CN106499416B - 低中放废物岩洞型处置场防排水系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低中放废物岩洞型处置场防排水系统及施工方法，防排水系统包括位于岩洞内的防渗边墙及底板和防水顶棚，防渗边墙及底板呈U形，防水顶棚呈倒U形，防水顶棚与防渗边墙及底板呈扣合封闭状，防渗边墙及底板内侧设置有粘土侧墙及底板，粘土侧墙及底板内部放置废物桶，防渗边墙及底板外侧、防水顶棚端部下方设置有排水明沟，防渗边墙及底板顶部、防水顶棚内部设置有吊车梁，吊车梁上设置有吊车及灌浆管路及喷嘴，岩洞顶拱内设置有顶拱预埋管路。本发明较好地解决了目前工程措施中所存在的岩洞防护结构单一，只能减缓、减少污染物从防护设施中释放的速度和量级的问题及废物桶间空隙的灌浆振捣施工对人员产生辐射伤害等一系列问题。

Description

低中放废物岩洞型处置场防排水系统及施工方法

技术领域

本发明涉及核电技术，具体地指一种低中放废物岩洞型处置场防排水系统及施工方法。

背景技术

随着核工业的不断发展，势必产生大量放射性废物，对于放射性废物的有效、妥善处理关系到核工业可持续发展及人类生存环境的安全。

相关规范规定，按放射性活度水平可将核废料分为低、中、高放射性废物。其中，高放废物一般采用深层地质处置，当前国际上尚处于研究阶段，高放废物均处于暂存状态。低、中放废物一般采用近地表处置，包括浅埋或岩洞处置，当前国际上有少数浅埋及岩洞处置的案例，而我国仅有广东北龙浅埋处置场、甘肃西北浅埋处置场，尚未有岩洞型处置场案例。

根据低、中放废物的衰变速度，要求低、中水平放射性废物岩洞处置场的安全处置设计年限一般为300年至500年。研究表明，放射性废物扩散污染的主要载体和途径是水。因此，在设计年限内采取有效的防排水工程措施阻止放射性废物与水的接触、降低放射性废物以不可接受的浓度向外部环境释放的可能性，是防治放射性废物扩散污染的关键。

鉴于国内外相关工程经验匮乏、技术手段有限，现有的工程措施存在如下的种种弊端：

(1)岩洞防排水结构单一，防水效果及耐久性较差

根据国外经验，一般在岩洞内设置混凝土衬砌结构。利用混凝土结构作为挡水防护屏障，阻隔洞室周围水体进入岩洞，起到隔离水体和放射性物质产生接触的作用，避免放射性废物以液态等形式进入生态圈后带来的各种严重后果。

由于洞室衬砌混凝土在一定外力(自重、山岩压力、水压力)下长期负荷工作，将不可避免地因结构开裂形成裂缝。因此，单一的常规混凝土防排水措施并不能有效阻隔放射性废物与外界的水力联系，只能减缓、减少污染物从防护设施中释放的速度和量级。

(2)灌浆振捣施工对人员产生辐射伤害

对于存放放射性物质的废物桶(200L、400L金属桶或高整体容器HIC)之间的空隙按照现有的国外经验一般需进行灌浆充填处理，以封堵桶内废物可能发生泄漏后的扩散通道。

为保证灌浆充填密实，往往需要采取人工现场振捣加工。由于近距离接触放射性废物，即使要求操作人员穿戴防护服并严格控制施工时间，仍然存在遭受辐射伤害的风险。

综上所属，低、中放废物岩洞型处置场现有的防排水措施和材料性能无法满足设计年限内处置场的安全性及耐久性的严格要求，同时对施工人员人身安全造成潜在伤害，亟待研发设计出一种新型低、中放废物岩洞型处置场的防排水系统及施工方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，针对低、中水平放射性废物岩洞处置场现有防排水措施存在的单一混凝土结构不能有效隔水，只能减缓、减少污染物从防护设施中释放的速度和量级的问题以及灌浆振捣施工对人员产生辐射伤害等相关问题，研发出一种低中放废物岩洞型处置场防排水系统及施工方法，满足设计年限内处置场的安全性及耐久性的严格要求。

