辐射水平范文

辐射水平范文（精选10篇）

辐射水平 第1篇

关键词：SPECT/CT,活性室,γ辐射剂量率,表面污染,辐射防护

本院SPECT/CT是一款多功能核医学成像设备,具有全部单光子发射型计算机断层影像(SPECT)功能和部分正电子发射型计算机断层呈像(PET)功能,其附带的CT具有定位和衰减校正功能,可对核医学图像和CT图像进行图像融合,提供病变的解剖结构信息和功能代谢信息,能对肿瘤进行定位、定性诊断,在肿瘤的良恶性鉴别诊断、复发或转移探测、疗效评价等方面具有独特的价值[1]。但其工作涉及使用非密封性放射源(99mTc、18F、131I等),特别是在活性室对放射性药物进行的储存、淋洗、配制、注射以及废物处理等操作派生的辐射问题日益凸显。为确保工作人员安全,依据职业性外照射个人监测规范(GBZ128-2002)要求,医院在接受国家环保部门监管的同时,应自主定时开展工作场所环境辐射水平的测量工作。在参考国内医院辐射环境监测方法的基础上,笔者进行了本院SPECT/CT工作场所的γ辐射剂量率和表面污染的测量工作,以掌握其辐射防护状况。

1 仪器与方法

1.1 仪器

RADIATION ALERT INSPECTOR (辐射报警检测仪),产地:美国。该仪器探头为G-M (盖格-弥勒)计数管,可测量γ辐射剂量率和表面污染,仪器定期送中国测试技术研究院进行检定校正,目前仪器检定合格(有效期至2015年6月)。

1.2 方法

(1)测量场所:

针对SPECT/CT系统工作流程所涉及的可能造成辐射危害的全部场所,包括储源室、活性室、废物间、候诊室、SPECT/CT机房-检查室等。

(2)测量内容:

γ辐射剂量率和表面污染。

(3)测量方法:

根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)和《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)要求,结合工作场所实地条件于工作人员日常接触场所的敏感区域布设测量点位,每个点位均进行10次重复测量;单次测量时间均>15 s且在读数稳定时再记录数据;测量时探测器距探测对象表面30cm,距地面1m;测量的数据经统计学处理后得出测量结果。对于存在放射源的表面污染测量,采用直接测量方法,探测距离为10 mm。

2 结果与分析

2.1 布局

合理的工作场所布局有助于更好地开展工作,最大程度地减少辐射污染。本院SPECT/CT工作场所依据国家相应标准规定进行建造布局[2]。

2.2 γ辐射剂量率

2.2.1 活性室区域

活性室操作包括放射性药物的储存、淋洗、配制、注射以及废物处理等,测量结果见表1。

2.2.2 病人候诊区域

病人候诊室为工作人员常接触的场所,也是辐射防护监测工作中最易忽略的地方,测量结果见表2。

2.2.3 机房-检查室区域

在机房-检查室对10个受检病人进行检查后,测量其γ辐射剂量率,结果见表3 (病人注射药物活度为5～20mCi)。

根据本院核医学科上班制度,工作人员年最长工作时间按2000h算,参照测量结果,该场所γ辐射剂量率按最大值2.72μS/h计,则其职业照射年有效剂量最大值为5.4 mSv,超过年个人剂量约束值5 mSv,但低于年个人剂量限制20 mSv。

2.2.4 候诊室受检病人

对2例受检病人注射等活度(5 mCi)的不同药物,在相同位置下,测得的γ辐射剂量率存在明显差异。检测发现,2例病人的γ辐射剂量率均处在较高水平,特别是18F注射者在距离1m处的γ辐射剂量率高达11.28μSv/h,在距离5m处,最小值也有3.09μSv/h;而99mTc注射者在距离1 m处,最小值也有2.57μSv/h,超过环境监测中心所设的报警值2.5μSv/h,测量结果见表4。

2.3 表面污染测量

各场所表面污染测量均在完成日常工作的24 h后开展,探测表面均匀平整,测量过程中尽可能保持探测距离最小,一旦探测到污染区,即将探测器停留在该区域,并保持足够时间[3],测量结果见表5。

由表1可知,SPECT/CT工作场所表面污染主要存在于活性室内,其中注射台面、登记操作台、超净化工作台和废物桶四周表面污染值分别高达32.18、28.48、27.95、21.28 Bq/cm2,但未超过国家标准规定的限值(40 Bq/cm2)[4]。另外,对比发现,工作场所多处表面污染值大,其相应的γ辐射剂量率也较高,见图1。

3 讨论

本院SPECT/CT工作场所环境辐射水平测量结果显示,工作场所及周围环境的γ辐射剂量率与表面污染值均未超过国家标准限值,说明工作场所布局、放射源存储与废物处理较合理,但在辐射防护方面还存在着一些不足。

核医学工作场所属于开放型放射性工作场所,工作人员要对放射性药物进行淋洗、配制与注射等操作,核医学工作人员也被列为放射性健康监护重点人群[5]。测量结果显示,活性室区域γ辐射剂量率最小值是0.46μSv/h,超出该区域本底的最大值0.43μSv/h,且表面污染值也相对较大。因此,SPECT/CT工作场所辐射防护的重点是活性室。

根据外照射辐射防护基本方法(时间防护、距离防护、屏蔽防护)和内照射防护原则(防止吸入或摄入放射源),在活性室的工作人员应穿戴个人防护用品:工作铅服、工作鞋、铅手套、口罩、防护眼镜;操作放射性药物应在衬有吸水纸的托盘内进行,工作中应尽量缩短照射时间并增加与放射源的距离;在操作中应增加防护γ射线的防护性屏蔽(如铅砖和铅玻璃)。特别是注射高能核素18F时,工作人员一定要提高防护意识,严格按照辐射防护的基本方法进行操作。在活性室操作的工作人员还应注意:在注射药物后应及时、彻底地去污;为防止注射遗漏,在注射台面应垫卫生吸纸,并及时进行更换(若垫棉布,药物遗漏会造成长期累积表面污染)。建议活性室的清洁每日由专人进行湿式清扫至少1次,每两周大清扫1次,包括清理废物、表面去污、换或加消毒液、补充用品,以及进行全面的放射性表面污染探测,若发现问题,应及时处理并登记。

SPECT/CT工作场所辐射防护的另一重点是给药后患者的管理,患者服用或注射放射性药物后,实际上已成为一个流动的放射源,必然会对周围环境和工作人员造成一定影响。测量结果显示,18F注射者的γ辐射剂量率在1m处高达11.28μSv/h,最小值也有8.83μSv/h;99mTc注射者的γ辐射剂量率在1m处高达3.71μSv/h,最小值也有2.57μSv/h,都超过了环境监测中心预设的报警值。因此,近距离的受检病人会对工作人员造成一定的照射。要求在机房扫描摆位的工作人员应远离病人2 m以上,注射18F的病人摆位时应穿铅衣,同时还要注意时间和距离的防护。

测量结果发现,SPECT/CT工作场所环境γ辐射剂量率均接近本底水平,但活性室区域γ辐射剂量率显著高出本底水平,且该区域的表面污染值也较大。由图1可知,若工作场所多处表面污染值大,其相应的γ辐射剂量率也相应较高,这说明某处γ辐射剂量率较高可能是由于该处存在表面污染。但因技术和工作条件限制,关于表面污染与γ辐射剂量率之间是否存在确定关系还需进一步研究。

对于核医学的辐射防护,首先,须提高工作人员的自我防护意识,并自主定期开展辐射环境自测工作[6,7,8];其次,要制定并实施有效的辐射防护管理制度,以此强制要求工作人员遵守辐射防护措施佩戴要求;再次,应加强对辐射工作人员专业知识和业务工作的定期培训,提高其操作熟练度,最大程度地降低受照剂量,避免辐射事故的发生。

参考文献

[1]何宗喜,游金辉,谢建平.浅析Infinia Vc Hawkeye 4日常质量控制及常见故障处理[J].川北医学院学报,2014,29(1):49-52.

