前言

中华人民共和国国家标准

核电厂岩土工程勘察规范

Code for geotechnical investigation of nuclear power plants

GB 51041-2014

主编部门：中国核工业集团公司

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2015年8月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第584号

住房城乡建设部关于发布国家标准《核电厂岩土工程勘察规范》的公告

   现批准《核电厂岩土工程勘察规范》为国家标准，编号为GB 51041-2014，自2015年8月1日起实施。其中，第1.0.5、5.2.4、6.2.4、9.1.1、9.2.1、9.3.1、10.1.5、10.4.1条为强制性条文，必须严格执行。

   本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2014年10月9日

前言

   本规范是根据原建设部《关于印发<2005年工程建设标准规 范制订、修订计划(第二批)>的通知》(建标函[2005]124号)的要求，由中国核电工程有限公司、电力规划设计总院会同有关单位共同编制完成的。

   规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规范。

   本规范共分13章和3个附录，主要内容包括：总则、术语和符号、基本规定、初步可行性研究阶段、可行性研究阶段、初步设计和施工图设计阶段、工程建造阶段、水工构筑物、专门岩土工程勘察、边坡工程、水文地质、勘察方法、岩土工程分析评价和成果报告等。

   本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

   本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国核工业集团公司负责日常管理，由中国核电工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送至中国核电工程有限公司(地址：北京市海淀区西三环北路117号，邮政编码：100840，邮箱：北京840信箱)。

   本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：

   主编单位：中国核电工程有限公司

             电力规划设计总院

   参编单位：郑州中核岩土工程有限公司

             核工业南京工程勘察院

             环境保护部核与辐射安全中心

             建设综合勘察研究设计院有限公司

             核工业第二研究设计院

             中兵勘察设计研究院

   主要起草人：王旭宏  戴联筠  邓小宁  方仁宝  化建新 毛尚之  王中平  王振超  王跃庚  宁俊栋 田胜清  李玉民  李昊辉  李金旺  吕涛 陈立伟  陈哲  何剑  杨立建  杨球玉 张明  张晓伟  张超琦  周群  胡双跃 项勃  耿学勇  顾宝和  莫映辉

   主要审查人：唐辉明  马海毅  王基文  王清  王煜霞 叶静风  刘存合  刘厚健  刘健  齐迪 汤国毅  许波涛  谷秀萍  李中  李海波 陈昌斌  邵长云  罗兰英  周本刚  倪恒 秦敏  程小久  韩绍英

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中华人民共和国国家标准
核电厂岩土工程勘察规范
GB51041-2014
条文说明
制订说明
《核电厂岩土工程勘察规范》GB51041-2014，经住房城乡建设部2014年10月9日以第584号公告批准发布。
本规范制订过程中，对重要的岩土工程勘察技术问题进行了调查研究，编写了专题报告；总结了近年来国内外核电厂岩土工程勘察工作的工程实践经验和教训，采纳了工程勘察领域新的科研成果，同时参考了有关国际标准和国外先进标准。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《核电厂岩土工程勘察规范》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

1总则

1  总    则

1.0.1  为了贯彻国家发展核电的战略决策，执行国家有关的核电厂安全法规和技术经济政策，使核电厂岩土工程勘察满足核电厂厂址选择、设计、建造和运行的要求，制定本规范。

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1.0.1  本规范包括核电厂厂址选择、设计、建造和运行所有阶段的岩土工程勘察工作内容。

1.0.2  本规范适用于陆上固定式核电厂以及核供热厂、实验堆、研究堆及核燃料后处理厂的岩土工程勘察。

1.0.3  核电厂岩土工程勘察应按照建设程序、工程特点和场地条件分阶段进行，各阶段的勘察应符合本规范的规定。

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1.0.3  核电厂各勘察阶段以及岩土工程勘察工作内容及要求和一般的工业民用建筑不同，勘察时应按本规范的要求进行，否则不能满足设计和施工的要求。

1.0.4  核电厂岩土工程勘察，应正确反映厂址的岩土工程条件，并应提出资料完整、评价正确的岩土工程勘察报告。

1.0.5  核电厂岩土工程勘察的全过程应有质量保证措施，并应形成质量控制的记录。

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1.0.5本条为强制性条文，必须严格执行。核电厂是安全等级最高的工业建筑物群，对勘察、设计、建造、运行活动有着非常高的质量要求。IAEA新的安全标准《SiteEvaluationforNuclearIn-stallations》No.NS-R-3第6.1条明确规定：必须制定充分的质量保证大纲，以控制在核装置厂址评价各个不同阶段开展的厂址调查和评定以及工程活动实施的有效性。我国《核安全与放射性污染防治“十二五”规划及2020年远景目标》规定：对于新申请建造许可证的核电项目，按照我国和国际原子能机构最新的核安全法规标准进行选址和设计。勘察作为厂址调查和评定活动的一部分，同样应满足上述要求。因此特制订本条规定，并作为强制性条文。