本发明所设计的低中放废物岩洞型处置场防排水系统，包括位于岩洞内的防渗边墙及底板、和防水顶棚，其特殊之处在于，所述防渗边墙及底板呈U形，所述防水顶棚呈倒U形，所述防水顶棚的底部开口宽度大于防渗边墙及底板的顶部开口宽度，所述防水顶棚与防渗边墙及底板呈扣合封闭状，所述防渗边墙及底板内侧设置有粘土侧墙及底板，所述粘土侧墙及底板内部放置废物桶，所述防渗边墙及底板外侧、防水顶棚端部下方设置有排水明沟，所述防渗边墙及底板顶部、防水顶棚下部设置有吊车梁，所述吊车梁处设置有吊车及灌浆管路及喷嘴，所述岩洞顶拱内设置有顶拱预埋管路。

进一步地，所述防渗边墙及底板与岩洞洞壁之间、防水顶棚与岩洞穹顶之间形成预留的隔离空腔。空腔的预留，可完全隔断地下水体与岩洞内废物桶间的水力联系，确保运行期安全。此外，利用该隔离空腔可使混凝土边墙仅在自重荷载下工作，不受到山岩压力及地下水压力作用，有效降低结构的受荷大小，提高其整体安全度。

更进一步地，所述吊车梁上设置有无线传输摄像头，所述粘土侧墙及底板上设置有荧光标尺。通过采用处置场外远程控制方式进行废物桶间空隙的灌浆填充，可无需操作人员进入处置场堆码区内部施工，防止其受放射性辐射影响。坐标荧光标尺作为可视化参考系，实现远程“点阵打印式”精准控制性灌浆，保证灌浆的厚度和密实度。