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[4]GB 18871-2002,电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].

[5]格日勒满达呼,哈日巴拉,王成国,等.从某医院核医学学科布局设计看职业病危害预评价的意义[J].职业与健康,2012,28(23):2902-2904.

[6]陈茂生.浅谈医用直线加速器的辐射防护措施[J].中国医疗设备,2013.28(6):79-81.

[7]严朝娴,汤金平,陈瑞,等.125I放射性粒子植入后对病区护理人员外周血象的影响及相关防护[J].中华医学杂志,2013,93(41):3269-3271.

淮安市环境γ辐射剂量率水平监测 第2篇

淮安市环境γ辐射剂量率水平监测

摘要：本文介绍了2007年～2009年淮安市环境γ辐射剂量率水平监测方法和结果.作 者：吴敬波 赵亮 张洋 Wu Jing bo Zhao liang Zhang Yang 作者单位：淮安市环境监测中心站,江苏,淮安,223001期 刊：黑龙江环境通报 Journal：HEILONGJIANG ENVIRONMENTAL JOURNAL年，卷(期)：2010,34(1)分类号：X837关键词：环境γ辐射剂量率 质量保证

辐射水平 第3篇

关键词：通信基站 美化天线 电磁辐射水平 污染防治

前言

近年来，随着移动通信业的迅猛发展，移动用户数量飞速增长，通信基站的建设数量逐年增加。从城市的高层办公写字楼到普通的小区住宅楼，移动通信发射天线随处可见。通信基站的天线是电磁波向周围环境发射窗口，同时也是环境电磁辐射的源头，引发潜在的电磁辐射污染问题。裸露的基站天线常常与周边环境格格不入，影响城市景观，更有可能引发公众对通信基站电磁辐射的过度心理恐惧和担忧，最终导致居民对基站运营商投诉的激增。因而，城市景观问题与公众担忧已经成为了通信基站建设运行过程中两个敏感议题。为了解决这两大问题，美化天线应运而生，并逐步受到广泛应用。

美化天线也称为“伪装天线”，即在不影响天线正常功能的情况下，采用损耗小、反射少的非金属材料对天线本身的外表进行装饰，或是在天线外部加装美化罩，使天线与楼宇及周边环境相和谐，进而达到美化的目的[1]。美化天线的应用在一定程度上还减少了公众对基站电磁辐射的心理恐惧和抵触情绪，减少了公众与基站运营商之间的纠纷，为社会和谐做出了贡献。然而，由于缺乏对美化天线的电磁辐射水平的系统分析研究，天线的美化并不能从根本上消除公众对基站电磁辐射污染的担忧，仍有不少居民对美化后的基站进行投诉。此外，美化天线的隐蔽性及多样性也增加了辐射环境监管的难度，若监管不善，可能会加剧基站对周边环境的电磁辐射污染。本文通过对各种典型环境敏感区域内不同类型的美化天线类型周围的电磁辐射水平进行监测分析，以揭示不同类型美化天线周围电磁辐射水平，并在此基础上提出美化天线周围电磁辐射污染防治措施及管理措施。

1 常见美化天线的介绍

常见的美化天线一般采用外罩罩住天线 ，根据外罩的外形特点可以将美化天线分成以下几种[2]：

（1）方（圆）柱型

一般可做成方柱型或圆柱型立在楼顶天面的面源或者楼梯堡的天面上，高度约为2～4m，外观的颜色与楼面颜色相似。该类型的美化天线也是目前实际应用最广泛的一种。

（2）排气管型

排气管型美化天线，多应用于高层居民小区或商业区楼房天面之上，外观颜色以白色为主，结构与尺寸与真实的排气管一致，一般高度为高出天面2m。

（3）变色龙型

为了符合楼房外墙装饰颜色，外表跟外墙的颜色、花纹一致。可以根据天线的实际尺寸和数量做成需要的造型，如半圆形、方形及椭圆形等，既能满足通信信号覆盖，又不影响城市建筑的景观。

（4）空调机型

空调机型美化天线一般根据安装天线的尺寸及数量，可以选择做成4匹或6匹的室外空调机外型，主要应用于人群比较密集的居民生活小区内或者是商业区。由于空调机型天线的高度有限（一般不超过5m），为了达到尽可能大的覆盖范围，一般安装在信号覆盖区域内的最高楼层天面或者挂在外墙上。

（5）灯杆型

灯杆型美化天线适用于商业区、交通道路两旁，立于街边的高度一般为6～25m，可用于街道的信号覆盖；放在楼顶的天面上的高度一般为6～10m，可以用于普通的住宅小区或商业区环境中。

（6）水箱型

一般常见于旧城区普通居民楼上或者乡村，可做成高达6m的水箱型，馈线用PVC管包装入水箱中，从外部看像水管，与居民放置在屋顶的太阳能水箱相似。

（7）美化树型

一般用于风景区、公园、居民区的花园或周边的山上以及厂房较多的工业园区或者新开发区的路边绿化带等等。外表看上去像一棵树，隐藏在绿色植物当中，可以根据周围的环境做成合适的高度。可以和周围的风景形成一致，既不破风景又能达到有效的信号覆盖。

2 电磁辐射环境质量标准

根据我国的国家标准《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）[3]中的表1规定，频率在30～3000MHz之间，公众曝露限值为：电场强度12V/m，功率密度0.4W/m2（40μW/cm2）。《辐射环境保护管理导则—电磁环境影响评价与方法》（HJ10.3-1996）对单个项目的影响必须控制在GB8702-1998（GB8702-2014《磁环境控制限值》自2015年1月1日起实施后替代GB8702-88）限值的若干分之一[4]）。因此单个基站的管理目标值选取GB8702-2014《电磁环境控制限值》中相应频段功率密度限值的1/5，即0.08 W/m2（8μW/cm2）。

3 移动基站美化天线周围电磁辐射水平实测

3.1 监测方法

3.1.1 监测布点

本研究选取广东省内位于各种典型环境敏感区域内7种不同类型的美化基站21个（具体见表1），对基站美化天线周围的电磁辐射水平进行现场测量。依据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）（环发[2007]114号）[5]规定进行监测布点，基站电磁辐射水平监测点位优先布设在公众可以到达距离天线的最近处，原则上设在天线主瓣方向内。防护区内如有敏感目标，则通过巡测找出辐射水平较高的测点，如无敏感目标，则在天线前方50m内选取代表向监测点。对于发射天线架设在楼顶的基站，在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。点位选择应设法避免或尽量减少周围偶发的其他辐射源干扰。

