CN113903486B - 一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，包括：在地表上山体内或在地表以下的岩洞中设置处置单元，将低中水平放射性废物码放在处置单元内，并在处置单元与岩洞之间填充砾石，以形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元。本发明还公开了一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构。本发明可以极大降低水体与放射性废物接触的可能性，提高防排水性能，降低放射性核素释放。
Description
技术领域
本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法及结构。
背景技术
放射性废物处置是指将核电站、后处理厂等核设施运行和退役等过程中产生的放射性废物最终放置于专门建造的设施内，是完整核工业产业不可缺失的重要环节。
目前，我国现有的用于处置低中放射性固体废物的处置场均为近地表处置场，如甘肃西北处置场、甘肃龙和处置场、四川飞凤山处置场、以及广东北龙处置场。
岩洞处置是指将低中放射性废物码放在地表上山体内或在地表以下几十米深度、不同地质建造和不同类型的岩洞中，包括废矿井、现有人工洞室、天然洞室、专为处置废物而挖掘的岩洞等。
相较于近地表处置，岩洞处置属于中等深度处置的范畴，其设施具有显著优势，如：所受气候及地表作用过程的影响小、核素包容能力强、无需覆盖层设计，更容易被公众接受等，是我国低中放射性废物处置发展的重要方向，但是，岩洞处置尚处于研究设计阶段，在防排水设计等方面还存在一些不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法和结构，可以极大降低水体与放射性废物接触的可能性，提高防排水性能，降低放射性核素释放。
根据本发明的一个方面，提供一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，其技术方案如下：
一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，包括：
在地表上山体内或在地表以下的岩洞中设置处置单元，将低中水平放射性废物码放在处置单元内，在处置单元与岩洞之间填充砾石，以形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元。
优选的是，在地表上山体内或在地表以下的岩洞中设置处置单元，将低中水平放射性废物码放在处置单元内，在处置单元与岩洞之间填充砾石，以形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元，具体包括以下步骤：
S1，在岩洞的底部铺设砾石层底板，在砾石层底板上设置处置单元底板，在处置单元底板上设置处置单元侧墙，处置单元底板和处置单元侧墙合围构成处置单元本体；
S2，将低中水平放射性废物码放在处置单元本体内，直至填满处置单元本体，并在码放的低中水平放射性废物之间的空隙内填充砂浆；
S3，在处置单元本体的顶部设置处置单元顶板，处置单元本体(处置单元底板和处置单元侧墙)和处置单元顶板构成所述处置单元，并在处置单元侧墙与岩洞之间填充砾石以形成砾石层侧墙，在处置单元顶板与岩洞之间填充砾石以形成砾石层顶板，砾石层底板、砾石层侧墙、以及砾石层顶板共同构成所述砾石排水单元。
优选的是，将岩洞的底部设置成斜坡，将砾石层底板的底面设置成倾斜面，则所述步骤S1还包括：
在砾石层底板与岩洞的底部之间设置底部防水层，并在砾石层底板内靠近倾斜面的底部的一端设置排水花管，排水花管的长度方向沿岩洞的纵向方向设置，并在岩洞外设置集水槽，以收集排水花管排出的水。
优选的是，步骤S1中在铺设砾石层底板之前，还包括：
在岩洞底部设置支柱，支柱的数量为多个，以使砾石层底板处于各个支柱之间，使处置单元底板支撑在各个支柱上。
优选的是，步骤S3中在填充砾石以形成砾石层侧墙和砾石层顶板之前，还包括：
