤和合头草样品的采集和分析,获得了土壤和合头草样品中天然放射性核素^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra和人工放射性核素^(137)Cs从土壤到合头草根部、茎部、叶部的转移系数及其不确定性水平。结果表明,天然放射性核素^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra在合头草茎部的转移系数高于根部和叶部,人工放射性核素^(137)Cs在合头草根部的转移系数大于茎部和叶部;天然放射性核素^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra转移系数的波动范围在1个数量级之内,人工放射性核素^(137)Cs的波动范围达到2个数量级;合头草各部位的核素转移系数波动范围呈现出叶部显著高于茎部和根部的特点。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 北山 安全评价 生物圈评价 转移系数

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准脆性岩石断裂问题的准键有限元法

9

作者 朱其志 刘武 +2 位作者 赵星光 张仁杰 周廷昱 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期78-87,106,共11页

为解决全域准键方法(QBM)结构分析计算和内存开销较大的问题,将QBM与有限元法(FEM)相结合,提出新的准键有限元法(QBFEM)。QBFEM采用统一的线性单元进行空间离散,将初始裂隙区和潜在损伤区设置为准键区域,进行连续不连续数值分析,在材料... 为解决全域准键方法(QBM)结构分析计算和内存开销较大的问题,将QBM与有限元法(FEM)相结合,提出新的准键有限元法(QBFEM)。QBFEM采用统一的线性单元进行空间离散,将初始裂隙区和潜在损伤区设置为准键区域,进行连续不连续数值分析,在材料无损区域采用有限元分析,且过渡区无需设置耦合区域。利用QBM和QBFEM对不同数量级网格结构进行刚度矩阵组装运算,验证了QBFEM的数值高效性和计算准确性。单孔平板拉伸、预制单裂缝平板剪切和静水压力下无损重力坝分析表明,QBFEM能够准确捕捉固体材料I型裂缝的萌生与扩展。 展开更多

关键词 准键方法 准键有限元耦合 准脆性材料 裂隙演化

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断裂影响带及其无人机识别技术

10

作者 陈泽邦 云龙 +1 位作者 王驹 田霄 《地质力学学报》 北大核心 2025年第3期427-443,共17页

断裂及其影响带作为构造地质学中基本的构造单元之一,在揭示区域构造演化规律、探究断裂构造演化特征、指示地下流体运移路径、评价重大工程岩体稳定性等方面具有重要的研究和工程意义。然而,传统研究方法多依赖人工编录获取断裂及周边... 断裂及其影响带作为构造地质学中基本的构造单元之一,在揭示区域构造演化规律、探究断裂构造演化特征、指示地下流体运移路径、评价重大工程岩体稳定性等方面具有重要的研究和工程意义。然而,传统研究方法多依赖人工编录获取断裂及周边的节理构造信息,存在着效率低下、易受复杂地形限制等问题。近年新兴起的无人机航测技术很好地弥补了传统方法中的不足,该方法集数据采集、地形测绘和动态监测为一体,其生成的高分辨率数字模型和影像能更有效地减少野外工作量、更直观地展现地貌特征、更方便地提取构造信息。为了更好地将该方法推广至构造地质和地质工程等领域,尤其是断裂及影响带这一研究方向,在大量文献调研的基础上,针对不同的应用场景对现有研究进行了分类和比较。详细论述了无人机航测技术的基本原理、断裂影响带的定义及伴生构造,列举了目前应用较多的关于断裂影响带范围、构造特征的识别方法,归纳整理了部分无人机航测技术在断裂影响带研究中的应用场景。总的来说,目前无人机航测技术在断裂及其影响带的研究中已经有了广泛的应用,且能够满足不同的研究需求,但其在前端(构造信息拾取)和后端(构造信息解译)中还存在尚未解决的问题,在未来仍然拥有广阔的应用和发展空间。 展开更多

关键词 无人机航测 断裂影响带识别 断裂节理构造 高精度三维地形模型

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单轴压缩条件下单裂隙花岗岩力学特性及破坏特征 被引量：7

11

作者 王春萍 王璐 +1 位作者 刘建锋 刘健 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期369-376,446,共9页