3.1.2 监测时间、频次及环境条件

移动通信的电磁辐射与基站发射功率、天线增益、频率以及话务量密切相关。话务量指在特定时间段内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间的乘积，通常随着话务量的升高，基站实际发射功率会增大，因而产生的电磁辐射也会有所增强[6]。故监测时间为移动通信基站正常工作时话务量的高峰时间段，即一天内的8：00～20： 00。监测在无雪、无雨、无雾、无冰雹的天气条件下进行，同时记录下现场环境温度和相对湿度。

每个监测点位应进行连续5次电场强度测定，每次测量时间不少于15s，并读取稳定状态下的最大值。

3.1.3 监测仪器

现场监测采用仪器为德国Narda公司生产的EMR-300型综合场强仪，该仪器配备18C型探头。仪器响应频率为100kHz～3GHz，量程为0.20～400V/m，检测限为0.20V/m。

3.1.4 测量频段与数据处理

测量选取的美化基站为中国电信CDMA2000，发射频段为870-880MHz。CDMA基站天线的辐射近场与远场的界限大约是8 m，测量选取的美化基站周围公众可达到范围属于电磁辐射的远场，在远场中功率密度与电场强度的关系式为：Pd=E2/377，因此在远场中，通过电场强度的测量即可求得功率密度。

3.2 结果与分析

3.2.1不同类型美化天线周围电磁辐射水平

基站的电磁辐射水平不仅会受到周围地理、环境条件的影响，还可能与天线的形式结构有关。为此，本研究对21个位于典型环境功能区内（包括居住、医疗卫生、文化教育、科研、行政办公区等）不同类型的美化基站周围电磁辐射电场强度进行测量，并重点关注以发射天线为中心、半径50m范围内可能受到影响的居民和人群，结果见表1。监测结果表明，位于不同环境敏感区域内7种常见美化天线基站正常运行时，周边50m范围内可到达区域环境功率密度在0.01～7.17μW/cm2之间，低于《电磁环境控制限值》中规定的30～3000 MHz频率范围内公众曝露限值0.4W/m2（40μW/cm2）。同时也满足单个移动通信基站运行对周围电磁辐射环境影的管理限值0.08W/m2（8μW/cm2）。测量所选择的7种类型美化天线有6中常用于公众关注的居民区，测量结果表明其周围50m范围内公众可到达范围满足文献[3]中规定的公众曝露限值。

3.2.2 典型美化基站周围电磁辐射水平分析

方柱型美化天线因其外部美化罩可以装饰成墙体的颜色而与周围景观形成一致，在美化基站中得到广泛的应用，常用于各种环境敏感功能区域如：居住、文化教育、医疗卫生区、行政办公区、科研区等。为了进一步探究美化基站周围电磁场的分布特性，本研究选取位于河源市东源县滨江花园10层居民楼天面的方柱型美化基站作为典型基站。对该基站周围50m范围内公众可到达区域进行了详细测测量，采用巡测的方式，找到公众活动区域内电磁辐射最大点位，14个监测位点的分布如图1所示。该基站周围电磁辐射环境监测结果见表2。

从图1中可以看出监测点位覆盖了公众可到达的离天线最近、高差最小的区域。表2中美化天线周围电磁环境辐射监测结果看以看出该基站周围50m范围内电磁环境辐射功率密度范围为0.01～5.25μW/cm2，其中功率密度最大点位出现在天线架设天面与天线水平距离11m垂直距离6m处（点位2#）。结合图1与表2可知，天线主瓣方向（监测点位为1#、8#、9#、10#）区域内的功率密度高于天线副瓣（2#、7#）区域，且离天线水平距离越远、高差越大的区域功率密度越小。以上结果表明该基站美化天线周围50m范围内功电磁辐射率密度均低于文献[3]中规定的公众曝露限值。

4 美化天线的利与弊

4.1 美化天线的有利方面

美化天线的发展和推广在一定程度上是因为公众的环保意识的加强及对城市景观要求的提高，对环保以及经济发展有很大的积极意义。主要表面为三个方面：①美化天线具有的仿生、掩蔽的特征使得基站与其所在的周围环境能很好的融合在一起，避免了普通天线杂乱架设对城市及乡村景观的负面影响；②天线为基站的外置部分，美化天线的采用会减少基站天线对公众的视觉冲击，能够在保障通信的覆盖与质量的同时，避免了居民对天线辐射的过分恐惧和抵触，减少了居民心理负担，有利于基站的建设运行[7]；③对于运营商来说，美化天线采用分体拆装结构，体积小，运输、安装更加简便，水平转角可调且调整方便，节省运行费用。

4.2 美化天线的不利方面

虽然美化天线具有多方面的优点，但是从环境保护和保障公众知情角度来说也存在不可忽视的弊端，集中表现在四个方面：①某些运营商使用美化天线只是为了降低公众对移动通信基站建设运行的关注度，进而损害了公众的环境权益和知情权；②美化天线种类繁多、隐蔽性较强，伪装成生活中常见的各种实物，增加了环境保护部门辐射环境监管难度；③由于美化天线外部加有美化罩，在环境保护部门日常监管、抽查测量电磁辐射水平时很难准确判断天线主瓣方向、安装位置及天线的数量等关系辐射环境影响的因素，也难以确定基站电磁环境辐射重点监测范围；④有可能激发公众更强烈的抵触情绪，比如，美化天线在建设及运行的过程中未充分做好与公众的沟通工作，公众获知美化天线的存在后，情绪更加激动，处理不当反而会激化公众与基站运营商之间的矛盾。

5 美化天线使用原则与电磁环境污染防治对策

5.1 美化天线架设原则

5.1.1 推荐性使用原则

在风景名胜区、旅游景区、公园、小区周边的花园等对环境质量要求较高的地方，推荐建设美化天线，以保持上述区域的景观协调，减小普通裸露天线对公众视觉的冲击，使天线能更好的融入周边的环境。

5.1.2 限制性使用原则

在楼房密集或楼层较低的居民区及作为公众经常活动区域的天面等限制性使用美化天线，因为美化天线本身具有的架设高度低、隐蔽性等特点，在上述区域架设时公众经常活动区域容易出现超标情况。

5.2 美化天线的电磁污染防治对策

1、优化基站选址，首先应先调查当地的电磁辐射环境背景情况，避免在电磁辐射环境背景值较高的地方建立基站；其次尽量选择共用设施的楼房上而避开私人居民楼，应该尽量选择公众不能经常到达的天面或者非公众居住建筑物，尽可能避免影响周围公众的活动；第三，还应该避免在同一个天面架设过多的天线，防止由于场强的叠加，使该天面的电磁辐射水平高于超过管理目标值；第四，对于架设在楼顶的基站，应加强通往该楼顶的通道管理并在通往天线处悬挂警示牌[8]。

2、合理选取美化天线的主瓣方向，安装时尽量使天线的主瓣方向避开公众活动区域；市区基站应避免天线主瓣方向非安全距离前方处有高大楼房，以免其受到较大的电磁辐射影响而产生不必要的民事纠纷。