对砾石进行清洗，清洗后的砾石的粒径为10-50mm；
在处置单元侧墙的外表面上设置侧面防水层，在处置单元顶板的上表面上设置顶部防水层。
优选的是，所述步骤S3还包括：
在砾石层顶板的上表面上设置细砂层，在细砂层与砾石层顶板之间铺设土工织物。
优选的是，将处置单元顶板的上表面设置成中间高周围低的形状。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构，其技术方案如下：
一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构，包括岩洞，所述岩洞内设有处置单元和防排水系统，所述防排水系统包括具有节理裂隙水通道的砾石排水单元，
所述处置单元用于码放低中水平放射性废物；
所述砾石排水单元设于所述处置单元与所述岩洞之间，其采用砾石填充而成，以形成所述节理裂隙水通道。
优选的是，所述砾石排水单元包括砾石层底板、砾石层侧墙、以及砾石层顶板，所述处置单元包括处置单元底板、处置单元侧墙以及处置单元顶板，所述砾石层底板设于所述岩洞的底部，所述处置单元底板设于砾石层底板上，所述处置单元侧墙设于处置单元底板上，处置单元底板和处置单元侧墙合围构成处置单元本体，低中水平放射性废物码放在处置单元本体内，所述处置单元顶板设于处置单元的顶部，且处置单元顶板的上表面采用中间高周围低的形状；
所述砾石层侧墙设于所述处置单元侧墙与所述岩洞之间；
所述砾石层顶板设于所述处置单元顶板与所述岩洞之间。
优选的是，所述防排水系统还包括底部防水层、排水花管、集水槽、侧面防水层、以及顶部防水层，其中：
所述底部防水层设于所述砾石层底板与所述岩洞的底部之间，所述排水花管设于所述砾石层底板内，所述砾石层底板的底面为倾斜面，排水花管处于砾石层底板内靠近倾斜面的底部的一端，排水花管的长度方向沿岩洞的纵向方向设置，且排水花管与水平面倾斜设置；
所述集水槽设于所述岩洞外，用于收集排水花管排出的水；
所述侧面防水层设于所述处置单元侧墙的外表面上；
所述顶部防水层设于所述处置单元顶板的上表面上。
优选的是，所述防排水系统还包括支柱、细砂层、以及土工织物，所述支柱设于所述岩洞的底部，支柱的数量为多个，各个支柱均匀分布，所述砾石层底板处于各个支柱之间，且所述处置单元底板支撑在各个支柱上；
所述细砂层设于所述砾石层顶板的上表面，所述土工织物设于细砂层与砾石层顶板之间。
本发明提供的用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法及结构，具有以下有益效果：
(1)通过在处置单元周围填充砾石形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元，通过节理裂隙水通道疏导节理裂隙水，可以极大地降低低中水平放射性废物与水体接触的可能性；
(2)通过设细砂层，可在细砂层与砾石层顶板之间形成毛细阻滞作用，使水体沿细砂层与砾石层顶板之间的交界面运移，进一步降低处置单元内的低中水平放射性废物与水体接触的可能性；
(3)通过设置底部防水层、侧面防水层、顶部防水层，可以防止水体向处置单元内渗透；
(4)通过将处置单元顶板的上表面设置成中间高周围低的形状，可以快速将处置单元上方的水流导向到四周的砾石层侧墙后排出，可进一步防止水体向处置单元渗透；
(5)通过将岩洞设置成具有一定的坡度，并在低洼处设置排水花管，可便于将处置单元周围的水体排出；
(6)通过设置集水槽，可以便于对排水花管排出的水进行监测，降低放射性核素释放。
附图说明
图1为本实施例中用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构示意图；
图2为本实施例中处置单元的结构示意图。
图中：1-处置单元；11-处置单元底板；12-处置单元侧墙；