为研究含贯通单裂隙花岗岩的力学特性及破坏特征,以我国高放废物地质处置甘肃北山预选区完整花岗岩及含倾角30°、45°和60°贯通裂隙的花岗岩为研究对象,开展单轴压缩试验研究.结果表明:裂隙倾角越大,试样的单轴抗压强度... 为研究含贯通单裂隙花岗岩的力学特性及破坏特征,以我国高放废物地质处置甘肃北山预选区完整花岗岩及含倾角30°、45°和60°贯通裂隙的花岗岩为研究对象,开展单轴压缩试验研究.结果表明:裂隙倾角越大,试样的单轴抗压强度、损伤应力以及弹性模量越低;与完整岩石相比,倾角30°、45°和60°裂隙花岗岩的抗压强度分别下降7.97%、29.17%和71.68%,损伤应力分别下降9.35%、24.26%和69.79%,弹性模量分别下降5.89%、23.32%和60.49%.裂隙倾角不同,试样的应力-应变曲线呈现出显著的差别;裂隙倾角越大,损伤应力至峰值应力之间的屈服阶段越明显,发生沿裂隙面滑移破坏特征越显著;裂隙倾角影响花岗岩的破坏模式,试样的破坏形式主要表现为穿裂隙面破坏(倾角30°)、穿裂隙面破坏和沿裂隙面滑移并存的复合破坏(倾角45°)以及沿裂隙面滑移破坏(倾角60°);倾角60°的裂隙花岗岩的抗压强度与试验前后裂隙面的分形维数差符合幂函数增长关系. 展开更多

关键词 岩石力学 单裂隙花岗岩 裂隙倾角 单轴压缩试验 破坏特征

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围压和裂隙倾角对花岗岩力学行为的影响研究 被引量：4

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作者 王春萍 刘建锋 +2 位作者 刘健 王璐 薛福军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期578-586,共9页

含裂隙围岩的力学行为对高放废物地质处置库的长期稳定和安全至关重要。为研究围压和裂隙倾角对花岗岩围岩力学行为的影响,以完整花岗岩和含不同倾角贯通单裂隙的花岗岩为研究对象,开展了单轴压缩和三轴压缩试验研究。结果表明:0~10 MP... 含裂隙围岩的力学行为对高放废物地质处置库的长期稳定和安全至关重要。为研究围压和裂隙倾角对花岗岩围岩力学行为的影响,以完整花岗岩和含不同倾角贯通单裂隙的花岗岩为研究对象,开展了单轴压缩和三轴压缩试验研究。结果表明:0~10 MPa围压范围内,倾角30°和60°裂隙花岗岩分别发生了穿裂隙面破坏和沿裂隙面滑移破坏;随围压升高,倾角45°裂隙花岗岩由复合破坏转变为穿裂隙面破坏,后又在10 MPa围压条件下再次转变为倾斜“Z”字型裂纹的复合破坏。围压的存在制约了预制裂隙面的劣化作用。三轴压缩条件下低倾角裂隙花岗岩的抗压强度及变形发展曲线与完整花岗岩的结果相近,试样峰值破坏时的轴向应变在围压0,2,5,10MPa条件下分别约为0.38%,0.49%,0.59%和0.75%。沿裂隙面滑移破坏试样的抗压强度以及峰值破坏时的轴向应变均显著低于穿裂隙面破坏试样的相关结果,且其抗压强度与试验前后裂隙面的分形维数差值符合幂函数增长关系。 展开更多

关键词 北山花岗岩 裂隙 三轴压缩 破坏形式 高放废物地质处置

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裂隙花岗岩非线性蠕变本构模型及参数分析 被引量：1

13

作者 王春萍 刘建锋 +3 位作者 陈亮 刘健 赵星光 马洪素 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期141-149,共9页

裂隙花岗岩的蠕变特性对高放废物地质处置库的长期稳定性和安全性至关重要。本文基于裂隙花岗岩在不同应力条件下的蠕变试验结果,结合蠕变过程中应力产生的损伤累积的影响,提出一种考虑损伤的弹黏塑性体。通过将经典Burgers模型的黏性... 裂隙花岗岩的蠕变特性对高放废物地质处置库的长期稳定性和安全性至关重要。本文基于裂隙花岗岩在不同应力条件下的蠕变试验结果,结合蠕变过程中应力产生的损伤累积的影响,提出一种考虑损伤的弹黏塑性体。通过将经典Burgers模型的黏性元件替换为分数阶黏弹性元件,将黏弹性体替换为考虑损伤的弹黏塑性体的方法,构建了裂隙花岗岩非线性蠕变本构模型,并推导出模型在3维应力状态下的本构方程。通过对倾角30°及45°单裂隙花岗岩在不同应力条件下蠕变试验数据的拟合分析,确定了模型参数,验证了模型的适用性和合理性,获得了各模型参数随应力水平的变化规律。通过模型参数的敏感性分析,揭示了分数阶导数、损伤参数,以及应力水平对裂隙花岗岩蠕变应变的影响规律,并验证了裂隙花岗岩非线性蠕变本构模型在特殊条件下可退化为经典Burgers模型。研究表明,本文提出的裂隙花岗岩非线性蠕变本构模型能够准确地描述裂隙花岗岩蠕变破坏全过程的3个阶段,尤其是加速蠕变阶段应变随时间非线性增长的过程。 展开更多