3、在美化天线周围张贴电磁辐射警示标识并划定一定方位的限制公众活动区域，以防止公众因不知道美化天线的存在而靠近，受到不必要的辐射。

4、加强监督与管理工作，通信基站的运营商不得随意提高基站的发射功率，应尽可能地降低基站的发射功率，以确保天面的电磁辐射水平低于目标管理值；基站正常运行时，环境保护监管部门应不定期电磁辐射环境抽测检查，保证天面上的电磁辐射水平满足国家标准。

5、运营商应委托有电磁辐射检测资质的单位或企业每年抽取一定比例的美化基站进行电磁辐射检测并建立电磁环境检测数据档案，以及时发现电磁辐射环境问题。

6、明确针对于美化天线基站环境影响评及验收阶段的公众参与要求。美化天线的“隐蔽性”引发公众环境知情权等相关问题。从短期看，其隐蔽性有助于基站的建设，但如果处理不当势必会导致严重的群众环境事件，因此，及早主动处理沟通才能发挥美化天线的景观优势而避免其负面影响的积累。而环境影响评价及验收阶段的公众参与的主动沟通、协调可从根本上解决环境问题的积累。

6 结语

美化天线建设已被广泛采纳，在通信基站建设中所占的比例也逐年升高，运行效果良好，既起到了美化环境的作用又达到了移动信号覆盖的目的。本研究对21个位于各种环境敏感区域内不同类型的美化天线类型周围电磁辐射进行现场检测，结果表明：美化天线周围50m范围内的公众可到达区域环境电磁辐射功率密度在0.01～7.17μW/cm2之间，典型的方柱型美化基站周围50m范围内的公众可到达区域环境电磁辐射功率密度在0.01～5.25μW/cm2之间，均低于《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）中规定的30～3000MHz频率范围内公众曝露限值40μW/cm2，天线主瓣方向区域内的功率密度高于天线副瓣区域，且离天线水平距离越远、高差越大的区域功率密度越小。但是美化天线仍存在许多不足之处，需要把握美化天线的使用原则，从基站选址到正常运行都要做好各面的环保工作，并保证环评阶段、验收阶段的公众参与制度，与公众多方面沟通协调，只有这样美化天线才能体现真正的“美”。

【参考文献】

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辐射水平 第4篇

1 材料与方法

1.1 仪器和设备

本次调查时间为2011年10月1522日,调查单位为苏州大学第一附属医院介入放射科,使用的射线机是脉冲式,15次/s,3.5 ms/次。检测仪器采用BH3103A便携式X-γ剂量率仪[中核(北京)核仪器厂],量程范围为0.01～100 μGy/h(经校准)。

1.2 检测布点

按照《医用X射线诊断卫生防护标准》(GBZ 130-2002)和《职业性外照射个人监测规范》(GBZ 128-2002)的方法对苏州大学第一附属医院介入放射科介入操作进行检测。介入操作前在观察室和手术室平均布6个检测点测定本底。介入操作时在手术台两侧距地面1 m处各布3个检测点,另外在防护屏内外侧、医生防护服内外侧等处布点检测,见图1。每点测量5次,取平均值。

1.3 介入操作手术

本调查共检测了4台手术的辐射水平。分别为:①动脉灌注化疗栓塞:管电压为75 kV,管电流为36.2 mA,手术时间约35 min;②支气管动脉灌注化疗术,管电压为66 kV、管电流为28.8 mA,手术时间约30 min;③经皮经肝胆道引流术,管电压为77 kV,管电流为43.3 mA,手术时间约25 min;④胆管癌术后行血管内介入治疗术,管电压为77 kV,管电流为41.5 mA,手术用时40 min。

1.4 统计分析

测定数据用undefined表示。采用SPSS软件进行t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 本底水平

介入手术操作前的本底检测显示观察室为(0.14±0.01) μGy/h,手术室为(0.12±0.01) μGy/h。

2.2 不同操作时现场吸收剂量率

为了不影响正常的手术操作,我们在每台手术中集中测定了一些布点的辐射水平。在动脉灌注化疗栓塞手术中,我们测量了手术台两侧的吸收剂量率,发现从布点1到布点6分别为(53.26±11.76)、 (45.80±5.90)、(5.37±0.38)、(56.02±5.34)、(19.47±3.36)和(9.29±1.03) μGy/h。在支气管动脉灌注化疗术中,防护屏外侧的吸收剂量率[(10.52±5.86) μGy/h]显著低于防护屏内侧[(38.59±7.48) μGy/h],差异有统计学意义(t=6.61,P<0.01),防护屏的防护效果为72.7%。在经皮经肝胆道引流术中,医生防护服内侧的吸收剂量率[(3.06±1.17) μGy/h]显著低于防护服外侧[(75.35±2.63) μGy/h],差异有统计学意义(t=56.16,P<0.01),防护服的防护效果达到95.9%。见图2。另外,在胆管癌术后行血管内介入治疗术中,我们测得观察室工作台的吸收剂量率为(0.12±0.01)μGy/h,防护门观察室侧(0.12±0.02)μGy/h,和本底水平没有差异。

2.3 医生年辐射剂量

如果医生每天工作8 h,每周5 d,1年52周全工作。以防护服内测量值计算,则医生的辐射剂量为0.334 mSv/a。

3 讨论

介入手术是临床常见的诊疗活动之一。我们发现手术台两侧(检测点1～6)离球管越远,吸收剂量率越低。防护屏的防护效果为72.7%,防护服的防护效果为95.9%。医生年有效剂量远低于国家规定的20 mSv/a[2],提示防护屏和防护服的防护效果明显,该医院介入放射科操作人员得到了有效的防护。本结果也说明防护屏、防护服等防护设施是减少辐射剂量的有效手段。郁鹏等[3]认为重要站立区域内距地面50～70 cm区域不论有无防护,剂量都是最高的,在介入手术过程中一定不要忽视防护设备的使用。马明强等[4]报道使用铅围裙可使操作人员平均减少91.59%以上的受照剂量。因此在手术过程中,操作人员必须穿铅围裙、铅围脖,戴铅帽、铅眼镜,使用床下铅帘。

另外,介入操作人员要进行岗前放射防护培训,上岗后要定期进行放射防护培训和业务学习,以提高操作熟练程度,缩短操作时间,从而减少辐射剂量。介入操作人员还需佩戴累积剂量计,了解每年的个人累积剂量,增加对防护系统的信心,减轻其心理负担[5]。

摘要：目的 了解介入手术操作现场的辐射水平,并估算介入操作人员的年剂量水平。方法 采用BH3103A便携式X-γ剂量率仪检测介入操作现场辐射剂量率。结果防护屏内外侧的吸收剂量率分别为(38.59±7.48)和(10.52±5.86)μGy/h,医生防护服内外侧的吸收剂量率分别为(3.06±1.17)和(75.35±2.63)μGy/h,初步估计医生年有效剂量约为0.334 mSv/a。防护屏的防护效果为72.7%,防护服的防护效果为95.9%。结论 医生年有效剂量小于国家规定限值。

关键词：介入诊治,辐射防护,医学照射,累积剂量

参考文献

[1]胡遵素,冷瑞平,郝建中,等译.电离辐射辐射源与效应—UN-SCEAR1993年提交联合国大会的报告[M].北京:原子能出版社,1995:20.

[2]GBZ128-2002.职业性外照射个人监测规范[S].