更进一步地，所述顶拱预埋管路呈S形铺设。所述顶拱预埋管路每隔3m～5m设置一个出浆口，出浆口的孔口按照轴线左侧、轴线正中、轴线右侧的规律依次交替布置。

更进一步地，所述岩洞内壁设置有洞壁喷护，所述岩洞内壁裂隙处设置有裂隙封闭，保证灌浆材料的工程耐久性，防水的同时可以阻滞放射性核素的迁移。

一种低中放废物岩洞型处置场防排水系统的施工方法，包括建设+运行期和关闭+封存期两大阶段，其特殊之处在于，所述建设+运行期包括如下步骤：

a1)在岩洞洞壁的裂隙发育和渗水部位进行封闭灌浆处理，在洞壁表面形成洞壁喷护和裂隙封闭；

a2)浇筑U形防渗边墙及底板；并在岩洞顶拱埋设顶拱预埋管路；

a3)加工倒U形防水顶棚，将所述防水顶棚安装在距岩洞顶拱20～80cm处，所述防水顶棚的两端与防渗边墙及底板呈扣合封闭状；

a4)在岩洞侧壁下部、所述防渗边墙及底板外下部设置排水明沟，在所述防渗边墙及底板内部铺设粘土侧墙及底板；

a5)在防渗边墙及底板顶部、防水顶棚内部架设吊车梁，在所述吊车梁上设置吊车及灌浆管路及喷嘴和无线传输摄像头；

a6)在粘土侧墙及底板上布置荧光条或涂刷荧光粉，形成荧光标尺；

a7)分层填充废物桶，废物桶堆码完成后，利用吊车及灌浆管路及喷嘴通过无线传输摄像头观测对废物桶间空隙用水泥粘土浆液灌注，灌浆过程利用荧光标尺作为可视化参考系；

所述关闭+封存期包括如下步骤：

b1)对所述排水明沟进行回填，形成排水盲沟；拆除所述吊车梁，并在废物桶上铺设混凝土顶盖；

b2)将所述废物桶堆码区上部混凝土顶盖与防渗顶棚之间的空间填充；

b3)将所述防渗边墙及底板与岩壁之间的隔离空腔填充；

b4)用膨润土散粒体将岩洞洞壁与防渗边墙及底板之间、防水顶棚以下的剩余空隙充填；

b5)利用所述顶拱预埋管路对岩洞顶拱与防水顶棚之间的隔离空腔进行水泥粘土灌浆注填充，完成运行期间所有预留空隙的封堵。

优选地，所述步骤b2)中的填充物为矩形的A型膨润土块，所述A型膨润土块的制作过程为：将膨润土原料与水按照1:0.2的比例混合后，进行有侧限的单轴压缩，施加轴向应力，压缩为矩形膨润土块；所述步骤b3)中的填充物为锯齿状的B型膨润土块，所述B型膨润土块的制作过程为：首先，加工锯齿状模具板，其中锯齿呈等腰三角形，顶角为30°～45°；然后，将膨润土原料与水按照1:0.2的比例混合；最后，利用锯齿状模具板对膨润土进行有侧限的单轴压缩，施加轴向应力，压缩为矩形两侧锯齿状膨润土块。采用特制的高密度、高强度膨润土块作为岩洞内空隙的主体充填材料，不仅有利于洞室的围岩稳定，且相较于传统的松散土料填充及其碾压操作，预制块堆码操作更适用于在狭小空间施工，并能保证回填料密实度的质量要求。此外，利用B型膨润土块锯齿侧边的咬合效应不仅有利于预制块间紧密接触并有效延长了地下水的渗流途径，辅以错缝摆设形式，更有助于对渗水形成连续阻拦。

优选地，所述步骤b4)中，先将膨润土散粒体铺设在隔离空腔的底板上，形成找平层，然后利用B型膨润土块在找平层上进行堆码回填，确保堆码过程中B型膨润土块间锯齿进行紧密咬合。

优选地，所述步骤b1)中对所述排水明沟分三层进行回填，从下而上分别铺设厚砂砾石、厚粗砂和厚中细砂。通过径沿水流方向铺设由细到粗的级配砂砾层可达到反滤效果，任一层的颗粒都不允许穿过相邻较粗一层的孔隙，有效确保水流渗透同时回填物质的结构和成分的稳定。

本发明的研发理念及原则包括：

(1)多重屏障防护

构建防排水多重防御体系，包括隔水屏障和放射性核素滞留屏障两类具有互补性的层级，最终形成一个完备的功能整体。

(2)能动、非能动相结合

除了相关能动施工措施(混凝土浇筑、灌浆、喷涂等)以外，设置必要的非能动引流、导排措施，确保防排水系统收集的汇水可实现自流、自排。

(3)运行期、封存期兼顾

处置场分运行期和封存期。运行期指建成后接受核废料逐步填充的时段，如为核电站服务的处置场，其填充运行期可达60年～80年；封存期指处置场填满封闭后至设计年限的时段。处置场运行期内，确保工程措施可完全隔离地下水与核废物间的水力联系，切断放射性物质的释放途径；处置场关闭后，确保洞室的稳定性、工程材料的耐久性以及防排水功能的延续性。

(4)刚柔结合、“悬浮”堆放

在防排水系统的各层屏障中，除了设置力学强度和刚度高的混凝土类构筑物外，还需布置必要的弹性模量较低的柔性材料。利用该类材料良好的延展性，作为刚性材料的“缓冲(隔)垫层”，以应对处置场在地质作用下(如地层抬升、地震)可能发生的较大形变，避免防护屏障发生全面脆性破坏而失效。

特别的，考虑在废物桶堆码层底部、桶间和层间的空隙内铺设、灌注柔性材料，使得废物桶与处置场及废物桶之间不产生刚性接触，使得每个废物桶得以“浮托”的形式浸没埋设。

(5)柔性封堵材料模块预制、智能施工

对岩洞处置场关闭期的封堵材料进行模块化预先制作、批量化生产。满足各模块间易于堆码、结合紧密的施工要求，同时考虑采用远程数控或直接利用智能机器人完成封堵材料的堆码工作。

本发明专利技术对低、中放废物岩洞型处置场防排水系统做了革新性重大改进，较好地解决了目前工程措施中所存在的岩洞防护结构单一，只能减缓、减少污染物从防护设施中释放的速度和量级的问题及废物桶间空隙的灌浆振捣施工对人员产生辐射伤害等一系列问题。与传统低、中放废物岩洞型处置场防排水技术相比，本发明具有如下显著优点和积极效果：

(1)运行期间安全性更高

通过系统地在岩洞洞壁与混凝土边墙间预留隔离用空腔，在岩洞穹顶布设防水顶棚，在空腔底部设置排水明沟并配备排水系统，可在处置场运行期间以物理隔绝的方式全面隔断地下水与岩洞内废物桶间的水力联系，做到运行期水体不进入核废料处置区，放射性物质与地下水的零接触，使放射性物质无传播介质，对周围环境实现完全无污染。

