Сегодня: 07 | 12 | 2021

Дисертація ПРОГНОЗНА ОЦІНКА РОЗВИТКУ ТЕРИТОРІЙ АТОМНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЙ ТА ЗОН СПОСТЕРЕЖЕНЬ (на прикладі Рівненської АЕС) 2004

РОЗДІЛ 1

АНАЛІЗ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПРИРОДНИХ ТА ТЕХНОГЕННИХ ФАКТОРІВ НА СТАН ТЕРИТОРІЇ ТА СПОРУД АЕС

1.1. Характеристика досліджень та їх аналіз для визначення кількісних характеристик зміни параметрів території та об’єктів АЕС

Вибір ділянок під будівництво нових, впорядкування та розвиток існуючих територій об’єктів атомної енергетики, представляє собою задачу особливого державного значення. Цей процес потрібно всебічно удосконалювати: розвивати теорію, розробляти прогресивні технології робіт, підвищувати кваліфікацію персоналу і т. п.

Починаючи з вишукувальних робіт, і закінчуючи визначенням ряду параметрів, що характеризують експлуатаційні якості споруд, будівель та обладнання, необхідним є проведення цілого комплексу досліджень: геологічної будови, гідрогеологічних умов, властивостей ґрунтів та фізико -геологічних процесів даної території тощо. Не менш важливими є дослідження кількісних характеристик зміни стану споруд та об’єктів функціонуючих АЕС [83,89].

Прогнозна оцінка, здійснена на основі такого комплексу досліджень є ґрунтом для прийняття правильних рішень, щодо вибору ділянок під будівництво АЕС, розміщення та компонування споруд та будівель на її території. Вона робить можливим передбачення появи негативних явищ на промисловому майданчику в результаті техногенного навантаження, які приведуть до ускладнення технологічного процесу, виникнення аварійних ситуацій.

Територія розміщення Рівненської атомної електричної станції визначена, як карстонебезпечна [39,40]. 25 років тому ступінь вивчення крейдяного карсту був незначним. Тому при виборі майданчика для будівництва РАЕС враховувались, в основному, два фактори: велика глибина залягання крейди та відсутність блюдець осідання на донній поверхні в природних умовах. Такий підхід повністю відповідав вимогам, що діяли на той час у нормативних документах, керівних матеріалах і як виявилось не задовольняє вимоги сьогодення.

В даний час геологічна та гідрогеологічна обстановка на території Рівненської АЕС детально вивчається. У зв’язку з цим інженерно -геологічні вишукування були істотно розвинуті: віддешифровані космічні і аерофотознімки, проведені гелієва зйомка, карстологічне обстеження території з паспортизацією всіх виявлених карстових форм, сейсмоакустичні дослідження, біолокаційна зйомка та інші види робіт.

Буріння свердловин з різними видами каротажу проводилось до товщі базальтів, а опорні свердловини - до глибини 100м. Було здійснено моделювання гідрогеологічних умов ділянки забудови і промислового майданчика з врахуванням техногенного підтоплення і впливу водозаборів, організований інженерно - геологічний і гідрогеологічний моніторинг. На основі досліджень побудовано систему геологічних розрізів, які дають змогу оцінити територію АЕС з геологічної точки зору.

Гідрогеологічні дослідження входять у комплекс інженерно - геологічних і до них відноситься:

- з’ясування умов залягання, живлення і стікання ґрунтових вод, а також вивчення їх режиму;

- вивчення хімічного складу ґрунтових вод і засоленості ґрунтів;

- вивчення фільтраційних властивостей ґрунту.

Контроль багатьох експлуатаційних відхилень геометричних параметрів здійснюється за допомогою геодезичних методів і засобів вимірювання [13,16,21,23,24,62-64]. При цьому між геодезичними та негеодезичними методами вимірювань існує тісний зв’язок, тому що тільки на основі їх сумісного використання можна отримати повну картину про зміщення споруди чи про її стабільність [7,8,49].

Геодезичні спостереження за осіданням споруд і будівель мають велике практичне і наукове значення. Вони є основними і в більшості випадків незамінні, тому що дають повну інформацію про величину і напрямок зміщення споруд відносно нерухомих знаків геодезичної основи [48,56]. Останні закладаються з врахуванням спеціальних вимог і поза зоною впливу тиску споруди на їх основу. Крім того, точність сучасних геодезичних методів вимірювань і спеціальні прийоми математичної обробки їх результатів дають можливість до деякої міри контролювати і виявляти елементи зсуву самої геодезичної основи [19,37,50,93]. А головним є те, що геодезичні спостереження за станом споруд дають можливість своєчасно передбачати аварії, проводити ремонтні роботи, забезпечувати більш надійну роботу і довгострокове збереження споруд такого важливого та особливого призначення об’єкта як атомна електрична станція [20,22,66,86,90]. Не дивлячись на високий розвиток механіки ґрунтів і техніки фундаментозведення, не завжди можливо передбачити осідання споруди чи будівлі з достатньою точністю. Накопичення даних про осідання споруди необхідно для перевірки існуючих та розробки нових теоретичних методів інженерних розрахунків. При цьому результати геодезичних спостережень розглядаються у тісному зв’язку з геологічними і гідрогеологічними умовами, а також даними польових і лабораторних досліджень ґрунтів [18,54,91].

Технічні умови на виробництво і прийняття загальнобудівельних та спеціальних робіт при будівництві відповідальних споруд АЕС вимагають врахування їх фактичного осідання.