[3]郁鹏,程玉玺,刘澜涛,等.介入诊疗中重要站立区域辐射剂量的测定与评价[J].中华放射医学与防护杂志,2004,24(6):573-575.

[4]马明强,孙培芝,孙扣红.介入放射学操作人员受照剂量及其防护监测评价[J].职业与健康,2003,19(8):14-16.

辐射水平 第5篇

基于NCRP No.151报告建立钴治疗机机房周围环境辐射水平的估算模式

目的 建立钴治疗机机房周围环境辐射水平的估算模式.方法 在NCRP No.151报告给出的MV级医用电子直线加速器机房周围环境辐射水平估算方法的基础上,对公式进行了适当的调整.结果 进一步拓展了NCRP No.151报告估算模式的应用范围,为钴治疗机机房周围环境辐射水平的`估算提供了一种模式.结论 该估算模式对钴治疗机机房周围环境辐射水平的估算具有一定的参考价值.

作 者：杨海友 刘丽萍 梁月琴 于水 作者单位：军事医学科学院生物医学分析中心,北京,100850刊 名：中国辐射卫生 PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF RADIOLOGICAL HEALTH年，卷(期)：200918(2)分类号：X591关键词：NCRP No.151报告 钴治疗机 辐射水平估算模式

辐射水平 第6篇

1 仪器与方法

1.1 仪器

采用美国产的便携式电离室巡测仪,仪器经中国计量科学院校准并在有效期内使用,仪器符合《含密封源仪表的卫生防护监测规范》[1](GBZ137-2002)要求。

1.2 方法

按照《含密封源仪表的卫生防护监测规范》[1](GBZ137-2002)对含密封源仪表在贮存状态下源容器的漏射线剂量当量率、密封源仪表安装场所的辐射剂量当量率做常规检测。按照《含密封源仪表的卫生防护标准》[2](GBZ125-2002)进行评价。

2 结果

2.1 应用状况

江门市企事业单位中使用含密封源仪表的有89家,已环评单位89家。在用密封源共250个,非密封源9个,涉及到的放射性核素有60Co、137Cs、85Kr、241Am、192Ir、147Pm等。

2.2 辐射水平

含密封源仪表在贮存状态下源容器的漏射线剂量当量率如表1所示。

由表1可知,根据《含密封源仪表的卫生防护标准》[2](GBZ125-2002),距源容器表面100cm漏射线剂量当量率在0.25~2.5 μSv/h之间,对于在距源容器的100cm区域内很少有人停留,企事业单位在上述区域设有醒目的“电离辐射”标志,拉有警戒线。

含密封源仪表在安装场所的辐射剂量当量率如表2所示。

由表2可知,工作场所剂量当量率均未超过国家规定的放射工作人员导出的剂量当量率限值(25μSv/h)。周围环境有效剂量当量率也未超过国家规定的对公众导出的剂量当量率限值(2.5μSv/h)[2]。

3 讨论

3.1 监管工作已初见成效

从放射源的发证管理已由卫生部门移交环保部门以来,对江门市放射源办证情况进行摸排,办证率达到100%。督促企业法人代表签订安全责任书已达100%,持有上岗证工作人员达100余人。

3.2 企事业单位逐步重视核安全

在此次常规检测过程中,大部分企事业单位领导重视,工作人员都积极配合。含密封源仪表外表面大部分都加装了防护罩,安装场所设有醒目的“电离辐射”警示标识。

3.3 加强退役源处理的监督管理,杜绝密封源丢失和被盗放射事故的发生

在此次常规检测过程中,发现有1家水泥厂的料位已改用水锤法测量,但是遗弃放射源没有妥善保管,为防止发生放射源丢失和被盗事故发生对社会造成不良影响,已责令其交回省放射废物库收贮。加强退役源的监管应引起足够的重视。

摘要：介绍江门市目前含密封源仪表的应用状况及辐射水平,调查的辐射水平符合国家标准的要求,并对含密封源仪表的监管工作展开了讨论。

关键词：含密封源仪表,辐射水平

参考文献

[1]GBZ137-2002,含密封源仪表的卫生防护监测规范[S].

[2]GBZ125-2002,含密封源仪表的卫生防护标准[S].

辐射水平 第7篇

直线阵测量水下目标的辐射噪声已经被广泛使用。这是由于它比单水听器具有更高的信噪比增益。为了提高空间增益,直线阵的长度需要很长,通常采用拖曳线列阵。拖曳线列阵是一种非刚性基阵,由于拖船运动、海流、内波等因素的影响,阵形在水中不可能始终保持一条严格的水平直线,它会发生随机扰动。

直线阵处理中,获取目标相对于直线阵的方向是一个重要环节。定义如图1所示坐标系,其中平面xOy为海洋水平面,Oz方向为海洋深度方向,平面x Oz为垂直于海洋水平面的平面。假设直线阵起点位于O,终点位于A,定义OA方向为直线阵方向,定义信号传播方向BO与直线阵方向夹角为目标的方位角。在合作目标情况下,目标的方位角一般由测量得到,在作波束形成时,直接将主瓣对准这个测量得到的方向,再进行其它运算。

在图1中:假设目标位于水平面上的B点,信号传播方向为OB。海上实验中测量得到的角度为OB与Ox的夹角,定义为测量角。测量角是对目标方位角的估计。理想情况,直线阵处于水平位置,测量角等于目标方位角。当直线阵倾斜角度θ到OC位置时,目标方位角变成∠BOC,设为φ,它和测量角之间存在偏差φ-,定义为目标方位角偏差。直线阵倾斜的角度θ定义为阵倾角。这时将测量角作为目标方位角进行处理,就必然会影响波束形成器的性能,下面讨论这一影响。

2、目标方位角偏差对波束形成性能的影响

如上所述:目标方位角偏差为φ-。考虑均匀直线阵,假设阵元数为N,阵元间距为d,声速为c。如果将主瓣方向对准估计的方向,则第i个阵元的延时偏差为:

从式(2)可看出:H(f)与目标的方位角、测量角和阵元数有关。图2给出了目标方位角为90°,测量角分别为89°、88°和87°情况下的幅频特性曲线,图例“/”前面的数字表示阵元数。阵元间距满足最小波长的一半,声速c=1500m/s。

比较相同阵元数不同测量角度的曲线可以得:随着目标方位角偏差的增大,H(f)的幅度随频率的增加衰减加速。而且在某些频点会形成零点,这将严重影响信号的特性。如果信号的线谱恰好位于这些零点附近,这些线谱的检测会变得很困难,从而影响目标识别的性能。同时,比较相同偏差角不同阵元数的曲线,可得随阵元数增加H(f)的幅度随频率的增加衰减加速。

3、直线阵倾斜时目标方位角偏差的补偿

由2可知,目标方位角产生偏差严重降低波束形成器的性能,而合作目标情况,直线阵倾斜可以等效为目标方位角产生偏差。下面寻求对这一偏差进行补偿的角度。

假设:直线阵处于伸直状态,但首末阵元深度不同,即直线阵与水平面成一个角度。在图1中,此角度为θ。实际中,可在直线阵体上安装两个深度传感器,利用两个深度传感器的数据,计算出阵倾角。