13-处置单元顶板；2-砾石排水单元；21-砾石层底板；22-砾石层侧墙；23-砾石层顶板；3-低中水平放射性废物；41-底部防水层；42-侧面防水层；43-顶部防水层；5-排水花管；6-支柱；7-细砂层；8-土工织物；9-砂浆。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例公开一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，包括：在地表上山体内或在地表以下的岩洞中设置处置单元1，将低中水平放射性废物3码放在处置单元1内，在处置单元1与岩洞之间填充砾石，以形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元2。通过节理裂隙水通道可快速将处置单元周围的水体(节理裂隙水)导出，从而极大地降低处置单元内的低中水平放射性废物与水体接触的可能性，提高岩洞处置的防排水性能，降低放射性核素释放。
具体来说，在地表上山体内或在地表以下的岩洞中设置处置单元1，将低中水平放射性废物3码放在处置单元1内，在处置单元1与岩洞之间填充砾石，以形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元2，具体包括以下步骤：
S1，在岩洞的底部铺设砾石层底板21，在砾石层底板21上设置处置单元底板11，在处置单元底板11上设置处置单元侧墙12，处置单元底板11和处置单元侧墙12合围构成处置单元本体，本实施例中，处置单元1的底部(即处置巷道底板11)优选设置在地下水位之上，以避免处置单元被地下水淹没的可能性；
S2，将低中水平放射性废物3码放在处置单元本体内，直至填满处置单元本体，并在码放的低中水平放射性废物之间的空隙内填充砂浆9；
S3，在处置单元本体的顶部设置处置单元顶板13，处置单元本体和处置单元顶板13构成所述处置单元1，并在处置单元侧墙12与岩洞之间填充砾石以形成砾石层侧墙22，在处置单元顶板13与岩洞之间填充砾石以形成砾石层顶板23，砾石层底板21、砾石层侧墙22、以及砾石层顶板23共同构成所述砾石排水单元。
本实施例中，处置单元底板11可以是预制混凝土底板，也可以是现浇混凝土。处置单元侧墙12和处置单元顶板13优选为现浇混凝土。并且，处置单元底板11、处置单元侧墙12、以及处置单元顶板13的厚度均优选为0.5-1m，以使处置单元具有一定的结构强度。
本实施例中，砾石层底板21、砾石层侧墙22、以及砾石层顶板的厚度均优选为0.5-1m，以确保水体导出效果。
在一些实施方式中，将岩洞的底部设置成具有一定倾斜角度的斜坡，将砾石层底板21的底面设置成倾斜面，则步骤S1还包括：
在砾石层底板21与岩洞的底部之间设置底部防水层41，以进行底部防水，并在砾石层底板21内靠近倾斜面的底部的一端等砾石层底板的低洼处设置排水花管5，以便将砾石层底板21中的水流汇入到排水花管5，排水花管5的长度方向沿岩洞的纵向方向(即长度方向，也就是图1中所示的垂直纸面向里方向)设置，并在岩洞外设置集水槽(图中未示出)，以收集排水花管排出的水，集水槽可以对排水花管排出的水进行暂存，并且，可以方便工作人员对排水花管排出的水进行取样分析监测，当确认无放射性危害后组织排放。
本实施例中，岩洞底部斜坡和砾石层底板21的底面倾斜面的倾斜角度优选为5-10°。底部防水层41优选为土工膜。排水花管5的开孔率优选为1％-2％。砾石层底板21在岩洞的纵向方向上优选设置为具有一定的坡度，排水花管5与水平面倾斜设置，以便在重力作用下将进入到砾石层底板21中的水流汇入到排水花管5后排出。
在一些实施方式中，步骤S1中在铺设砾石层底板21之前，还包括：
在岩洞底部设置支柱6，支柱的数量为多个，各个支柱均匀分布，以使砾石层底板21处于各个支柱之间，使处置单元底板11支撑在各个支柱上，即处置单元底板11建造在支柱上。
通过设置支柱6，可以避免处置单元1直接压在砾石层底板21上，在低中水平放射性废物的码放过程中，可以防止运输车循环加载、卸载将导致砾石层底板中产生细小碎片或颗粒的砾石而造成节理裂隙水通道堵塞，破坏排水功能。
本实施例中，岩洞可以是废矿井、天然岩洞、人工挖掘的岩洞等任意类型的洞室，支柱6可以是岩洞内预留的矿柱，也可以是新建的钢筋混凝土支柱，具体可根据实际情况确定。
