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中国核工业工程勘察大师--马海毅

时间:2018-12-03 10:21 来源:未知 关注:

马海毅,男,1983年毕业于成都地质学院水文地质学专业,教授级高级工程师,现任中国能源建设集团广东省电力设计研究院院级资深专家、科诺勘测公司总工程师,2012年被评选为全国电力勘测设计行业第二批资深专家。

“扎扎实实做好本职工作,尤其是在科研项目和工程服务方面下功夫。创新、质量、服务、持续地努力,是成功的必要条件。”在马海毅的笔记里,记录着这样一句话。30余年的职业生涯中,马海毅从事核电工程勘察就有20多年,始终脚踏实地潜心钻研、孜孜不倦追求技术创新,积累了深厚的技术底蕴、丰硕的专业成果和显著的工作业绩,为广东院乃至我国核电建设事业添上了浓墨重彩的一笔。

“工欲善其事,必先利其器。”马海毅先后主持完成的《核电厂厂址动弹性模量等动参数的测试和评价研究》、《核电工程岩体力学特性评价方法及爆破施工安全监控关键技术》、《核电厂非均质、非硬质岩地基勘察和抗震适应性研究》等科研成果在多个核电工程勘测中得到广泛应用,获得国家级、省部级工程及科技奖项40余项,获得核工业部级优秀工程勘察、咨询、软件等奖励16项。其中主持完成的岭澳核电站工程勘察荣获2004年国家级优秀工程勘察金质奖,岭澳核电站投运至今屡创世界同类核电站安全运行纪录,为我国的核电事业发展奠定了坚实基础。

一、岭澳核电的工程勘测设计

1992~2000年主持岭澳核电站工程全过程勘察,包括初步可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图设计、工程建造等5个阶段,每个阶段在实施勘察前都进行了详细策划,制定了勘察大纲和质量保证大纲,找出该阶段要解决的岩土工程问题,对重点、难点都制定了相应的勘察方法和措施。在国内首次成功实现了1000MW级大型商用核电工程全过程自主勘察,其中核岛地基岩土设计参数的确定是最难的关键项目,当时国内没有先例。该项目采用当代最先进的仪器和测试技术,完成了120多米深度的钻孔弹性模量测试和跨孔法弹性波测试等两项目高难度、高风险的原位测试项目。在综合分析各项原位测试和室内试验成果的基础上,咨询法国专家,掌握了关键技术,确定了核岛地基岩土的动态及静态设计参数,通过了国内专家评审,成果被核岛设计部门采纳。该项目还通过分析了大量的测试数据,解决了将角岩与花岗岩作为同一力学层共同作为核岛地基的技术难题。在核岛基坑开挖后发现了几条构造破裂面,通过采用恰当的物探、详细的测绘、结合前期资料综合分析,得出地基岩体是稳定的结论。该项目达到当今国内领先水平,社会效益和经济效益十分显著。该项目开创了我国核电工程自主勘察的先河,2004年12月荣获全国第九届优秀工程勘察金质奖。

在岭澳核电工程主持实施工程建造阶段的勘察是国内第一次,亦是常规电力工程所没有的,其中核岛区的勘察,采用了大比例尺(1:100)工程地质测绘、多种工程物探和测试,验证了前期勘察资料、证明了核岛地基的稳定性,勘察成果为核岛地基的核安全检查与评审提供了必需的基础资料,为工程建设关键路径之核岛的第一罐混凝土施工奠定了坚实基础。这项工作圆满完成,首次获得了在核电工程建造阶段中宝贵的勘察实践经验。

核电项目的安全分析报告是项目开工、装料的必备文件之一。1996~1997年负责编写岭澳核电站初步安全分析报告中岩土工程和地基稳定性分析章节,1998~2000年担任最终安全分析报告广东院负责的章节编制总负责人,编制地基、边坡、外部条件等章节,协调及统审广东院其他章节的编制。这是大型商用核电站安全分析报告编制实现了第一次有国内单位参与。