设OB=c,OC=b，BC=o,

OA=L为阵长，则

由式(5)可知,直线阵倾斜的影响与阵倾角和测量角有关,随直线阵倾斜角度变化,目标方位角偏差曲线如图3所示。

由图3可以看出:随着测量角的增加,直线阵倾斜对目标方位角的影响降低;但当直线阵倾角较大时,仍然会产生较大的目标方位角偏差,降低波束形成输出的信噪比。因此,必须对其进行补偿。可根据阵倾角和测量角对目标方位角进行补偿。图3所对应的补偿表格如下:

(单位:°)

4、结论

该文针对采用直线阵测量水中目标辐射噪声遇到的直线阵倾斜问题,计算了由此产生的目标方位角偏差,并对由此偏差引起的波束形成性能下降进行了仿真。直线阵倾斜,可等效于目标方位角产生偏差。该文给出了目标方位角的修正方法,在工程试验后续数据处理中具有参考价值。

参考文献

[1]王之程,陈宗岐,于沨,刘文帅.舰船噪声测量与分析.国防工业出版社.2004.1

辐射水平 第8篇

关键词：室内辐射,氡浓度,γ辐射剂量率

人的一生中大部分时间是在室内度过的, 因此室内的环境质量直接关系到人体健康。随着人们生活水平和工作条件的不断提高和改善, 对于室内环境辐射水平和危害的认识也不断加深, 辐射危害问题已成为公众关注和敏感的话题。对于室内空气辐射水平, 人们最关心的是氡浓度及γ辐射。

1 室内空气中氡的来源

空气中的氡通常指222Rn。氡 (222Rn) 及其同位素219Rn和220Rn是自然界存在的三个天然放射系中唯一的气体放射性元素, 235U总是同238U共生, 而232Th在一定的条件下也与238U共生。在地球的地壳中普遍有238U的存在, 也就是说, 氡是无处不在, 只是其浓度的高低不同而已。由于铀是自然界中分布广泛的一种元素, 人类的生产实践又改变了铀在自然界中的分布, 使得环境大气中氡的来源多样化。

室内空气中氡主要来源于房屋的地基及周围土壤岩石、建筑装修材料、家用燃料、生活用水及室外环境空气中的氡。具体一幢建筑物内, 哪种氡来源最主要, 因地而异。世界平均而言, 来源于建筑物地基和周围土壤的约占室内氡的60.4%, 来自建筑材料和室外空气的分别各占19.5%和17.8%。林莲卿曾发表对北京地区各类建筑物室内氡进入率的研究结果, 平均而言, 北京地区室内氡约有56.3%、20.5%和20.5%分别来自地基岩土、建筑材料和室外空气, 来自燃料和用水的氡合起来不占到3%。

2 室内空气中γ辐射的来源

室内γ辐射主要来源于宇宙射线、周围物体、地基土壤等三方面。对于新建住宅, 室内周围物体主要是指建筑、装饰材料。宇宙射线对室内辐射影响主要与海拔高度、纬度、建筑物屏蔽有关, 建筑物屏蔽效应的大小取决于建筑物的结构和组成。建筑装饰材料、地基土壤对空气γ辐射主要因为其中含有的天然放射性核素。地球及其壳层中主要天然放射性主要分布在花岗岩圈及玄武岩圈, 其中含量最高的是Th, 其次是U。

3 氡浓度测量

3.1 测量仪器

目前国内空气中氡浓度测量仪器主要有PCMR-2A、PCMR-3、RAD7、Alpha GUARD P30等型号。本文所述氡浓度测量均用到以上4种仪器。

3.2 测量原理

(1) 静电收集氡子体测量法。环境空气的氡经过滤膜过滤掉子体后进入收集室, 收集室中心部位装有α探测器 (半导体或Zn S (Ag) 闪烁探测器) , 在探测器与收集室之间加有负高压或上万伏的驻极体。收集室中的氡将衰变出新生氡子体 (主要是带正电的218Po) , 在静电场的作用下被收集到探测器表面, 通过对该子体放出的α粒子进行测量进而得出氡浓度。这种测量方法还可用于环境氡的连续测量。利用金硅面垒半导体探测器的能量分辨特性, 通过α能谱分析器, 只测量218Po (半衰期3.05min) 所放射出的6.0Me V的α粒子, 消除了其他子体等产生的本底干扰, 从而实现周期大于20min的连续监测。型号为PCMR-2A、PCMR-3、RAD7等仪器为利用该原理的氡测量仪器。

(2) 脉冲电离室测量法。氡气通过过滤材料进入电离室, 氡原子衰变出的α粒子使空气电离, 产生大量电子和正离子, 在电场的作用下这些离子向相反方向的两个不同的电极漂移, 在收集电极上形成电压脉冲, 主要是正离子产生的慢脉冲, 这些脉冲经电子学测量单元放大后由计数电路记录。记录的脉冲数与α粒子数成正比, 即与氡浓度成正比。Alpha GUARD P30型测氡仪就是这样一种脉冲电离室测氡仪, 已被NRPB (英国国家放射防护局) 用作氡浓度监测标准仪器。

3.3 测量要求

GB 50325-2010中对新建住房工程验收时室内氡测量有规定:测点距内墙不小于0.5m、距楼面高度0.8~1.5m, 房间需密闭至少24小时。

GBZ/T 182-2006中规定:检测点高度原则上与人的呼吸带 (0.5m~1.5m) 高度一致, 测点离墙壁应大于0.5m、离门窗应大于1m;对于新建房屋应测量前24h和整个测量期间关闭所有门窗、通风系统和中央空调, 并保持到测量结束。

4 γ辐射测量

γ辐射测量分即时γ辐射剂量率测量、γ辐射累积剂量测量。γ辐射剂量率一般采用仪器直接测量, 而γ辐射累积剂量最常见的是用TLD (热释光剂量) 方法测量。本文室内γ辐射测量是使用仪器直接测量得到空气中的γ辐射剂量率 (n Sv/h) 。

本次测量使用的仪器为美国Thermo公司生产的ESM FH40G+FHZ672E-10型便携式X-γ辐射剂量率, 该仪器采用闪烁体探测器的。它的基本原理为:入射粒子和闪烁体 (Scintillator) 发生相互作用而损失能量, 这些能量被闪烁体吸收, 使得闪烁体的原子或者分子产生电离、激发;处于激发态的原子或分子退激, 发射出光子, 光子的数目和吸收能量成正比;光子入射到光电倍增管的光阴极 (photocathode) 上, 发射出电子, 光电子的数目也正比于吸收能量;光电子在光电倍增管中经过电子各级倍增极的倍增, 电子数目能够增加好几个数量级, 且总电荷数正比与吸收能量;这些电子都被光电倍增管阳极收集后, 形成脉冲信号输出到外部电路中。通过刻度以及一系列的内部处理, 仪器就可以通过二次仪表显示所测剂量率大小。

室内空气γ辐射剂量率测量要求可以参照《辐射环境监测技术规范》 (HJ/T61-2001) 以及《环境地表γ辐射剂量率测定规范》 (GB/T14583-93) , 对于建筑物内测量, 一般在室内中央距地面1m高度处测量。

5 测量结果及讨论

所测量的楼房为新建33层住宅楼, 项目于2011年5月开工建设、2012年9月封顶, 于2013年5月完成水电等基础性建设。监测在项目竣工同月内 (2013年5月) 进行, 监测所使用的仪器均经过国家计量部门检定合格。本次监测抽取了22户共88间 (每户4间) 进行室内空气氡浓度监测、抽取33户共132间房间进行室内γ辐射剂量率监测, 结果见表1。