При зведенні капітальних споруд геодезичні спостереження повинні розпочинатись одночасно з улаштуванням котлованів. Їх результати використовуються для визначення підйому дна котловану після звільнення його від побутового навантаження. Вони є необхідними в процесі зведення споруди і повинні продовжуватись в період її експлуатації аж до стабілізації осідань, а для об’єктів особливого призначення, якими є АЕС, - і на весь час їх роботи.

Геодезичні спостереження ведуться також за осіданням будівель та споруд, які знаходяться довгий час в експлуатації, і в них виявлені нестабільні процеси щодо деформацій. Результати спостережень необхідні для розробки заходів з укріплення основ і фундаментів.

Спостереженню за осіданням споруд передує детальна розробка програми досліджень, в якій формулюються їх задачі, позначаються місця встановлення нівелірних знаків, проводиться методика спостережень і вказується календарний план вимірювання осідань.

Контроль за станом об’єктів Рівненської атомної електричної станції (рис.1.1) проводиться на всіх об’єктах шляхом проведення високоточного нівелювання I і II класів.

Розрізняють два види осідання споруд - рівномірне та нерівномірне. Математична характеристика осідання виражається величинами перпендикулярів, опущених з початкової горизонтальної площини, утвореної підошвою фундаменту, до перетину з деформованою поверхнею. У випадку, коли відрізки цих перпендикулярів рівні, осідання називають рівномірним і, навпаки, коли відрізки нерівні - нерівномірним. Таким чином, рівномірне осідання може відбутися лише в тому випадку, коли тиск, викликаний вагою споруди, і стиснення ґрунту у всіх частинах основи під фундаментом буде однаковим.

Рис.1.1. Схема промислового майданчику Рівненської АЕС

Нерівномірне осідання відбувається передусім у результаті різного тиску частин споруди і неоднакового стиснення ґрунту під фундаментом, що в свою чергу викликає різного роду переміщення і деформації в надфундаментних конструкціях споруд.

Рівномірне осідання, звичайно, не впливає істотно на міцність і стійкість споруд. Значне осідання можуть викликати лише деякі зміни в роботі конструкцій підземних частин споруди. Ускладнення появляються при попаданні підлоги підземної частини під рівень ґрунтових вод. Рівномірне осідання споруди виявляється найбільшим при наявності жорстко приєднаних пристроїв, що зв'язують її з іншими спорудами.

Геодезичні спостереження ведуться головним чином для відшукування нерівномірного осідання, що є більш небезпечним для споруд. Рівномірного осідання на ґрунтах, що стискаються, практично не буває. Прикладом можуть бути об’єкти Рівненської атомної електричної станції, значення величин осідання яких приведено в табл. 1.1.

Таблиця 1.1.

Вертикальне зміщення фундаментів споруд РАЕС від

Початкового спостереження за циклами вимірювань за 1998р, мм

№№

П/п

Назва

Споруди

К-сть

Марок

Початок

Спосте-

Режень

Осідання,

Мм

1

2

3

4

5

6

1

ОНС

Від

+0,5

12

1984

До

-13,7

Середнє

-2,4

2

Хлораторна

Від

+2,1

10

1984

До

-2,4

Середнє

-0,9

3

БНС 1,2

Від

-2,1

11

1981

До

-6,6

Середнє

-3,8

Від

-0,9

3

1984

До

-4,1

Середнє

-2,4

4

НСГ

Від

-1,9

8

1981

До

-4,9

Продовження таблиці 1.1

1

2

3

4

5

6

Середнє

-1,9

Від

-1,0

3

1984

До

-3,0

Середнє

-1,8

5

ОДК (зовні)

Від

+3,1

58

1984

До

-19,0

Середнє

-1,6

А) лаб. металів

Від

+0,6

3

1984

До

+0,5

Середнє

+0,5

Б) токарного

15

1984

Від

+0,8

Відділення

До

-1,2

Середнє

-0,04

В) ХВО

Від

+12,7

16

1984

До

-1,5

Середнє

+4,5

Г) реагентне

9

1986

Від

+19,7

Господарство

До

-5,5

Середнє

+4,2

Ґ) КЛВ

Від

+111,3

8

1986

До

+6,8

Середнє

+66,8

6

АЗК

Від

+1,3

23

1984

До

-7,8

Середнє

-0,7

7

Маслоапаратна

9

1984

Від

-0,2

До

-2,2

Середнє

-1,1

8

Димар ПРК

Від

-0,1

4

1991

До

-0,1

Середнє

+2,3

9

МАГАТЕ

Від

+0,7

24

1996

До

-1,6

Середнє

-0,8

10

Пож. депо

Від

+1,6

/зовні/

19

1997

До

-1,1

Середнє

-0,0

Пож. депо

Від

-0,4

/в середині/

21

1997

До

-2,2

Продовження таблиці 1.1

1

2

3

4

5

6

Середнє

-1,2

11

Градирня №1

Від

-6,1

14

1981

До

-15,2

Середнє

-9,9

Від

-1,4

23

1984

До

-8,6

Середнє

-4,5

12

Градирня №2

Від

-10,9

13

1980

До

-18,2

Середнє

-14,1

Від

-1,1

26

1984

До

-4,6

Середнє

-2,9

13

БНС 3

Від

-1,1

20

1986

До

-6,6

Середнє

-3,2

14

Градирня №3

Від

+1,6

37

1986

До

-7,2

Середнє

-2,5

15

Градирня №4

Від

-1,3

38

1986

До

-7,0

Середнє

-4,0

Причинами нерівномірного осідання на досліджуваній території є неоднорідність геологічної будови як у вертикальному, так і у горизонтальному напрямку, наявність порід, які за своїми фізичними характеристиками є поганою основою для фундаментів, а також значне коливання рівня ґрунтових вод на території промислового майданчика РАЕС.