(2)减低对灌浆操作人员的核辐射伤害

通过采用处置场外远程控制方式进行废物桶间空隙的灌浆填充，可无需操作人员进入处置场堆码区内部施工，防止其受放射性辐射影响，同时具有较高的灌浆精度。

(3)确保处置场关闭后的洞室整体稳定及核素的安全隔离

采用特制的高密度、高强度膨润土块作为岩洞内空隙的主体充填材料，不仅有利于洞室的围岩稳定，且相较于传统的松散土料填充及其碾压操作，预制块堆码操作更适用于在狭小空间施工，并能保证回填料密实度的质量要求。此外，利用膨润土块锯齿侧边的咬合效应不仅有利于预制块间紧密接触并有效延长了地下水的渗流途径，辅以错缝摆设形式，更有助于对渗水形成连续阻拦。

采用膨润土散粒体对预制块填充后剩余的局部异形空隙进行填充，进一步提高该部位的密实度。

利用顶拱部位灌注的水泥粘土浆，进一步完成岩洞内、废物桶外所有空间的封堵，保证了后期洞室的整体稳定。

综上，通过废物桶间灌浆、桶周粘土铺盖、混凝土框架、空腔隔离、膨润土块堆码、膨润土散粒体充填及顶拱灌浆等多道低渗透性介质的防排水措施，有效降低处置场运行期及关闭后渗水的浸入速率，可确保在设计年限内放射性核素限制在处置场范围内。

附图说明

图1为本发明低中放废物岩洞型处置场防排水系统在处置场建设+运行期的结构示意图。

图2为图1中顶拱预埋管路及出浆口布置。

图3为灌浆控制坐标网格标尺布置图。

图4为本发明低中放废物岩洞型处置场防排水系统在处置场关闭+封存期的结构示意图。

图5为图4中排水盲沟大样图。

图6为图4中B型膨润土块的结构示意图。

图7为图4中B型膨润土块的堆码示意图。

图中：洞壁喷护1，裂隙封闭2，排水明沟3，防渗边墙及底板4，防水顶棚5，隔离空腔6，粘土侧墙及底板7，废物桶8，水泥黏土浆液9，吊车梁10，灌浆管路及喷嘴11，顶拱预埋管路12，混凝土顶盖13，A型膨润土块14，B型膨润土块15，膨润土散粒体16，排水盲沟17，出浆口18。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

本发明低中放废物岩洞型处置场防排水系统位于岩洞内，岩洞内壁设置有洞壁喷护1，岩洞内壁裂隙处设置有裂隙封闭2。参照图1～图3，本系统包括U形混凝土框架结构的防渗边墙及底板4，防渗边墙及底板4两侧与开挖岩洞壁面脱离接触，避免岩体变形引起的混凝土结构次生开裂。利用该框架结构作为放射性废物桶的堆放空间，作为放射性物质的三向(水平两侧及底部)隔离屏障空间。岩洞顶部挂设倒U形玻璃钢防水顶棚5，且防水顶棚5端部外包防渗边墙及底板4，呈扣合状，形成盖杯式封闭边界。放射性废物填充期间，岩洞顶拱部位渗水后，水体滴落在防水顶棚5上后沿面板顺势滑落，此后会同岩洞侧壁渗水一同进入混凝土墙与岩壁空腔底部的排水明沟3，避免水体接触混凝土墙。上述结构使得防渗边墙及底板4与洞壁间、玻璃钢防水顶棚5与洞室穹顶岩壁间形成预留的隔离空腔6。隔离空腔6的预留，可完全隔断地下水体与岩洞内废物桶间的水力联系，确保运行期安全。此外，利用隔离空腔6可使防渗边墙及底板4仅在自重荷载下工作，不受山岩压力及地下水压力作用，有效降低结构的受荷大小，提高其整体安全度。隔离空腔6底部设置混凝土排水明沟3，用以汇集来自岩洞侧壁及穹顶的裂隙水、渗漏水及凝结水。在处置场单元端部设置专用的集水井及排水系统，及时疏排排水明沟3中的积水，防止汇水抬升至混凝土边墙后产生入渗。

防渗边墙及底板4顶部、防水顶棚5内部设置有吊车梁10，吊车梁10上设置有吊车及灌浆管路及喷嘴11，岩洞顶拱内设置有顶拱预埋管路12。顶拱预埋管路12呈S形铺设，参照图2。顶拱预埋管路12每隔3m～5m设置一个出浆口18，出浆口18的孔口按照轴线左侧、轴线正中、轴线右侧的规律依次交替布置。