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》 (GB50325-2010) 中规定Ⅰ类民用建筑工程工程验收时室内环境氡浓度限值为200Bq/m3, Ⅰ类民用建筑工程指住宅、医院、老年建筑、幼儿园、学校教室等民用建筑工程;《住房内氡浓度控制标准》 (GB 16146-1995) 中规定已建住房内的平衡当量氡浓度年平均值不超过200Bq/m3, 新建住房内的平衡当量氡浓度年平均值不超过100Bq/m3。表1中结果可以看出, 该新建住宅室内氡浓度结果满足以上标准要求。

由表1的监测结果可知, 该新建住宅楼室内环境现状γ辐射剂量率在51~133n Sv/h范围内, 据《广西壮族自治区环境天然贯穿辐射水平调查报告》, 广西壮族自治区原野γ辐射剂量率在10.7~238.7n Gy/h范围内, 本新建住宅楼室内环境γ辐射剂量率的范围在广西原野γ辐射剂量率本底的范围内, 表明该项目室内γ辐射环境质量状况未见异常。

对于新建住宅室内的氡浓度水平, 测量时门窗紧闭不少于24小时, 因此, 可以认为室内氡主要来源于建筑材料。

表1中可见卫生间γ辐射剂量率结果比客厅、卧室、厨房的结果大, 应该是由于卫生间空间小, 测点处距离墙体较近所致;卫生间底部铺有的煤渣可能也会带进少量γ辐射。

6 值得注意的几个问题

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》 (GB50325-2010) 在实施过程中存在一定的困难, 各相关管理部门间应加强协作, 尽快完善相关管理制度, 确保民用建筑室内辐射环境满足要求。

目前民用建筑工程建设辐射相关检测服务机构较少, 技术力量有待加强。

在加强民用建筑室内辐射污染防控工作的同时, 应做好相关知识的科普, 以免引起不必要的恐慌。

参考文献

[1]潘自强.电离辐射环境监测与评价[M].北京:原子能出版社, 2007.

[2]任天山, 程建平, 朱立, 等.环境与辐射[M].北京:原子能出版社, 2007.

[3]中华人民共和国国家标准.GB50325-2010, 民用建筑工程室内环境污染控制规范[S].

[4]中华人民共和国国家标准.GBZ/T182-2006, 室内氡及其衰变产物测量规范[S].

[5]中华人民共和国国家标准.GB/T14583-93, 环境地γ辐射剂量率测定规范[S].

[6]中华人民共和国环境保护行业标准.HJ/T61-2001, 辐射环境监测技术规范[S].

[7]中华人民共和国国家标准.GB16146-1995, 住房内氡浓度控制标准[S].

[8]杨名生, 李国保.广西壮族自治区环境天然贯穿辐射水平调查研究[J].辐射防护, 1992, 12 (5) .

[9]俞义樵, 任天山.室内氡的来源和特性[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 1995, 22 (3) .

辐射水平 第9篇

关键词：料位计,放射源,周围剂量当量率

1 基本情况

含密封源料位计是利用γ射线通过介质后被吸收减弱程度不同, 对各种形态物料进行非接触无损检测式核仪表。适用于强腐蚀、高温、高压等条件下对物料位置的测定及远距离自动测量和控制。该公司所用的料位计为含60Co、137Cs等IV类放射源和Ⅴ类放射源[1], 分别安装在氧化反应器等32套设备容器中, 源活度1m Ci (3.7107Bq) 至500m Ci (1.651010Bq) 不等。

2 检测方法和内容

按照GBZ125-2009要求进行检测。料位计在工作位置 (源闸开启) 时, 分别检测源容器表面5cm处、1m处的周围剂量当量率。每点测量5次, 取5次的平均值作为该点的测量值。检测仪器为FD-3013B型γ辐射仪, 该仪器经中国测试技术研究院检定, 合格期内。

3 检测结果

检测结果见附表2。

注:附表2中数据已扣除本底值[3]。

4 评价分析

1) 该料位计工作场所属于“距源容器外表面1m区域内很少有人停留”的检测仪表使用场所。料位计在工作位置 (源闸开启) 时, 不同距离处的周围剂量当量率符合GBZ125-2009要求。

2) 公司建立有辐射安全管理机构, 专人负责管理, 制定有严格的安全管理制度。

3) 公司应组织放射工作人员参加辐射安全培训、个人剂量监测和职业健康检查[4], 建立职业健康监护档案[5]。

4) 料位计工作场所控制区处设置有电离辐射警示标志, 严禁无关人员进行该区域。

5) 对料位计进行检查或维护时, 放射工作人员应充分利用时间、距离和屏蔽防护, 受照剂量应满足职业照射剂量限值要求[6]。

6) 废旧放射源不能自行处理, 特别是不能任意丢弃、掩埋和挪为他用, 应按环保部门规定处理[7]。

参考文献

[1]国家环境保护总局公告2005年第62号.关于发布放射源分类办法的公告, 2005.

[2]GBZ125-2009.含密封源仪表的放射卫生防护要求[S].

[3]GB/T14583-93.环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].

[4]中华人民共和国职业病防治法[S].

[5]国家安全生产监督管理总局令第49号.用人单位职业健康监护监督管理办法, 2012.

[6]GB18871-2002.电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].

辐射水平 第10篇

天津市滨海新区地处渤海之滨,随着滨海新区经济发展,城市建设规模逐渐增大,土地需求数量持续增加,土地资源的供求矛盾将会日渐突出。如何利用天津滨海新区现有的河道内淤积和滩涂淤积的松散淤泥等资源进行围海造陆,对废弃的坑塘洼地进行吹填、进而采用人工加固方法进行处理,已是迫切需要解决的问题。

人工吹填的吹填土在未经加固处理的前提下,由于其具有土颗粒细、孔隙比大、含水量大的特点,所以在这类地基上修建工程主要问题是地基土强度低,受荷后变形大,引起建筑物下沉量大,建筑物极易失稳,甚至可能会造成工程失败。

多年来,许多单位对天津滨海新区吹填土处理进行了大量的研究和实践工作,提出了许多行之有效的吹填土处理方法,为天津滨海新区吹填土工程处理积累了较丰富的经验,为该地区的发展作出了贡献。随着人们在工程实践中对吹填土工程性质认识的不断深入,原有工程处理方法不足之处的逐步显现,迫切需要对吹填土处理技术进行分析、改进和完善,形成处理时间更短、处理费用更低、环境影响更小、处理效果更好的吹填土处理技术。