关键词 裂隙花岗岩 蠕变 非线性模型 分数阶导数 参数分析

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工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合数值模拟研究 被引量：1

14

作者 赵敬波 曹胜飞 +4 位作者 李杰彪 陈亮 COLLIN Frederic 刘月妙 张奇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1712-1722,共11页

缓冲材料作为填充在废物罐与地质体之间重要的人工屏障,对高放废物处置库的长期安全至关重要。以工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合大型模型试验系统(China-Mock-up)为研究对象,采用有限元数值模拟软件LAGAMINE,考虑试验过程中复杂的边... 缓冲材料作为填充在废物罐与地质体之间重要的人工屏障,对高放废物处置库的长期安全至关重要。以工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合大型模型试验系统(China-Mock-up)为研究对象,采用有限元数值模拟软件LAGAMINE,考虑试验过程中复杂的边界条件与材料属性,实现了近5 a试验数据的定量模拟。模拟结果可准确预测试验系统内部不同特征点温度随室温周期性波动及线性增长这一动态变化规律;能够较好反映不同特征点相对湿度随时间的行为演化趋势,在加热器附近区域呈现出先干燥后饱和的现象,远离加热器区域则逐渐增大;模拟的总应力与实测试验数据间表现较好地一致性,能够反映试验台架内部不同特征点的总应力随时间逐渐增大这一演化过程。揭示了多场耦合条件下缓冲材料(膨润土)温度、湿度及应力的相互作用关系,为深入认识处置库环境下缓冲材料行为演化特征提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 缓冲材料 China-Mock-up试验 热-水-力多场耦合模拟 高庙子膨润土

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膨润土砌体墙受压性能及其本构模型的构建

15

作者 马利科 杨建明 谢敬礼 《中国矿业》 北大核心 2024年第6期227-235,共9页

我国高放地质处置库“三步走”战略稳步推进,研究缓冲/回填材料砌体结构力学性能及其破坏特性,可为缓冲/回填材料砌体结构的设计,以及砌块的地面堆砌储存提供基础数据。本文采用合适的压制路径将高庙子钠基膨润土粉末压制成砌块,并采用... 我国高放地质处置库“三步走”战略稳步推进,研究缓冲/回填材料砌体结构力学性能及其破坏特性,可为缓冲/回填材料砌体结构的设计,以及砌块的地面堆砌储存提供基础数据。本文采用合适的压制路径将高庙子钠基膨润土粉末压制成砌块,并采用干砌方法堆砌成砌体墙,设计并进行了砌块单元间界面性能试验和轴心抗压试验,得到了砌块单元间界面剪切强度与剪切位移关系,分析了砌体墙应力-应变曲线和破坏形态。试验结果表明,砌体墙变形破坏经历特性变形、局部裂纹扩展、竖向裂纹贯通、失稳破坏和残余变形几个阶段。砌体墙的第一条裂隙出现在单个砌块单元内部,反映了砌块单元的压制质量是控制砌体墙工程性能的重要影响因素之一。基于试验数据,通过对比分析施楚贤、朱伯龙、TURNSEK和HODGKINSON及仲继清的本构关系发现,在峰前上升曲线段采用试验数据对仲继清模型参数进行修正,获得的理论应力-应变曲线与试验曲线较为吻合。 展开更多

关键词 高放废物处置 缓冲/回填材料 膨润土砌体墙 力学性能 本构关系

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镐齿滚刀的齿形及布齿参数优化试验研究 被引量：2

16

作者 康乐 殷丽君 +2 位作者 马亚楠 龚秋明 马洪素 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第S01期448-455,共8页