在一些实施方式中，步骤S3中在填充砾石以形成砾石层侧墙22和砾石层顶板23之前，还包括：
对砾石进行清洗，以减少砾石中的细粒成分，降低砾石层侧墙22、砾石层顶板23中节理裂隙水通道被堵塞的可能性，本实施例中，清洗后的砾石的尺寸(粒径)优选为10-50mm；
在处置单元侧墙12的外表面上设置侧面防水层42，以进行侧面防水，在处置单元顶板13的上表面上设置顶部防水层43，以进行顶部防水，本实施例中，侧面防水层42、顶部防水层43优选为土工膜，比如，沥青土工膜、高密度聚乙烯土工膜等。
当然，在步骤S1中铺设砾石层底板21时，也可以先对砾石进行清洗，以降低砾石层底板中节理裂隙水通道被堵塞的可能性。
在一些实施方式中，步骤S3还包括：
在砾石层顶板23的上表面上设置细砂层7，使细砂层7与砾石层顶板23之间形成毛细阻滞作用，当岩洞的顶部有节理裂隙水下渗时，通过毛细阻滞作用可将水体沿细砂层7与砾石层顶板23之间的交界面运移，进一步降低处置单元内的低中水平放射性废物与水体接触的可能性，并且，在细砂层7与砾石层顶板23之间铺设土工织物8,土工织物可以对细砂层中的细砂进行隔挡，防止细砂进入砾石层顶板中而造成堵塞。
本实施例中，细砂层优选采用河砂铺设而成，河砂的粒径大小优选为2-3mm，细砂层的厚度为0.2-0.8m，优选为0.5m，具体可根据要满足的排水量决定。土工织物优选为土工布。
在一些实施方式中，将处置单元顶板13的上表面设置成中间高周围低的形状，以便进行排水。
本实施例中，处置单元顶板13的竖向截面优选呈三角形或者近似三角形，具体来说，如图2所示，处置单元顶板13的底部为平面，其顶部为向两侧倾斜的斜面。当处置单元顶板13上有水流时，以便将水流导向两侧的砾石层侧墙22，再经砾石层侧墙22内的节理裂隙水通道汇入排水花管5后排出。
本实施例的用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，具有以下有益效果：
(1)通过在处置单元周围填充砾石形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元，通过节理裂隙水通道疏导处置单元周围的节理裂隙水，可以极大地降低低中水平放射性废物与水体接触的可能性；
(2)通过设细砂层，可在细砂层与砾石层顶板之间形成毛细阻滞作用，使水体沿细砂层与砾石层顶板之间的交界面运移，进一步降低处置单元内的低中水平放射性废物与水体接触的可能性；
(3)通过设置底部防水层、侧面防水层、顶部防水层，可以防止水体向处置单元内渗透；
(4)通过将处置单元顶板的上表面设置成中间高周围低的形状，可以快速将处置单元上方的水流导向到四周的砾石层侧墙后排出，可进一步防止水体向处置单元渗透；
(5)通过将岩洞设置成具有一定的坡度，并在低洼处设置排水花管，可便于将处置单元周围的水体排出；
(6)通过设置集水槽，可以便于对排水花管排出的水进行监测，降低放射性核素释放。
实施例2
如图1、2所示，本实施例公开一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构，包括处于地表上山体内或在地表以下的岩洞，岩洞内设有处置单元1和防排水系统，防排水系统包括具有节理裂隙水通道的砾石排水单元2，其中：处置单元1用于码放低中水平放射性废物3；砾石排水单元设于处置单元1与岩洞之间，其采用砾石填充而成，以使砾石排水单元内形成所述节理裂隙水通道，通过节理裂隙水通道可快速将处置单元1周围的水体(节理裂隙水)导出，从而可极大地降低处置单元内的低中水平放射性废物与水体接触的可能性，提高防排水性能，降低放射性核素释放。
在一些实施方式中，砾石排水单元2包括砾石层底板21、砾石层侧墙22、以及砾石层顶板23，处置单元1包括处置单元底板11、处置单元侧墙12以及处置单元顶板13，其中：砾石层底板21设于岩洞的底部，处置单元底板11设于砾石层底板21上，处置单元侧墙12设于处置单元底板11上，处置单元底板11和处置单元侧墙12合围构成处置单元本体，低中水平放射性废物3码放在处置单元本体内，处置单元顶板13设于处置单元本体的顶部；砾石层侧墙22设于处置单元侧墙12与岩洞之间；砾石层顶板23设于处置单元顶板13与岩洞之间。