防渗边墙及底板4内侧设置有粘土侧墙及底板7，粘土侧墙及底板7内部放置废物桶8。完成废物桶8单层堆码后，采用处置场外远程控制方式进行废物桶8间空隙的水泥黏土浆液9灌浆填充。通过将灌浆管路及喷嘴11及无线传输摄像头固定在吊车梁10上数控吊车机头部位，同时在处置单元内粘土侧墙及底板7上铺设灌浆高度及水平坐标荧光标尺作为可视化参考系，参照图3，实现远程“点阵打印式”精准控制性灌浆，保证灌浆的厚度和密实度。

处置场进入关闭+封存期时，参照图4、图5，为防止处置区封闭后可能的地下水侵入岩洞内部，在混凝土侧墙与岩洞洞壁间的隔离空腔6回填封闭前，将底部的排水明沟3改造成排水盲沟17。利用特制的高密度、高抗压、膨润土预制块(A型14，B型15)将前述防渗边墙及底板4与岩壁之间、废物桶上方剩余空间等部位进行错缝堆码填充，确保后期洞室整体稳定性，并利用其极低的渗透性减少或延缓裂隙水、渗漏水和地下水侵入，阻滞放射性核素的迁移。膨润土预制块(A型膨润土块14，B型膨润土块15)堆码过程中，利用预制的“药丸状”膨润土散粒体16将上述膨润土预制块与洞壁、防渗边墙及底板4、防水顶棚5之间的剩余空隙进行充填，并利用其所含蒙脱石矿物的高吸水和高膨胀特性，作为隔水缓冲层；此外，还将该膨润土散粒体16铺设在空腔底部作为找平层，便于前述膨润土预制块的堆码平整。利用洞顶预埋的顶拱预埋管路12，对岩洞顶拱及防水顶棚5之间的空隙进行水泥粘土浆灌注填充，完成运行期间所有预留空隙的封堵。处置区回填封闭后，岩洞侧壁处渗出的地下水将沿洞壁与回填材料(B型膨润土块15、膨润土散粒体16)间的渗流通道进入排水盲沟17排水体内。通过排水盲沟17的汇集和导排，岩体渗水自流排至处置区外。

本发明低中放废物岩洞型处置场防排水系统的施工方法，参照图1～图7，包括处置场建设+运行期和关闭+封存期。

a)处置场建设+运行期

a1)根据设计，进行处置岩洞开挖。

a2)岩洞洞壁裂隙发育和渗水部位进行封闭灌浆处理。封闭灌浆孔排距一般1.5m×1.5m～2m×2m，灌浆方法为岩壁喷混凝土支护后采取无盖重灌浆。灌浆材料暂定采用水泥粘土浆液，具体材料组份及配比结合裂隙开度等综合确定。裂隙发育及渗水部位经灌浆处理形成洞壁喷护1和裂隙封闭2后，岩体的防渗性能不低于10^-6cm/s，并保证岩壁干燥或局部微潮湿，不得有线流和滴水。

a3)浇筑U形混凝土框架结构的防渗边墙及底板4，其侧墙部位距离岩洞侧壁1m，形成隔离空腔6，底板及侧墙厚度为1.0m～1.2m。

a4)在洞室顶拱埋设连续的“S”形顶拱预埋管路12，沿管路每隔3m～5m设置一个出浆口18，孔口按照轴线左侧3m，轴线正中、轴线右侧3m的规律依次交替布置。

a5)加工倒U形高强度玻璃钢防水顶棚5，顶棚厚5cm；在距离岩洞顶拱50cm处安装该防水顶棚5，防水顶棚5两端嵌入隔离空腔6内3m，防水顶棚5的两端与防渗边墙及底板4呈扣合封闭状。

a6)岩洞侧壁下部设置混凝土排水明沟3，排水明沟3截面尺寸为0.5m×0.5m。排水明沟3内的水流向集水池，集水池应有适当的容量，监测合格后的水体通过排水系统排出洞外。

a7)防渗边墙及底板4的混凝土侧墙周圈及混凝土底板上分别设置1m、0.3m～0.5m厚的粘土铺盖，形成粘土侧墙及底板7，粘土要求在最优含水率下达到最大可碾压密实度，同时渗透系数应达10^-8cm/s或更低。

a8)在防渗边墙及底板4顶部、防水顶棚5内部架设吊车梁10和远程控制灌浆用的管路系统(安置吊车梁10滑道的牛腿)，在吊车梁10上设置灌浆管路及喷嘴11，并将无线传输摄像头固定在吊车梁10上数控吊车机头部位。在粘土侧墙及底板7处布置荧光条或涂刷荧光粉，形成控制坐标网格，网格水平向间距为50cm、竖直向间距为20cm。