1.0.6  核电厂岩土工程勘察，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号

2.1 术语

2 术语和符号

2.1 术 语

2.1.1 核电厂 nuclear power plant

依靠原子核裂变能量发电的电厂。

2.1.2 核岛 nuclear island

核反应堆厂房及其紧邻的核辅助、附属建(构)筑物。

2.1.3 常规岛 conventional island

汽轮发电机厂房及其紧邻的辅助、附属建(构)筑物。

2.1.4 能动断层 capable fault

在地表或接近地表处有可能引起明显错动的断层。

2.1.5 岩土单元 soil and rock mass unit

具有相同或相近工程特性的、同一地质年代和同一地质成因的土体或岩体。

2.1.6 厂区 site area

包括核岛、常规岛及紧邻的辅助生产、办公、生活服务设施场地的总称。

2.1.7 厂址 site for plant

包括核电厂厂区，取、排水建(构)筑物地段等在内的各建(构)筑物场地的总称。

2.1.8 SL-2级地震动 seismic level 2 ground motion

对应于核电厂极限安全要求的地震动，在核电厂设计基准期内年超越概率不超过10-4，其峰值加速度不小于0.15g(g为重力加速度)。

2.1.9 抗震Ⅰ类建(构)筑物 structure of seismic category Ⅰ

核电厂中与核安全有关的重要建(构)筑物，采用SL-2级地震动进行抗震设计。

2.2 符号

2.2 符 号

a——建(构)筑物验算地点的设计基准地震动地面峰值加速度；

b——基础宽度；

c——黏聚力；

d——基础埋置深度；

fs——侧壁摩阻力；

fa——修正后的地基承载力特征值；

fr——地基承载力极限值

fak——地基承载力特征值；

frk——岩石饱和单轴抗压强度标准值；

Kv——岩体完整性指数；

N——标准贯入试验锤击数；

N0——液化判别标准贯入锤击数基准值；

Rc——岩石饱和单轴抗压强度；

Vp——压缩波波速；

Vs——剪切波波速；

γ——重力密度(重度)；

γm——重度加权平均值；

γs——统计修正系数；

σr——剩余标准差；

——内摩擦角；

′——有效内摩擦角；

δ——变异系数。

3基本规定

3.1 一般规定

3  基本规定

3.1  一般规定

3.1.1  核电厂岩土工程勘察应按照各勘察阶段的要求，查明厂址区的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质作用与地质灾害等岩土工程条件，提供岩土参数，对场地和地基的适宜性以及边坡稳定性作出评价。

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3.1.1本条对核电厂岩土工程勘察主要的任务及内容作了总的规定，虽然因勘察阶段的不同而有所侧重，但各阶段勘察均应满足本条要求。核电厂岩土工程勘察的重点是提供与核安全相关建筑物的地基岩土设计输入参数，包括静态参数和动态参数，动态参数既是重点，也是难点。

3.1.2  核电厂岩土工程勘察，应在踏勘调查的基础上，制定勘察技术方案、编制勘察工作大纲，综合采用各种勘察方法手段进行勘察。

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3.1.2核电厂岩土工程勘察，应充分搜集、分析已有资料，编制勘察工作大纲和质量保证大纲。搜集分析已有资料，也是勘察工作的重要组成部分，但近年来不少勘察单位比较重视勘察实物工作量，而不太重视有关勘察资料的搜集及分析，这是应予改进的。由于核电厂勘察的重要性、复杂性，应制订有针对性的勘察技术方案，编制勘察工作大纲和质量保证大纲，并通过专家或有关单位的评审。

3.1.3  核电厂建筑场地可分为核岛地段、常规岛地段、水工构筑物地段、附属建筑地段，并应按各地段的建(构)筑物特点进行岩土工程勘察。

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3.1.3核电厂的总体布置，各个建筑群在建筑物组合和性质上有明显的差异。本规范根据建筑物的功能和组合划分为4个不同的建筑地段。这些不同建筑地段建筑物的安全性质、结构、荷重、基础形式和埋深等方面的差异，是考虑选择勘察手段和方法、钻探深度和布置要求的依据。