为研究镶齿滚刀上镐齿的齿形参数以及齿间距、排间距对其破岩效率及齿下岩石损伤区的影响规律,选用不同齿形的镐齿对尺寸为300 mm×300 mm×300 mm北山花岗岩进行侵入破岩试验,对镐齿侵入试验过程、侵入力、破岩体积、破岩效率... 为研究镶齿滚刀上镐齿的齿形参数以及齿间距、排间距对其破岩效率及齿下岩石损伤区的影响规律,选用不同齿形的镐齿对尺寸为300 mm×300 mm×300 mm北山花岗岩进行侵入破岩试验,对镐齿侵入试验过程、侵入力、破岩体积、破岩效率、齿下岩石损伤区特征进行分析。试验结果表明:1)所选试验齿形中直径为18 mm镐齿破岩效率最高;2)齿间距和排间距为35~40 mm时,镐齿侵入破岩效率最高;3)应用荧光裂纹显现法分析齿下岩石裂纹分布特征,获得了不同齿形参数下岩石损伤区范围及裂纹扩展模式、裂纹特征分析结果,与通过侵入力、破岩比能分析得出的破岩效率结论一致。 展开更多

关键词 镐齿 侵入破岩试验 齿形及布齿参数 破岩效率 损伤区特征

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甘肃北山新场深部地下水中铀的赋存形态及其影响因素的地球化学模拟研究

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作者 吴鹏 王驹 +4 位作者 凌辉 周志超 段佳欣 李南 段先哲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1007-1016,共10页

核能的快速发展产生了大量的高水平放射性废物(简称高放废物),对生态环境和人类健康构成了巨大的威胁,其安全处置已成为国际放射性废物管理的重难点问题。深部地质处置被普遍认为是高放废物最安全可靠、技术上非常可行的处置方法。目前... 核能的快速发展产生了大量的高水平放射性废物(简称高放废物),对生态环境和人类健康构成了巨大的威胁,其安全处置已成为国际放射性废物管理的重难点问题。深部地质处置被普遍认为是高放废物最安全可靠、技术上非常可行的处置方法。目前,我国已启动了甘肃北山新场高放废物地质处置地下实验室的建设,放射性元素铀在深部地下水中的形态分布及其影响因素从微观层面能为北山深地质处置性能评价提供基础数据,但尚不明晰,亟需开展相关地球化学模拟研究。基于PHREEQC中的llnl.dat数据库,添加NEA-TDB和ThermoChimie数据库中U(Ⅵ)的热力学数据,使用地球化学模拟软件PHREEQC.v3和PhreePlot.v11对铀在我国甘肃北山新场高放废物地质处置地下实验室场址BS28孔深部地下水中的赋存形态及分布进行了模拟计算,旨在厘清铀在北山深部地下水中的赋存形态,探讨pH、pE以及Ca^(2+)与HCO_(3)^(-)浓度比对铀在北山深部地下水中形态分布的影响。模拟结果表明,在该深部地下水环境下,铀主要以六价的形式存在,Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)(aq)和CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-)是主要的赋存形态,其占比分别为84.14%和15.16%。受氧化还原氛围的影响,铀的价态在pE<1时逐渐由U(Ⅵ)转变为U(Ⅳ),且在pE=-1~1时,UO_(2)(s)和可溶性碳酸铀酰络合物可同时存在。Ca^(2+)与HCO_(3)^(-)的浓度比低倾向于形成CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-),浓度比高易于形成Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)(aq)。Ca^(2+)-UO_(2)^(2+)-CO_(3)^(2)三元体系很大程度上会影响铀在北山深部地下水的溶解度和迁移能力。本研究结果将有助于查明铀在北山花岗岩裂隙中的迁移和吸附机理。 展开更多

关键词 高放废物 铀赋存形态 深部地下水 地球化学模拟 甘肃北山新场

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基于土壤氡气测量识别甘肃北山南缘隐伏断裂 被引量：11

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作者 李杰彪 周志超 +2 位作者 云龙 苏锐 郭永海 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2240-2250,共11页