本实施例中，处置单元1的底板(即处置巷道底板11)优选设置在地下水位之上，以避免处置单元被地下水淹没的可能性。处置单元底板11可以是预制混凝土底板，也可以是现浇混凝土。处置单元侧墙12和处置单元顶板13优选为现浇混凝土。并且，处置单元底板11、处置单元侧墙12、以及处置单元顶板13的厚度均优选为0.5-1m，以使处置单元具有一定的结构强度。
本实施例中，砾石层底板21、砾石层侧墙22、以及砾石层顶板的厚度均优选为0.5-1m，以确保水体导出效果。
在一些实施方式中，防排水系统还包括底部防水层41、排水花管5、以及集水槽(图中未示出)，其中：底部防水层41设于砾石层底板21与岩洞的底部之间，以进行底部防水；排水花管5设于砾石层底板21内，砾石层底板21的底面优选为倾斜面，该倾斜面的倾斜角度优选为5-10°，排水花管5处于砾石层底板21内靠近倾斜面的底部的一端，排水花管5的长度方向沿岩洞的纵向方向设置，排水花管5与水平面倾斜设置，以便通过重力作用将汇入到排水花管内的水排出；集水槽设于处置单元1外，用于收集排水花管排出的水,以进行暂存，并且，可以方便工作人员对排水花管排出的水进行取样分析监测，当确认无放射性危害后组织排放。
本实施例中，底部防水层41优选为土工膜，比如，沥青土工膜、高密度聚乙烯土工膜等。排水花管5的开孔率优选为1％-2％。
在一些实施方式中，防排水系统还包括支柱6，支柱6的数量为多个，各个支柱6均匀分布，砾石层底板21处于各个支柱6之间，即各个支柱6设于砾石层底板21内，且处置单元底板21支撑在各个支柱6上。
通过设置支柱6，可以避免处置单元1直接压在砾石层底板21上，在低中水平放射性废物的码放过程中，可以防止运输车循环加载、卸载将导致砾石层底板中产生细小碎片或颗粒的砾石而造成节理裂隙水通道堵塞，破坏排水功能。
本实施例中，岩洞可以是废矿井、天然岩洞、人工挖掘的岩洞等任意类型的洞室，支柱6可以是岩洞内预留的矿柱，也可以是新建的钢筋混凝土支柱，具体可根据实际情况确定。
本实施例中，砾石层底板21、砾石层侧墙22、以及砾石层顶板23均采用砾石铺设或填充而成，砾石的粒径优选为10-50mm，以防止节理裂隙水通道被堵塞失效。
在一些实施方式中，防排水系统还包括侧面防水层42和顶部防水层43，侧面防水层42设于处置单元侧墙12的外表面上，以进行侧面防水；顶部防水层43设于处置单元顶板13的上表面上，以进行顶部防水。
本实施例中，侧面防水层42、顶部防水层43优选为土工膜，比如，沥青土工膜、高密度聚乙烯土工膜等。
在一些实施方式中，防排水系统还包括细砂层7和土工织物8，其中：细砂层7设于砾石层顶板23的上表面上，用于在细砂层7与砾石层顶板23之间形成毛细阻滞作用，通过毛细阻滞作用可将水体沿细砂层7与砾石层顶板23之间的交界面运移，从而进一步降低处置单元内的低中水平放射性废物与水体接触的可能性；土工织物设于细砂层与砾石层顶板之间，以防止细砂层中的细砂进入砾石层顶板中而造成堵塞。
本实施例中，细砂层优选采用河砂铺设而成，河砂的粒径大小优选为2-3mm。细砂层的厚度为0.2-0.8m，优选为0.5m，具体可根据要满足的排水量决定。土工织物优选为土工布。
在一些实施方式中，处置单元顶板13的上表面采用中间高周围低的形状，以便进行排水。
本实施例中，如图2所示，处置单元顶板13的竖向截面优选为三角形或者近似三角形，处置单元顶板13的底部为平面，其顶部为向两侧倾斜的斜面。当处置单元顶板13上有水流时，以便将水流导向两侧的砾石层侧墙22，再经砾石层侧墙22内的节理裂隙水通道汇入排水花管5排出。
本实施例的用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构，具有以下有益效果：
(1)通过设置砾石排水单元，可在处置单元周围形成节理裂隙水通道，通过节理裂隙水通道疏导处置单元周围的节理裂隙水，可以极大地降低低中水平放射性废物与水体接触的可能性；