3.1.4  核岛及其他核安全相关建(构)筑物场地各阶段勘察均应有实物工作量。

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3.1.4核岛及其他核安全相关建(构)筑物是核电厂中安全要求最高的建(构)筑物，也是核电厂岩土工程勘察重点关注的对象。核岛及其他核安全相关建(构)筑物的安全评价、设计、施工都需要有可靠的岩土资料。根据质量保证的要求，这些岩土资料不应是通过资料分析得来的，而应通过工程地质测绘、钻探、物探、测试试验等实物工作获取原始数据再经岩土工程分析得到的。勘察实物工作量的多少根据勘察阶段、建(构)筑物的规模、场地和地基复杂程度综合确定。

3.1.5  岩土工程分析应贯穿于岩土工程勘察的全过程。岩土工程勘察报告应在岩土工程分析的基础上，按不同勘察阶段的要求，分别对厂址方案、地基基础方案以及设计、施工需要的岩土参数等作出分析、论证及建议。

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3.1.5本条主要说明两点：第一，岩土工程分析不仅应分析评价岩土自然规律和特征，还应强调针对工程实际需要作出岩土工程分析评价，与工程密切结合，解决工程问题。资料整编时，应针对需要解决的岩土工程问题，将原始资料、测试数据及调查结果综合归纳、论证，并作出分析评价。第二，岩土工程分析的结果应体现在厂址方案、总平面布置方案、地基基础方案或岩土体利用与改造方案，以及设计、施工参数等方面上。而评价时应立足于岩土工程条件，充分吸取当地建筑经验，并应综合考虑上部结构、材料供应及施工条件等因素，经不同方案比较，优选出经济合理的方案。

3.1.6  对岩土工程条件复杂的场地应针对具体问题进行专门察，并提出原位测试或原体试验、施工检测、工程监测等专项方案和建议。专门勘察可不受勘察阶段的限制。

3.1.7  宜根据核岛等主要建(构)筑物地基的剪切波速值、地基承载力特征值对厂址进行分类，厂址分类宜符合表3.1.7的规定。

表3.1.7  厂址分类

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3.1.7本条按照新版有关核安全导则及有关工程经验制定。可根据反应堆厂房等主要建(构)筑物的场地剪切波速V_s值、岩土地基承载力特征值f_ak等条件对厂址进行分类。在当前条件下，Ⅰ类厂址适宜建设各种类型核电厂，Ⅱ类厂址应进行具体分析研究确定，Ⅲ类厂址不适宜建设核电厂。目前，我国建设和选择的核电厂绝大多数属于Ⅰ类厂址，Ⅱ类的Ⅱ₁类厂址通过必要的静力、动力分析计算等专题工作，原则上应适宜建设核电厂，Ⅱ₂类厂址应进行专题研究，进一步积累经验。

3.1.8  核电厂岩土工程各勘察阶段的钻孔岩芯应装箱、作清晰的标记、拍摄岩芯彩照。与核安全有关的和重要的常规岛建筑物地段的钻孔岩芯应长期保留。

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3.1.8核电厂工程勘察所获得的岩芯是钻探工作的重要成果，是检验地质条件的实证，因此，各阶段勘察所采取的钻孔岩芯在勘察结束后应移交业主保管。本条仅作了原则的规定，在勘察工作中，可按照实际情况和工程经验具体研究确定。不同的勘察阶段对岩芯保留有不同的要求，如初可研、可研阶段宜全孔保留岩芯，设计阶段可只保留厂坪标高以下的岩芯。另外，可重点保留控制性钻孔及有代表性的岩芯，对于岩性无变化孔段的可按一定比例(如1：10)缩节保留；对于岩性变化大、软弱夹层多的地层，适当增加保留的长度和段数。

3.1.9  钻孔及孔内测试完成后，除了留作长期观测孔的钻孔以外，其余钻孔应按本规范第12章的规定封孔回填到设计厂坪标高。

▼ 展开条文说明
3.1.9钻孔完成以后应做好钻孔回填和封孔工作，防止破坏地基和遗留地下水联系通道。

3.2 岩土工程勘察等级

3.2  岩土工程勘察等级

3.2.1  核电厂岩土工程勘察等级可由工程等级、场地复杂程度等级综合确定。

3.2.2  核电厂整体工程等级应为一级，核电厂各类建(构)筑物工程等级应按表3.2.2确定。

表3.2.2  核电厂各类建(构)筑物工程等级

   注：表中与核安全相关建(构)筑物按一般情况下列出，不同的堆型及机组类型对与核安全相关建(构)筑物有不同的规定，勘察时可按设计要求确定。

3.2.3  核电厂建筑场地的复杂程度可按表3.2.3的规定确定。

表3.2.3  核电厂建筑场地复杂程度分类

▼ 展开条文说明
3.2.3为了统一核电厂勘察场地复杂程度标准，按场地的地形地貌、边坡情况、地层结构、岩土性质均匀程度、地质构造情况、有无不良地质作用、水文地质条件复杂程度、地震情况等因素，将勘察场地划分为复杂、中等复杂、简单场地。
本条勘察场地复杂程度的划分，是一个宏观的、较定性的标准，具有一定的灵活性，岩土工程师应根据本条文规定及工程经验合理划分。
场地复杂程度划分时，可先从复杂场地开始进行划分，凡符合本条复杂场地或中等复杂场地条件中一个分号内所述条件的，即为复杂或中等复杂场地。全部满足简单场地所有条件，才能定为简单场地。