a9)处置隧洞内废物桶8分层填充堆码完成后，对废物桶8间空隙进行水泥粘土浆液9灌注。灌浆过程利用荧光标尺作为可视化参考系，精确控制灌浆管路及喷嘴11的水平移动距离以及废物桶8表面的灌浆厚度——最下层桶上表面灌浆层厚100mm，其余层废物桶8灌浆厚度为50mm。

b)处置场关闭+封存期

b1)在隔离空腔6回填封闭前，将底部的排水明沟3改造成排水盲沟17。排水盲沟17内分3层回填，从下而上分别铺设30cm厚砂砾石、10cm厚粗砂、10cm厚中细砂。

b2)吊车梁10，并在废物桶8上铺设混凝土顶盖13。当一个处置单元装满废物包后，将该处置单元内的通风系统、通信系统、照明系统等设备进行拆除或隔离，并准备对该处置单元内剩余空隙用回填材料充填。

b3)制备洞内回填用A型膨润土块14：将膨润土原料与水按照1:0.2的比例混合后，进行有侧限的单轴压缩，施加轴向应力大小为25～50MPa，完成压缩后膨润土块尺寸为570mm×500mm×400mm(长×宽×高)，干密度需达到1650kg/m³及以上，同时渗透系数应达10^-8cm/s或更低。

制备空腔内回填用锯齿状B型膨润土块15：加工锯齿状模具板，其中锯齿呈等腰三角形，顶角为30°～45°，模具板高350mm，角的尖端距离模板边线为15mm～25mm。利用该模具，在与A型膨润土块14同样的含水率和轴向压力下对膨润土进行压缩成型为矩形两侧锯齿状膨润土块，完成压缩后膨润土块的尺寸为280mm×200mm×250mm(长×宽×高，不计入锯齿)，干密度及渗透性满足前述同样要求。

制备膨润土散粒体16：将膨润土原料与水按照1:0.2的比例混合后，通过推挤——拔条——切割方式批量形成直径为6mm、长度为6mm～22mm、干密度800kg/m3～850kg/m3、渗透系数应达10^-8cm/s或更低的散粒结构。

b4)利用A型膨润土块14对废物桶8堆码区上部混凝土顶盖13与防渗顶棚5之间的空间进行堆码回填。在防渗边墙及底板4与岩洞洞壁之间隔离空腔6底板部位铺设膨润土散粒体16形成找平层，找平层厚度为100mm～150mm，此后利用B型膨润土块15进行堆码回填，堆码过程应确保砖块间锯齿进行紧密咬合。

b5)在此基础上，利用膨润土散粒体16将上述A型膨润土块14与防水顶棚5之间以及B型膨润土块15与岩洞洞壁、防渗边墙及底板4之间的剩余空隙进行充填，进一步提高该部位的密实度并作为隔水缓冲层。

b6)最后利用洞顶预埋的顶拱预埋管路12对岩洞顶拱与防水顶棚5之间的空隙进行水泥粘土浆灌注填充，完成运行期间所有预留空隙的封堵。

其它未详细说明的部分均为现有技术。

Claims (10)

1.低中放废物岩洞型处置场防排水系统，包括位于岩洞内的防渗边墙及底板(4)和防水顶棚(5)，其特征在于：所述防渗边墙及底板(4)呈U形，所述防水顶棚(5)呈倒U形，所述防水顶棚(5)的底部开口宽度大于防渗边墙及底板(4)的顶部开口宽度，所述防水顶棚(5)与防渗边墙及底板(4)呈扣合封闭状，所述防渗边墙及底板(4)内侧设置有粘土侧墙及底板(7)，所述粘土侧墙及底板(7)内部放置废物桶(8)，所述防渗边墙及底板(4)外侧、防水顶棚(5)端部下方设置有排水明沟(3)，所述防渗边墙及底板(4)顶部、防水顶棚(5)内部设置有吊车梁(10)，所述吊车梁(10)上设置有吊车及灌浆管路及喷嘴(11)，所述岩洞顶拱内设置有顶拱预埋管路(12)。

2.根据权利要求1所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统，其特征在于：所述防渗边墙及底板(4)与岩洞洞壁之间、防水顶棚(5)与洞室穹顶岩壁之间形成预留的隔离空腔(6)。