(2)通过设细砂层，可在细砂层与砾石层顶板之间形成毛细阻滞作用，使水体沿细砂层与砾石层顶板之间的交界面运移，进一步降低处置单元内的低中水平放射性废物与水体接触的可能性；
(3)通过设置底部防水层、侧面防水层、顶部防水层，可以防止水体向处置单元内渗透；
(4)通过将处置单元顶板的上表面设置成中间高周围低的形状，可以快速将处置单元上方的水流导向到四周的砾石层侧墙后排出，可进一步防止水体向处置单元渗透；
(5)通过将岩洞设置成具有一定的坡度，并在低洼处设置排水花管，可便于将处置单元周围的水体排出；
(6)通过设置集水槽，可以便于对排水花管排出的水进行监测，降低放射性核素释放。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，其特征在于，包括：
在地表上山体内或在地表以下的岩洞中设置处置单元(1)，
将低中水平放射性废物(3)码放在处置单元内，
在处置单元与岩洞之间填充砾石，以形成具有节理裂隙水通道的砾石排水单元(2)；
具体包括以下步骤：
S1，在岩洞的底部铺设砾石层底板(21)，在砾石层底板上设置处置单元底板(11)，在处置单元底板上设置处置单元侧墙(12)，处置单元底板和处置单元侧墙合围构成处置单元本体；
S2，将低中水平放射性废物码放在处置单元本体内，直至填满处置单元本体，并在码放的低中水平放射性废物之间的空隙内填充砂浆(9)；
S3，在处置单元本体的顶部设置处置单元顶板(13)，处置单元本体和处置单元顶板构成所述处置单元，并在处置单元侧墙与岩洞之间填充砾石以形成砾石层侧墙(22)，在处置单元顶板与岩洞之间填充砾石以形成砾石层顶板(23)，砾石层底板、砾石层侧墙、以及砾石层顶板共同构成所述砾石排水单元。
2.根据权利要求1所述的用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，其特征在于，将岩洞的底部设置成斜坡，将砾石层底板的底面设置成倾斜面，则所述步骤S1还包括：
在砾石层底板与岩洞的底部之间设置底部防水层(41)，并在砾石层底板内靠近倾斜面的底部的一端设置排水花管(5)，排水花管的长度方向沿岩洞的纵向方向设置，并在岩洞外设置集水槽，以收集排水花管排出的水。
3.根据权利要求1所述的用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，其特征在于，步骤S1中在铺设砾石层底板之前，还包括：
在岩洞底部设置支柱(6)，支柱的数量为多个，以使砾石层底板处于各个支柱之间，使处置单元底板支撑在各个支柱上。
4.根据权利要求1所述的用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，其特征在于，步骤S3中在填充砾石以形成砾石层侧墙和砾石层顶板之前，还包括：
对砾石进行清洗，清洗后的砾石的粒径为10-50mm；
在处置单元侧墙的外表面上设置侧面防水层(42)，在处置单元顶板的上表面上设置顶部防水层(43)。
5.根据权利要求1所述的用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
在砾石层顶板的上表面上设置细砂层(7)，在细砂层与砾石层顶板之间铺设土工织物(8)。
6.根据权利要求1所述的用于低中水平放射性废物岩洞处置的方法，其特征在于，将处置单元顶板的上表面设置成中间高周围低的形状。
7.一种用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构，其特征在于，包括岩洞，所述岩洞内设有处置单元(1)和防排水系统，所述防排水系统包括具有节理裂隙水通道的砾石排水单元(2)，
所述处置单元用于码放低中水平放射性废物(3)；
所述砾石排水单元设于所述处置单元与所述岩洞之间，其采用砾石填充而成，以形成所述节理裂隙水通道；
所述砾石排水单元包括砾石层底板(21)、砾石层侧墙(22)、以及砾石层顶板(23)，
所述处置单元包括处置单元底板(11)、处置单元侧墙(12)以及处置单元顶板(13)，