岭澳核电站二期工程是在广东兴建的第三座大型商用核电站,也是国内“十五”开工建设的两个核电项目之一,其规模及容量更大。与广东前两座核电站不同,岭澳核电站二期工程的常规岛采用半速汽轮机,对地基的要求更高了,而且二期工程场地的地质条件比一期更复杂、岩土性质更差了。1996年主持了核岛定位勘察,为二期工程的总平面优化设计提供了准确的岩土资料及参数、为缩短防波堤的长度提供了坚实的地质专业依据。自2000年起至2008年,主持了该项目全过程的工程勘察,从可行性研究、初步设计、施工图设计,到工程建造等各阶段的勘察。同样是核岛地基岩土设计参数的确定,与一期相比,测试方法和仪器设备基本相同,但也有改进:一是钻孔弹模计作了改进,测量精度更高了、测试数据不需修正、更为直接了;二是跨孔法波速测试的钻孔间距加大了,从一期的最大间距20m增加到35m,对激振器和检波器的要求更高了,优点是测试的岩体范围相应增大了,成果代表性更好了。常规岛采用半速汽轮机,基础尺寸增大了、荷载加大了,而常规岛的地质条件比一期更复杂。通过多阶段多种手段综合勘察,工作量增加、孔深增加,详细查明了场地岩土条件和性质,推荐了桩基与天然地基相结合的方案,与一期相比,桩基数量更多了,占多数。在常规岛的桩基施工过程中,利用超前钻探查明了桩底岩土软夹层的分布及埋深,使每根桩都坐落在设计要求的完整基岩上,确保了桩基质量。主编了“厂址有关设计数据”(中、英文)、参编了该项目的“可行性研究报告”和“最终安全分析报告”(FSAR)。该项目工程勘察的技术水平在国内至今仍处于领先水平,社会效益和经济效益明显,对后续二代改进型核电技术路线的工程勘察起到了示范性作用。“岭澳核电站二期工程岩土工程勘测”获得2012年度电力行业优秀勘测工程一等奖。

二、红沿河核电的地基把脉者

2013年6月6日,广东院承担常规岛设计的辽宁红沿河核电站一期工程1号机组顺利通过168试运,投入商业运行。作为我国百万千瓦级核电机组自主化、国产化程度最高的核电站之一,红沿河核电站见证了几代核电建设者的拼搏与汗水,马海毅正是其中重要一员。

“2006年寒冬刚过,广东院就参与到红沿河核电站的建设工作中来。红沿河核电站的地基条件是当时国内遇到最复杂的岩土条件,我们在地基岩体中发现一种叫‘捕虏体’的地质现象。”马海毅介绍,红沿河核电站的地基非常特殊,具有典型的不均匀性,给广东院岩土工程分析与地基评价带来很大困难。

结合广东院丰富的核电工程勘测经验,马海毅经过充分调查,提出了针对“捕虏体”的勘测方案和评价方法;地基专题评审会上,1、2号机组主厂区勘测得到评审通过,核岛地基现场验收与评审获得确认。广东院凭借精湛的技术加上良好的咨询服务,赢得了3、4号机组核岛区初步设计的勘测工作。

但是,更加严峻的考验接踵而来!

相比1、2号机组核岛区地基,红沿河核电站3、4号机组核岛区地基的捕虏体分布更加复杂。针对这一特殊地质现象,全部挖除捕虏体的处理方案将导致原定工期延后和成本大幅增加。

“还有更好的处理方案吗?”面对困难,马海毅陷入深思。通过周密实地勘察检验,结合动态分析研究成果和国内外同类工程经验,凭借严谨的对比分析和科学论证,为浅层地基处理方案提供了充分的地质及岩土工程依据。经过多次研讨、答辩,得到大部分专家认同。该方案既保障了工期、又节省了投资。红沿河核电项目使广东院核电勘测技术真正实现了走出广东的跨越式发展,马海毅为此做出了卓越贡献。

三、身先士卒的实践探索家

“上世纪70年代,核电工程在我国刚刚起步,核电勘测技术尚处于空白阶段,既没有现成的规程规范和技术标准,也没有任何工程勘测经验可借鉴,广东院开展的核电勘测设计可谓是一项开拓性的工作。”回望广东院核电业务发展历程。

“当时培训的机会不是很多,事实上也没有人去培训你,”马海毅感慨,“所有关于核电站地基勘察的知识都要靠实践,靠设计人员查阅资料,一步一步在实践中积累经验,再将经验升华成理性的知识和技术。”

“实践出真知”成为马海毅技术创新道路上的习惯,“勇于接受挑战,承担没有前期经验、岩土工程条件复杂的工程,重视并应用多种手段于核电工程勘测中,尤其是原位测试,解决特殊的地质及岩土工程问题。”

“居于斯不囿于斯,踏实于斯升华于斯。”马海毅参与、主持了包括大亚湾、岭澳、阳江、红沿河、宁德、台山腰古、防城港、广东陆丰在内的多个核电站厂址选择与勘察,这些项目都已投产或在建设中,还参与了大量的核电项目前期工作,并将实践中的探索和感悟,升华为技术理论,比如《核电站厂址工程地质勘测中岩体风化等级划分的应用》、《广东岭澳核电站工程勘察实录》、《粤西滨海核电厂址强风化花岗岩物理力学特性试验研究》等,主持新编行业标准《核电站工程勘测技术规程》,参加新编国家标准《低、中水平放射性废物处置场岩土工程勘察规范》(GB/T 50983-2014)等多项国家和行业的技术标准。在广东院取得的众多大型火电、电网、新能源工程业绩中,也凝聚着马海毅30年来无数个日日夜夜的辛劳付出,其中海域风电工程在近几年的科研、培训、实践中初结成果,项目已付诸实施。

近年来马海毅已将工作重心转到科技开发和人才培养,主持或指导了多项科研项目、参与广东院博士后培养、担任博士后课题的院内导师。