地下实验室施工期井巷地质编录技术方法研究

在高放废物地质处置地下实验室建设阶段,井巷地质编录是一项基础性的现场工作,可获得不同硐室的地质信息、查明场址区域内岩体与构造特征,其编录数据可为场址精细化三维地质建模与围岩长期稳定性分析提供基础资料,为工程开挖过程中的现场试验设计和未来地下实验室中的科研试验提供支撑。传统的地质编录方法,其编录目标、对象和内容等存在诸多方面的差异,通过借鉴国外地下实验室的编录经验,并参考了国内相关领域的编录标准和规范,结合北山地下实验室的工程特点,编制了一套适用于北山地下实验室的井巷地质编录技术方法。该方法不仅填补了我国在高放废物地质处置地下实验室井巷地质编录技术规范的空白,同时也可为地下工程的编录方法提供参考。     

北山地下实验室场址多尺度地壳形变观测系统的构建

在参考国外主要硬岩地下实验室场址地壳形变观测的经验,并结合我国高放废物北山地下实验室的定位和区域构造条件的基础上,构建了我国地下实验室场址多尺度地壳形变观测系统,该系统主要由跨断层、 GNSS(Global Navigation Satellite System)和InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)形变观测3种手段组成,其中,利用跨断层和GNSS观测,给出地下实验室场址西侧关键构造（旧井断裂）的现今近场和远场的三维形变速率,评估断裂未来的活动趋势;GNSS观测以获得地下实验室场址所在新场岩体的水平形变特征;InSAR用以分析研究区最大LOS(Line of Sight)向的时序高分辨率形变速度场。以上3种手段的结合,初步实现了对地下实验室场址所在区域近场和远场范围多维度、多尺度的形变观测,观测对象囊括了场址区的主要断裂构造和大型岩体,该系统的建立填补了我国高放废物地下实验室场址形变观测的空白,为场址的适宜性评价奠定了良好的基础。     

北山地下实验室斜坡道三维地质建模研究

基于KANTAN 3D和SKUA-GOCAD软件,对北山地下实验室斜坡道围岩岩性、节理和断层分布特征等巷道编录资料进行深入解译和分析,探讨建模思路与方法,以期整合各种地质特征,建立直观、科学的地下实验室巷道尺度三维地质模型,为岩石力学分析提供几何框架与地质参数。结果显示：北山地下实验室斜坡道前460 m岩性相对单一,以花岗闪长岩和片麻状二长花岗岩为主;斜坡道构造建模主要从单节理、节理（蚀变）带和断层（带） 3个影响因素进行考量;节理总体走向以NNE向为主,倾向以SEE向为主,倾角集中在60°～90°之间;共发育4处节理蚀变带,规模小,未延伸至地表。随着地下实验室工程开挖和相关试验数据的不断丰富,对地下实验室斜坡道的地质建模方法和地质认识水平将不断提高,相关成果将为安全评价等研究提供重要基础。