一、勘测关键问题
根据核电站前期勘测资料，场地存在3种岩体，即中细粒花岗岩、斑状花岗岩和花岗斑岩，这三种岩体在厂址区广泛出露，初步设计勘测的任务就是要查明它们在核岛区的接触界限，及其对场地岩土工程条件的影响。此外，查明核岛地基的地质条件，测定核岛地基的岩土设计参数，也是本阶段勘测的主要任务。
二、勘测方案
为了查明核岛区上述的三个关键问题和场地的其它岩土工程条件，本阶段采用多种勘测手段，在核岛区共布置了按照核安全法规、导则和相关规范要求布置钻孔。为测定核岛地基岩土设计参数采用特殊的勘测手段：深孔、钻孔弹性模量测试、跨孔法波速测试、岩石动三轴试验和阻尼比试验等。其中在2个核岛各布置3个深孔，这2组钻孔在平面上互相垂直，用来勘测地基是否各向异性，在每个反应堆各安排1组双跨孔波速测试，并取样进行岩石动三轴试验和阻尼比试验。同时在核岛区安排了声波测井、压水试验和取样进行室内试验。
三、勘测成果分析
斑状花岗岩主要分布于厂址区东侧山丘，中部沟谷覆盖层之下以及西部山坡地带，为燕山期早期第三阶段侵入岩体。中细粒花岗岩主要分布于厂址西部山丘地带。为燕山晚期第一阶段侵入岩体。花岗斑岩主要分布于厂址区东南部和西部近海岸地带。为燕山晚期第二阶段侵入岩体，呈岩脉岩墙形式产出。跨孔波速成果表明，核岛基础地面以下岩体波速稳定，三种岩体波速相近，可看作一个波速层；岩体钻孔弹模测试成果反映岩体结构特征，测试压力变形曲线规律性好，较完整岩体弹性模量和变形模量明显高于较破碎岩体，斑状花岗岩、中细粒花岗岩和花岗斑岩岩体各向异性不明显，三种岩体的模量变化不大；声波测井表明核岛地基岩体的完整性以较完整为主，只在局部地段为较破碎，岩体的完整程度随深度增加完整性变好；压水试验结果表明，核岛地基岩体为弱透水层，局部地段为充填型或扩张型。
四、分析提出地基岩体设计参数
（一）物理力学指标
表1中细粒花岗岩、花岗斑岩与斑状花岗岩主要物理力学指标对比表注：①相差1表示中细粒花岗岩与斑状花岗岩指标的差值的绝对值与斑状花岗岩指标值之比，相差2表示花岗斑岩与斑状花岗岩指标的差值的绝对值与斑状花岗岩指标值之比；②上表的数据采用的为平均值；③“-”表示没有进行该项实验；④以上所有岩样均为微风化。综合分析表1可知，跨孔波速试验、声波测井和室内声波测试结果均表明微风化中细粒花岗岩、花岗斑岩岩体的纵、横波速与斑状花岗岩非常接近，均＜5%，动参数（动弹性模量、动剪切模量和动泊松比）也很接近，均＜18.6%。由此可知，中细粒花岗岩、花岗斑岩的波速特征与斑状花岗岩基本一致，故核岛地基岩体的波速特征可按斑状花岗岩考虑。
（二）设计参数
核岛地基的设计参数有静参数和动参数两类。地基静设计参数有：岩体的重力密度、抗压强度、抗剪强度参数、弹性模量、抗剪强度、静泊松比和地基承载力；地基动设计参数有：岩体波速、动弹性模量，动剪切模量、动泊松比、阻尼。该厂址核岛地基主要由斑状花岗岩组成，中细粒花岗岩、花岗斑岩岩体与斑状花岗岩相近，所以在核岛地基设计参数取值时，采取以微风化斑状花岗岩的参数为主，兼顾其他两种岩体的原则。岩体静参数是通过岩块室内实验和岩体原位测试获得，按照上述的参数取值原则取值。地基的动参数由于现有这些动态弹性模量值的测试条件明显不同于实际地震作用，因而这些试验数据不能直接用于设计。应对岩体和岩层动态参数的各种影响因素做出正确评价，然后对这些试验数据做出修正，进而提出设计参数。发生地震时的频率为5～30赫兹。跨孔法测试时，在2300～2800赫兹频率下获得的动态弹性模量不能直接作为设计参数。为预测在地震作用下地基的性能，可选择在准静态模量和跨孔模量之间插值，推导出跨孔测试弹性模量的折减系数。根据插值法，计算出折减的三种岩体的动态弹性模量Ed。泊松比与频率的关系很小，可以忽略不计。计算成果及推荐的设计值见表2。地基的阻尼比可通过现场激振法测试和室内岩石阻尼试验获得。
五、结论与建议
本厂址通过多种勘测方法的使用，得出以下结论，厂址区地貌为丘陵剥蚀地貌，基岩为微风化斑状花岗岩、微风化中细粒花岗岩和微风化花岗斑岩，区内断裂力学性质以压扭性为主，这些断裂均为非能动断层，都未通过核岛区，可不考虑其对厂址稳定性的影响，核岛地基三类岩体按单一力学层考虑，核岛地基为岩石地基，核岛区所在的场地为Ⅰ类场地，为抗震有利地段，构成核岛地基具有较高承载力，地基是稳定的且是均匀的。
作者：李海云 单位：广东省电力设计研究院