所述砾石层底板设于所述岩洞的底部，所述处置单元底板设于砾石层底板上，所述处置单元侧墙设于处置单元底板上，处置单元底板和处置单元侧墙合围构成处置单元本体，低中水平放射性废物码放在处置单元本体内，所述处置单元顶板设于处置单元本体的顶部，且处置单元顶板的上表面采用中间高周围低的形状；
所述砾石层侧墙设于所述处置单元侧墙与所述岩洞之间；
所述砾石层顶板设于所述处置单元顶板与所述岩洞之间。
8.根据权利要求7所述的用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构，其特征在于，所述防排水系统还包括底部防水层(41)、排水花管(5)、集水槽、侧面防水层(42)、以及顶部防水层(43)，
所述底部防水层设于所述砾石层底板与所述岩洞的底部之间，
所述排水花管设于所述砾石层底板内，所述砾石层底板的底面为倾斜面，排水花管处于砾石层底板内靠近倾斜面的底部的一端，排水花管的长度方向沿岩洞的纵向方向设置，且排水花管与水平面倾斜设置；
所述集水槽设于所述岩洞外，用于收集排水花管排出的水；
所述侧面防水层设于所述处置单元侧墙的外表面上；
所述顶部防水层设于所述处置单元顶板的上表面上。
9.根据权利要求8所述的用于低中水平放射性废物岩洞处置的结构，其特征在于，所述防排水系统还包括支柱(6)、细砂层(7)、以及土工织物(8)，
所述支柱设于所述岩洞的底部，支柱的数量为多个，各个支柱均匀分布，所述砾石层底板处于各个支柱之间，且所述处置单元底板支撑在各个支柱上；
所述细砂层设于所述砾石层顶板的上表面，所述土工织物设于细砂层与砾石层顶板之间。
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Citations (3)
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| CN106089265A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种低中放废物岩洞处置库防渗排水系统及排水系统施工方法 |
| CN106409370A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-15 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 具有气载放射性过滤排放功能的低中放废物处置库及方法 |
| CN108028085A (zh) * | 2015-05-07 | 2018-05-11 | 莱纳·蒂芬巴赫 | 放射性材料储存的废物储存库及其建造方法 |
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2021
- 2021-10-11 CN CN202111181544.9A patent/CN113903486B/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN108028085A (zh) * | 2015-05-07 | 2018-05-11 | 莱纳·蒂芬巴赫 | 放射性材料储存的废物储存库及其建造方法 |
| CN106089265A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种低中放废物岩洞处置库防渗排水系统及排水系统施工方法 |
| CN106409370A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-15 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 具有气载放射性过滤排放功能的低中放废物处置库及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 我国低中放废物处置相关问题研究;郑文棠等;《南方能源建设》;第1卷(第1期);第75-82页 * |
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