Study on Seismic Stability of West Slope of Tianwan Nuclear Power Station
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摘要: 田湾核电站西边坡为核安全相关边坡，在进行边坡的稳定性评价时，地震作用应根据核电厂的极限安全地震动（万年一遇）确定，且边坡稳定性系数需满足核电厂抗震设计规范要求。在深入研究核电站西边坡工程地质条件的基础上，考虑多种计算工况，采用极限平衡法和有限差分法对边坡的稳定性进行了综合评价。计算结果表明，原田湾核电站西边坡整体是稳定的，但在罕见强震作用下存在局部滑移的风险；经削方治理后的田湾核电站西边坡无论处于天然状态还是罕见强震工况下，边坡都是稳定的，不会对核安全相关建筑构成威胁。Abstract: The west slope of Tianwan nuclear power station is a slope related to nuclear safety. When evaluating the stability of the slope, the seismic action should be determined according to the ultimate safe ground motion (once in ten thousand years) of the nuclear power station, and the slope stability coefficient should meet the requirements of the code for seismic design of nuclear power station. Based on the depth study of the engineering geological conditions of the west slope of the nuclear power station, considering various calculation conditions, the stability of the slope is comprehensively evaluated by using the limit equilibrium method and the finite difference method. The results show that the original west slope of Tianwan nuclear power station is stable as a whole, but it still has the risk of local sliding under rare seismic. The west slope of Tianwan nuclear power station formed after excavation process after is stable in both natural and rare seismic conditions, and it will not bring the threat to buildings which related to nuclear safety.
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表 1 西边坡主要岩体物理力学参数
岩性 密度/（g·cm−3） 黏聚力/MPa 内摩擦角/（°） 静弹性模量/GPa 泊松比 抗拉强度/MPa 剪切模量/GPa 体积模量/GPa 阻尼比 微风化二长浅粒岩 2.64 1.5 50 20 0.24 1.2 8.06 12.82 0.03 绿泥石片岩(结构面) 2.80 0.3 30 3.4 0.27 0.24 1.34 2.46 0.1 拉张裂隙 2.64 0.08 32 
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表 3 原西边坡稳定性计算结果
计算软件 计算工况 计算方法 安全系数 竖直地震
荷载方向理正 地震+
暴雨工况简化Bishop法 2.024 向下 简化Janbu法 1.927 向下 Morgenstren-price 1.961 向下 滑动面法 1.207 向下 简化Bishop法 2.396 向上 简化Janbu法 2.247 向上 Morgenstren-price 2.213 向上 滑动面法 1.203 向上 slide 地震+
暴雨工况简化Bishop法（折线） 2.376 向下 简化Janbu法（折线） 2.332 向下 Morgenstren-price（折线） 2.563 向下 简化Bishop法（折线） 2.648 向上 简化Janbu法（折线） 2.574 向上 Morgenstren-price（折线） 3.068 向上 简化Bishop法（圆弧） 3.068 向下 简化Janbu法（圆弧） 2.921 向下 Morgenstren-price（圆弧） 3.156 向下 简化Bishop法（圆弧） 3.513 向上 简化Janbu法（圆弧） 3.269 向上 Morgenstren-price（圆弧） 3.546 向上
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表 4 治理后西边坡稳定性计算结果
计算软件 计算工况 计算方法 安全系数 竖直地震
荷载方向理正 地震+
暴雨工况简化Bishop法 2.695 向下 简化Janbu法 2.473 向下 Morgenstren-price 2.963 向下 滑动面法 4.150 向下 简化Bishop法 3.019 向上 简化Janbu法 2.947 向上 Morgenstren-price 2.763 向上 滑动面法 4.030 向上 slide 地震+
暴雨工况简化Bishop法（折线） 4.199 向下 简化Janbu法（折线） 4.561 向下 Morgenstren-price（折线） 5.199 向下 简化Bishop法（折线） 5.004 向上 简化Janbu法（折线） 4.659 向上 Morgenstren-price（折线） 5.430 向上 简化Bishop法（圆弧） 5.163 向下 简化Janbu法（圆弧） 4.605 向下 Morgenstren-price（圆弧） 5.164 向下 简化Bishop法（圆弧） 5.542 向上 简化Janbu法（圆弧） 4.814 向上 Morgenstren-price（圆弧） 5.548 向上
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表 5 FLAC3D数值模拟采用的物理力学参数
岩体 密度/（g·cm−3） 静弹性模量/GPa 泊松比 剪切模量/GPa 体积模量/GPa 二长浅粒岩 2.64 20 0.24 8.06 12.82 绿泥石片岩（结构面） 2.80 3.4 0.27 1.34 2.46 拉张裂隙 2.64
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图(15) / 表(5)
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