高铁隧道施工放射性不良地质监测方法及应用.pdf
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1、文章编号:()收稿日期:基金项目:中国铁路设计集团有限公司科技开发项目()作者简介:耿俊岩()男河北张家口人工程师主要从事工程地质方面的工作:.引文格式:耿俊岩.高铁隧道施工放射性不良地质监测方法及应用.铁道建筑技术():.高铁隧道施工放射性不良地质监测方法及应用耿俊岩(中国铁路设计集团有限公司 天津)摘 要:为研究某高速铁路隧道通过燕山期花岗岩地段放射性不良地质对隧道施工产生的影响针对开挖重点段落制定全面、科学、经济的监测方案以及应急预案对隧道施工开挖场地 辐射剂量率、地面 能谱、空气氡浓度、取样室内比活度与水中总、总 及铀含量进行跟踪监测并取样检测基本摸清隧道重点开挖段落放射性分布特征 通
2、过实际监测数据与规范要求进行对比分析得出结论:隧道现阶段辐射环境水平相对正常基本满足工程施工辐射环境安全要求在构造发育地段放射性物质局部富集须注意加强防护减少内照射剂量的产生来源节理裂隙发育地段氡气含量偏多应及时清运洞渣、施作初期支护加强隧道通风排水减少放射源停留时间关键词:高铁隧道 不良地质 放射性 监测方法中图分类号:.文献标识码:./.():.:.:引言现阶段我国高速铁路工程建设正在如火如荼地开展 当高速铁路隧道穿越花岗岩地质高背景区时会对施工作业人员产生附加的外照射和内照射影响隧道在爆破开挖过程中会产生粉尘并释放出氡气其放射性将对施工人员造成影响 同时隧道排出的废水废渣不采取措施进行处
3、置将对环境造成放射性污染目前国内众多学者对隧道放射性监测及评价进行了研究 甘光元等对西部地区某在建花岗岩质隧道进行放射性评价并提出加强监测、隧道防尘、降氡、及时封闭掌子面、排水及清运洞渣等工程措施 许定伦等对某高速公路隧道段进行放射性环境评价应用研究科学判断隧道辐射水平并对放射性水平异常地段提出了处理及防护措施 张永平针对某山岭隧道放射性超标地段对施工作业环境要求、初期支护、隧道防排水、弃渣及施工废水处理工艺等进行了分析 周铁道建筑技术 ()耿俊岩:高铁隧道施工放射性不良地质监测方法及应用佳等探讨高速公路隧道施工放射性监测所采用的标准、监测对象、仪器、方法和评价指标并提出对异常放射性环境的应对
4、措施 李翔以集通铁路蒙大段放射性环境影响评价为例阐述铁路工程放射性影响评价的基本方法、步骤和程序 李冠超等对天汕高速公路广福隧道段放射性辐射环境水平现状进行监测并提出增设屏蔽层等辐射防护措施以达到辐射环境安全限值 段贵明等对长昆客专重点隧道及路面工程进行放射性调查为施工期间和运营中的辐射安全提供依据和防护建议 王平等对张唐线隧道放射性进行地球物理调查并对测量结果进行综合分析和评价国内关于隧道放射性监测与评价研究不在少数但针对花岗岩地区隧道施工过程放射性监测与评价关注度不够缺少成熟的监测方案及放射性超标合理应急措施 为了能够有效控制隧道施工过程放射性污染了解花岗岩隧道辐射环境分布规律正确指导生产
5、防护与治理改善隧道内作业环境保证作业人员的身体健康有必要对施工阶段高速铁路放射性灾害监测及防治进行研究 监测方法和试验方案隧道放射性异常地段施工过程中放射性物质主要通过内照射和外照射对人体产生侵害 爆破开挖产生的含放射性核素的粉尘将污染隧道内空气并引起内照射和外照射基岩及裂隙水中逸出的氡气将对人体产生内照射岩石放出的 射线将对人体产生外照射 施工中产生的放射性废水、废渣和废气等放射性“三废”将对环境产生污染根据隧道施工和运营后的安全防护及环境治理的要求在隧道施工前、施工过程中及完工后根据国家、部门、行业颁布标准以及其他相关规定确定以下监测内容:隧道内、隧道进出口、斜井及周边人居环境空气氡浓度隧
6、道内及周边环境地面的核素活度及 辐射剂量率水中总、总、含量镭、氡浓度测量对弃渣、弃渣堆进行放射性监测隧道完工后为确保隧道环境中放射性指标均低于国家相关标准进行隧道内 辐射剂量率、空气氡浓度监测.放射性核素比活度所致吸收剂量率在测得调查区放射性核素含量的基础上采用 公式计算距地面 高处的空气吸收剂量率 公式中、的转换因子采用国际辐射单位与测量委员会 年 号报告书中推荐值其计算公式:.式中:、分别为岩土中、的比活度(/).人员受辐射外照射剂量估算根据铁路工程不良地质勘察规程 辐射剂量率需要计算其对人员产生的有效剂量当量计算公式:式中:为有效剂量当量()为环境地表 辐射空气吸收剂量率(/)为有效剂量
7、当量率与空气吸收剂量率比值(./)为环境中停留时间().人员吸入含氡空气的附加剂量估算人员吸入氡附加剂量计算公式:.式中:为吸入氡附加剂量().为氡与氡子体的平衡比为氡浓度较隧道外环境浓度的增量 为吸入氡剂量转换因子 为工作时间.放射性核素浓度所致内照射指数和外照射指数根据建筑材料放射性核素限量()岩石及土壤中天然放射性核素所致内、外照射指数计算公式:内照射指数:/外照射指数:/式中:、为岩石及土壤中放射性核素、的放射性比活度(/).监测点布设原则()施工前期:主要对弃渣场、隧道开挖区周边人居环境开展环境 辐射剂量率测量、地面 能谱测量、空气中氡浓度测量、氡析出率测量以及水中总、总、铀含量氡浓
8、度等测量 对每个开挖区的监测点数固定为:辐射剂量率测量 点/开挖区空气中氡浓度测量 点/开挖区水中总、总、铀含量、氡浓度测量 个/开挖区 弃渣场监测布点原则是:辐射剂量率测量 地面 能谱测量 氡析出率测量 ()施工期间:重点开展隧道施工开挖场地的跟踪监测包括 辐射剂量率、地面 能谱、空气氡浓度、取样室内比活度分析(、)水中总、总、铀含量氡浓度测量 辐射剂量率测量沿隧道施工掘进方向每 设置 个监测点位放射性核素测量沿隧道施工掘进方向约 设置 个监测点位沿隧道施工掘进方向约 设置 个空气氡浓度监测点位取样室内比活度分析(、)沿隧道施工掘进方向约 进行一次采样水中总、总、铀含量及氡浓度测量沿隧道施工
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