3.根据权利要求1所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统，其特征在于：所述吊车梁(10)上设置有无线传输摄像头，所述粘土侧墙及底板(7)上设置有荧光标尺。

4.根据权利要求1或者2所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统，其特征在于：所述顶拱预埋管路(12)呈S形铺设。

5.根据权利要求1所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统，其特征在于：所述岩洞内壁设置有洞壁喷护(1)，所述岩洞内壁裂隙处设置有裂隙封闭(2)。

6.根据权利要求4所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统，其特征在于：所述顶拱预埋管路(12)每隔3m～5m设置一个出浆口(18)，出浆口(18)的孔口按照轴线左侧、轴线正中、轴线右侧的规律依次交替布置。

7.一种低中放废物岩洞型处置场防排水系统的施工方法，包括建设+运行期和关闭+封存期，其特征在于：所述建设+运行期包括如下步骤：

a1)在岩洞洞壁的裂隙发育和渗水部位进行封闭灌浆处理，在洞壁表面形成洞壁喷护(1)和裂隙封闭(2)；

a2)浇筑U形防渗边墙及底板(4)；并在岩洞顶拱埋设顶拱预埋管路(12)；

a3)加工倒U形防水顶棚(5)，将所述防水顶棚(5)安装在距岩洞顶拱20～80cm处，所述防水顶棚(5)的两端与防渗边墙及底板(4)呈扣合封闭状；

a4)在岩洞侧壁下部、所述防渗边墙及底板(4)外部设置排水明沟(3)，在所述防渗边墙及底板(4)内部铺设粘土侧墙及底板(7)；

a5)在防渗边墙及底板(4)顶部、防水顶棚(5)内部架设吊车梁(10)，在所述吊车梁(10)上设置吊车及灌浆管路及喷嘴(11)和无线传输摄像头；

a6)在粘土侧墙及底板(7)上布置荧光条或涂刷荧光粉，形成荧光标尺；

a7)分层填充废物桶(8)，废物桶(8)堆码完成后，利用吊车及灌浆管路及喷嘴(11)通过无线传输摄像头观测对废物桶(8)间空隙用水泥粘土浆液灌注，灌浆过程利用荧光标尺作为可视化参考系；

所述关闭+封存期包括如下步骤：

b1)对所述排水明沟(3)进行回填，形成排水盲沟(17)；拆除所述吊车梁(10)，并在废物桶(8)上铺设混凝土顶盖(13)；

b2)将所述废物桶(8)堆码区上部混凝土顶盖(13)与防渗顶棚(5)之间的空间填充；

b3)将所述防渗边墙及底板(4)与岩壁之间的隔离空腔(6)填充；

b4)用膨润土散粒体(16)将岩洞洞壁与防渗边墙及底板(4)之间、防水顶棚(5)以下的剩余空隙充填；

b5)利用所述顶拱预埋管路(12)对岩洞顶拱与防水顶棚(5)之间的空隙进行水泥粘土灌浆注填充，完成运行期间所有预留空隙的封堵。

8.根据权利要求7所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统的施工方法，其特征在于：所述步骤b2)中的填充物为矩形的A型膨润土块(14)，所述A型膨润土块(14)的制作过程为：将膨润土原料与水按照1:0.2的比例混合后，进行有侧限的单轴压缩，施加轴向应力，压缩为矩形膨润土块；所述步骤b3)中的填充物为锯齿状的B型膨润土块(15)，所述B型膨润土块(15)的制作过程为：首先，加工锯齿状模具板，其中锯齿呈等腰三角形，顶角为30°～45°；然后，将膨润土原料与水按照1:0.2的比例混合；最后，利用锯齿状模具板对膨润土进行有侧限的单轴压缩，施加轴向应力，压缩为矩形两侧锯齿状膨润土块。

9.根据权利要求8所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统的施工方法，其特征在于：所述步骤b4)中，先将膨润土散粒体(16)铺设在隔离空腔(6)的底板上，形成找平层，然后利用B型膨润土块(15)在找平层上进行堆码回填，确保堆码过程中B型膨润土块(15)间锯齿进行紧密咬合。

10.根据权利要求9所述的低中放废物岩洞型处置场防排水系统的施工方法，其特征在于：所述步骤b1)中对所述排水明沟(3)分三层进行回填，从下而上分别铺设厚砂砾石、厚粗砂和厚中细砂。