1 吹填土工程处理现状及存在问题分析

据调查,目前滨海新区吹填土的工程处理方法主要有:真空堆载预压法、低位真空预压法和换填拌和法。

通过对吹填土处理工程调研和对吹填土物理力学特性的分析研究认为,目前滨海新区吹填土工程处理技术主要存在着以下三方面的问题。

1.1 工程处理后地面沉降量较大

根据地面沉降年报公布的地面沉降监测成果,未吹填区年地面沉降量一般在5~10mm左右;而进行大面积吹填造陆工程地区的年地面沉降量一般在20~35mm左右,可见吹填处理区与未吹填区年地面沉降差达15~25mm左右。针对吹填土处理方法的特点,分析主要存在两方面原因:其一,采用塑料板作为排水通道,排水板上每个排水槽断面仅为5mm×5mm,且迎水面无骨架支撑,直接为无纺布,因此,随着吹填土中孔隙水的不断排出以及土的固结程度的提高,导致有效排水断面不断缩小,吹填土中孔隙水无法顺利排出;其二,排水板一般穿过第一海相层的欠固结软土,为软土的固结提供了排水通道,但由于采取上排水的排水方式,排水距离相对较长(一般16~20m),排水通道存在前述变化,因此,孔隙水压力消散缓慢,从而造成工后地面沉降量较大,其结果将影响沿岸工程建设的安全。

1.2 工程处理后需要继续进行填土作业,造成土地资源破坏

目前吹填土处理均采取在吹填作业完成后再进行工程处理,吹填土含水量由初始的240%~260%,下降到处理后的45%~50%,吹填土固结沉降量较大,处理后地面标高达不到规划地面标高,而再进行复吹成本增大,工期延长。此外,复吹厚度较小工程实施困难,目前一般采取异地取土回填的办法进行处理,这样一方面增大了工程成本,另一方面形成新的取土坑,破坏了宝贵的土地资源。

1.3 工程处理过程中无效工耗较大

吹填土处于流塑甚至半悬浮状态,土颗粒之间粘聚力很低,在吹填土工程处理过程中,排水过程控制缺乏科学性,造成吹填土结构强度未形成时,土颗粒在高孔隙水压差作用下,迅疾迁移到排水通道表面,从而在排水板表面形成有一定厚度的、渗透性很差的泥膜,从而大大增加能耗,提高了工程处理费用,延长了工程处理时间,而且影响了吹填土工程处理质量。

2 吹填土处理技术的改进与应用试验

2.1 吹填土处理技术的改进

针对已有吹填土处理技术的优势和存在问题的分析,我们尝试采用水平辐射井取水的原理,对吹填土工程处理技术进行改进,研究开发了吹填土水平辐射真空排水固结技术。该技术在如下几方面对吹填土工程处理技术进行了改进。

(1)由上排水改为下排水,实现边吹填,边进行吹填土的固结排水,大大缩短了工期,另外增加了吹填土方量,减少了回填土方量,保护了土地资源;

(2)排水材料由塑料排水板,改为直径大于50mm的波纹塑料排水管,提高了排水效果;

(3)由排水井进行排水作业,排水过程压力可有效控制,改善了吹填土处理工程质量;

(4)吹填土工程处理结束后,将集水井和排水井进行回填密封处理,阻断了竖向排水通道,从而可减小吹填土处理后的工后地面沉降量。

2.2 吹填土水平辐射真空排水固结技术的应用试验

应用试验工程选择在海河出海口附近,为占地面积25万m2的废弃采土大坑,坑深平均12m。吹填土取自海河口河底淤泥,吹填土含水量250%~298%,小于0.005mm的粘粒含量超过45%。

应用吹填土水平辐射真空排水固结技术将基坑分为110个排水单元,每个单元面积2304m2。(见图1)。

每个排水单元由竖向集水井和若干层与其连接的水平辐射管组成,多个排水单元的集水井底部由导水管连接,导水管与坑边的排水井进行连接,从而组成吹填土水平辐射排水固结系统。(图2)

2006年9月开始进行吹填土作业,2007年5月完成吹填,结束重力排水作业。试验处理过程基本步骤为:

(1)吹填之前在采土坑内预先布设好集水井、导水管和排水井;

(2)随着吹填高度增加,在集水井上逐层接水平辐射波纹管;

(3)吹填过程中,在排水井进行排水作业时,排水过程中严格控制排水井的水位下降值,水位降幅不超过2m,以防止在辐射管管壁形成泥皮,降低辐射管的透水性;

(4)吹填到预定高度,重力排水过程基本完成。

吹填处理重力排水过程中先后五次,每次不少于10个采样站位,对不同深度吹填土含水量变化进行了监测(见表1),证实了吹填土水平辐射排水技术的排水效果良好。

注:(1)以坑顶为零点;(2)在重力排水条件下;(3)含水量为平均值。

重力排水结束时,选择10个站点进行分层取样,进行了物理力学试验,试验成果见表2,由表2可知:

(1)由于上部吹填土对下部吹填土形成附加压力,同时下部吹填土较上部吹填土排水时间长,随深度增加,吹填土固结程度改善效果愈明显。

(2)由于水平排水系统作用,同深度吹填土的处理效果均匀性较好。

3 吹填土水平辐射真空排水固结技术的效益性

(1)对于厚大吹填土的工程处理,原有吹填土处理技术由于都是在吹填作业结束后,才开始进行工程处理,处理后地面沉降量较大,常常需要进行多次吹填工程处理过程。而新技术通过改变排水方式,可基本实现吹填土工程处理一次完成,提高了工效。而且吹填土厚度越大,其优势越明显。

(2)新技术中竖向排水通道取消原有分散式排水方式(塑料排水板),而采用单元集中大口径的集水井或排水井集中排水,在工程处理后对各集水井和排水井进行回填封堵处理,可切断工程处理过程中的竖向排水路径,与原处理方法相比大大减小了工后地面沉降量,提高了工程建设安全性。

4 结论

(1)滨海地区大规模的围海造陆工程迫切需要开发出处理时间短、处理效果好且环境影响小的吹填土处理技术。

(2)吹填土水平辐射真空排水固结技术对传统的吹填土处理技术进行了较大技术改进,该方法大大缩短了处理周期,减少回填土方量,其处理优势在对厚大吹填土处理中更加明显。

(3)由于吹填土初期尚未形成土的结构强度,因此,吹填土处理过程中的排水过程控制是很重要的环节,直接关系到处理的效果和处理中的能耗。

(4)吹填土水平辐射真空排水系统还很不完善,还需要不断探索、研究与完善。如辐射管管径与影响半径的关系,不同吹填土土质合理的辐射管间距等,尚需要进一步研究。

在试验过程中,天津市天勘滨海工程技术有限公司给予热情帮助,在此表示衷心感谢。

摘要：本文在对天津滨海新区吹填土处理现状及存在问题分析基础上,针对吹填土的物理特性,应用水平辐射井排水原理,对吹填土地基处理技术进行了改进,提出了吹填土水平辐射真空排水固结技术,改变了吹填土排水固结路径和排水条件,由上排水改为下排水,实现了边吹填边进行吹填土的固结排水,大大缩短了工期;另外,改塑料排水板为波纹塑料排水管,提高了排水效果,而且排水井排水过程压力可有效控制;吹填土工程结束后,将排水系统进行回填密封处理,阻断竖向排水通道,从而减小了吹填土处理后的工后地面沉降量。该技术在应用试验中取得了较好的工程效果。

关键词：吹填土,地基处理,问题分析,技术改进

参考文献

[1]中国土木工程学会港口工程学会塑料排水学术委员会.塑料板排水法加固软基工程实例集.北京:人民交通出版社,1999.

[2]曾国熙等.地基处理手册.北京:中国建筑工业出版社,1988.

[3]林宗元.岩土工程治理手册.北京:中国建筑工业出版社,2005.