3.2.4  核电厂岩土工程勘察等级可按表3.2.4的规定确定。

表3.2.4  核电厂岩土工程勘察等级

883'>《核电厂岩土工程勘察规范[附条文说明]》GB 51041-2014

 附录C边坡岩体质量分类

C.1岩石基本质量

附录C 边坡岩体质量分类

C.1 岩石基本质量

C.1.1 岩体基本质量分级应符合表C.1.1的规定。

表C.1.1 岩体基本质量分级

C.1.2 岩体基本质量指标BQ应按下式计算：

式中：Rc——岩石饱和单轴抗压强度的兆帕数值，当Rc＞90Kv＋30时，取Rc＝90Kv＋3；

Kv——岩体完整性指数，当Kv＞0.04Rc＋0.4时，取Kv＝0.04Rc＋0.4。

C.1.3 当边坡工程岩体详细定级时，应按照不同坡高考虑地下水、地表水、初始应力场、结构面的组合、结构面的产状与边坡坡面间的关系等因素进行修正。

C.2边坡岩体质量分类(CSMR)

C.2  边坡岩体质量分类(CSMR)

C.2.1  边坡岩体质量分类(CSMR)采用积差评分模型，可按下列公式计算：

   式中：CSMR——岩体质量分类综合评分；

         ξ——坡高系数；

         RMR——岩体质量指标；

         λ——结构面条件系数；

         F1、F2、F3——结构面方位系数；

         F4——开挖方法系数；

         H——边坡高度(m)。

▼ 展开条文说明
C.2.1边坡岩体质量分类(CSMR)是岩质边坡的稳定性分类，即根据边坡的岩体质量和影响边坡的各种因素进行综合测评，然后对其稳定性进行分类，半定量地进行稳定性评价。CSMR分类因素基本上分为两部分：一部分是岩体质量(RMR)，由岩石强度、RQD、结构面间距、结构面条件及地下水等因素综合确定；另一部分是各种边坡影响因素的修正，包括边坡高度系数(x)、结构面方位系数(F₁、F₂、F₃)、结构面条件系数(l)及边坡开挖方法系数(F₄)。

C.2.2  岩体质量指标RMR应按表C.2.2取值。

表C.2.2  RMR分类参数及评分标准

▼ 展开条文说明
C.2.2岩体质量指标RMR是对岩体的5个因素，即岩石强度(单轴抗压强度或点荷载强度)、岩石质量指标(RQD)、结构面间距、结构面特征、地下水状况按权重给以评分，再对各因素的评分求和，得到总评分，总评分最高为100分，最低为0分。

C.2.3  结构面方向系数F1、F2、F3应按表C.2.3取值。

表C.2.3  结构面方向系数F1、F2、F3

   注：P代表滑动，T代表倾倒，as为边坡倾向，aj为结构面倾向，βs为边坡倾角，βj为结构面倾角。

▼ 展开条文说明
C.2.3F₁为与边坡和节理走向平行度有关的系数；F₂为与节理面倾角有关的系数；F₃为描述边坡坡角和结构面倾角间关系的系数。

C.2.4  结构面条件系数λ应按表C.2.4取值。

表C.2.4  结构面条件系数λ

C.2.5  开挖方法系数F4应按表C.2.5取值。

表C.2.5  开挖方法系数F4

C.2.6  CSMR评价边坡稳定性应符合表C.2.6的规定。

表C.2.6  CSMR评价边坡稳定性

 本规范用词说明

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1)表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

引用标准名录

《建筑地基基础设计规范》GB 50007

《建筑抗震设计规范》GB 50011

《岩土工程勘察规范》GB 50021

《土工试验方法标准》GB／T 50123

《工程岩体试验方法标准》GB／T 50266

《核电厂抗震设计规范》GB 50267

《地基动力特性测试规范》GB／T 50269

《建筑边坡工程技术规范》GB 50330

《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52

《建筑工程地质勘探与取样技术规程》JGJ／T 87

《电力工程物探技术规程》DL／T 5159

《水电水利工程地质勘察水质分析规程》DL／T 5194

《水电水利工程天然建筑材料勘察规程》DL／T 5388