我国高放废物地质处置库首选预选区位于甘肃北山南缘,区内分布有多条大型非活动断裂构造,这些断裂很可能成为未来放射性核素迁移的主要通道。断裂在向地表延伸过程中,受第四系覆盖等因素影响,造成关键构造部位隐伏地下而难以识别。本文... 我国高放废物地质处置库首选预选区位于甘肃北山南缘,区内分布有多条大型非活动断裂构造,这些断裂很可能成为未来放射性核素迁移的主要通道。断裂在向地表延伸过程中,受第四系覆盖等因素影响,造成关键构造部位隐伏地下而难以识别。本文以北山地区新场地段南部红旗山和前红泉断裂为研究对象,采用土壤中氡气测量方法,探讨了大型断裂构造中隐伏段落的识别及其指示的水文地质意义。结果表明:土壤中氡气测量对于识别北山南缘隐伏断裂具有很好的指示意义,是传统地质调查方法的一种重要补充;红旗山和前红泉断裂裂隙系统整体开启性均较差,裂隙系统不发育,影响范围较小,不具备形成较大规模储水空间的可能性。不同断裂带土壤氡浓度背景值差异较大,可根据土壤氡浓度累积频率分布图确定背景值;土壤氡浓度等值线分布图对判断隐伏断裂位置具有一定的指示作用。对于压剪性断裂而言,主断裂多沿氡气高异常与低异常边界分布或表现为氡气中等异常,而两侧的次级断裂表现为氡气高异常。 展开更多

关键词 氡气测量 隐伏断裂 水文地质 高放废物地质处置 北山地区

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甘肃北山-河西走廊-祁连山区域地下水循环模式 被引量：8

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作者 董艳辉 符韵梅 +4 位作者 王礼恒 王驹 张倩 宗自华 周志超 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期79-89,共11页

山区地下水流动受到区域气候条件、地形地貌、地质构造等因素共同控制,限于资料有限,其流动模式与控制机理尚不清晰。特别是地处甘肃北山的高放废物地质处置库预选区、河西走廊以及祁连山北麓区域地下水的流动模式,直接决定了处置库在... 山区地下水流动受到区域气候条件、地形地貌、地质构造等因素共同控制,限于资料有限,其流动模式与控制机理尚不清晰。特别是地处甘肃北山的高放废物地质处置库预选区、河西走廊以及祁连山北麓区域地下水的流动模式,直接决定了处置库在万年时间尺度上的安全性。基于区域遥感构造解译、地质构造演化分析、地球物理勘探以及水文地质钻探,获取了典型剖面的水文地质结构与渗透特征;综合区域水文地质调查、水文地球化学与同位素特征数据,构建了甘肃北山-河西走廊-祁连山山区的水文循环概念模型;并通过构建区域地下水流动数值模型与多情景模拟,分析了甘肃北山-河西走廊-祁连山山区的地下水流动模式。结果表明,地形对于该地区的地下水流动模式具有主控作用,祁连山山区地下水难以越过海拔最低的河西走廊至北山山区排泄,河西走廊是祁连山山区地下水系统与北山山区地下水系统的边界;北山山区地下水在地形与岩性的控制下,仅发育局部流动系统且渗流速度缓慢。同时由于该地区地质构造的阻滞作用,北山新场地下水无法径直向南穿越构造向花海盆地排泄,渗流路径长度明显增加;仅有F;断裂构造以南山前地带地下水可向花海盆地排泄,但由于集水流域有限、渗流速度缓慢、循环交替能力差,排泄量较小。本研究探究了山区-盆地地下水循环模式,为高放废物地质处置库候选场址的适宜性评价提供了科学依据。 展开更多

关键词 地下水流动系统 水化学与同位素 地下水数值模拟 甘肃北山

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超细水泥生产工艺、性能及工程应用研究进展 被引量：5

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作者 刘江峰 王锐 +3 位作者 孟庆彬 陈亮 王驹 刘健 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第5期1519-1528,共10页

超细水泥的发明主要是为了解决因普通水泥颗粒粒径较大无法有效注入微细裂缝的难题。超细水泥兼具普通水泥的耐久性好和化学浆材的流动性高的优点,成为水泥基材料由传统材料转向高新技术材料发展的重要开端,在工程中受到广泛使用。本文... 超细水泥的发明主要是为了解决因普通水泥颗粒粒径较大无法有效注入微细裂缝的难题。超细水泥兼具普通水泥的耐久性好和化学浆材的流动性高的优点,成为水泥基材料由传统材料转向高新技术材料发展的重要开端,在工程中受到广泛使用。本文回顾和总结了近20年来国内外学者对于超细水泥研究所取得的主要进展,对比分析了干磨法和湿磨法制作超细水泥的生产工艺及其优缺点;比较了超细水泥区别于普通水泥的流动性、体积稳定性和力学性能;总结了粉煤灰和矿粉等掺料的加入对超细水泥浆液的性能影响,并在此基础上,对超细水泥在加固和封堵技术中的应用进行了总结,旨在为超细水泥的生产工艺、基本性能以及相关工程应用提供相关参考。 展开更多

关键词 超细水泥 生产工艺 工程性能 掺料改性 加固技术 封堵技术

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