王 英 张虎元 王赵明 周光平

(①兰州大学土木工程与力学学院， 兰州 730000， 中国)

(②兰州理工大学土木工程学院， 兰州 730050， 中国)

0 引 言

深地质处置是目前国际上针对高放射核废料处置普遍采用的处置措施，利用多重屏障体系(废物罐-缓冲回填材料-地下岩体体系)共同控制核素迁移，实现核废料与人类环境的永久隔离。典型的高放废物地质处置概念是：首先利用废物罐将高放废物进行包封处理，置于深埋的地下巷道，然后在废物罐与巷道之间填筑高压实黏土砌块，构建缓冲回填屏障(ENA， 2005; Pusch et al.，2012)。缓冲回填屏障一般由膨润土或者膨润土-砂的混合物压制而成，膨润土中含有的大量蒙脱石矿物具有强烈的化学吸附性能，遇水之后强烈膨胀，在地下岩体和废物罐之间形成一个完整的包封环境，阻滞核素向外迁移(叶为民等， 2007; Cho et al.，2012)。

随着中国高放废物处置库地下实验室建设进程的推进，针对膨润土缓冲屏障的施工设计已逐步开展。对于废物罐放置部位的污染区，通常采用膨润土砌块拼装的施工方法，借助特定的机械设备，将提前压制成形的膨润土砌块按照一定的施工顺序进行堆砌拼装，将废物罐封闭其中，形成完整的密封屏障(Martin et al.，2005; Gruner et al.，2008)。这种施工方法机械化程度高，拼装砌块的形状、密度以及施工工艺都可以根据地下硐室的实际情况进行调整优化，施工速度快，过程更灵活。当硐室封闭后，随着硐室周边水环境的不断恢复，地下水逐渐侵入缓冲屏障，膨润土砌块吸水膨胀，屏障各部分逐渐连成整体，形成一个完整的屏障体系。……