[發(fā)明專利]垃圾填埋場電阻率不規(guī)則因子測試及工程安全預(yù)警方法及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210455244.X
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102944748A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于小娟;施建勇;秦建香;蘇瑛;張榮蘭;錢俊
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程安全監(jiān)測及預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測試?yán)盥駡鲭娮杪什灰?guī)則因子的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

垃圾衛(wèi)生填埋作為垃圾的最終處置手段一直占有重要地位，目前仍然是包括中國在內(nèi)的絕大多數(shù)國家垃圾處理的主要方式。衛(wèi)生填埋雖然采取了防滲、壓實、覆蓋和收集等環(huán)境保護工程措施，但其填埋高差大、產(chǎn)氣量多等一些特性，還是對填埋場的安全運行構(gòu)成潛在威脅。在國外，如土耳其、菲律賓等都出現(xiàn)過垃圾堆體大滑坡而引起沼氣大爆炸，掩埋掉整個村莊的慘劇。在國內(nèi)，2002年重慶涼風(fēng)埡垃圾填埋場發(fā)生了垃圾堆體滑坡，造成重大的人身傷亡和財產(chǎn)損失。國內(nèi)目前還沒有成熟、可靠的垃圾填埋場的安全預(yù)警系統(tǒng)。因此，如何對垃圾填埋場進(jìn)行有效安全預(yù)警，是擺在我們面前的一個重要課題。

在垃圾填埋現(xiàn)場土工測試及安全監(jiān)測方面，目前常用現(xiàn)場測試(鉆探及取樣、靜力觸探)、室內(nèi)試驗(包括三軸和直剪試驗)、載荷試驗及反分析法獲取得到試樣的抗剪強度；采用現(xiàn)場監(jiān)測邊坡表面位移、側(cè)向位移、滲濾液水位及變化情況來進(jìn)行填埋場的工程安全監(jiān)測。盡管這些傳統(tǒng)的土工測試及現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果能為垃圾填埋堆體失穩(wěn)模式的判別及應(yīng)急搶險措施決策提供重要依據(jù)，能為垃圾填埋堆體穩(wěn)定評價方法的實踐檢驗和安全監(jiān)測指標(biāo)的選取提供重要數(shù)據(jù)，但不可否認(rèn)這些傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)還存在以下幾點不足：(1)方便快捷實時性不夠；監(jiān)測成果與地質(zhì)、環(huán)境、施工等資料結(jié)合不緊密，與垃圾堆體的變形微觀機理未能有機結(jié)合，從而使得監(jiān)測結(jié)果有時難以得到合理解釋，導(dǎo)致其監(jiān)測成果應(yīng)用水平低，工程風(fēng)險安全評估預(yù)警能力低。(2)傳統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)離填埋工程安全預(yù)警系統(tǒng)還尚存不少差距，垃圾填埋工程風(fēng)險評估與工程安全預(yù)警系統(tǒng)目前還是一片空白。而目前監(jiān)測安全預(yù)報系統(tǒng)軟件雖然開發(fā)較多，但尤以大壩為主，且一些預(yù)警系統(tǒng)的使用技術(shù)含量和技術(shù)要求高，使用和維護的成本較大，難以在垃圾填埋工程中推廣；一些系統(tǒng)的易用性、可靠性、可擴充性還有待于進(jìn)一步提高。因此，在填埋工程安全隱患問題日漸顯現(xiàn)的當(dāng)下，急需開發(fā)一種簡便快捷、連續(xù)無損，經(jīng)濟性和實用性較好，成果解讀性、可靠性較強的實時監(jiān)測新技術(shù)，隨時監(jiān)測填埋堆體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)變化情況，從而增強垃圾填埋工程風(fēng)險安全評估預(yù)警能力。同時，急需開展填埋堆體工程安全評估、預(yù)測預(yù)報和預(yù)警系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)對填埋場漸變性和突發(fā)性變形失穩(wěn)事故的及時、準(zhǔn)確預(yù)見，為填埋場工程事故隱患的消除以及對工程事故的安全處置提供理論與技術(shù)支撐。

據(jù)文獻(xiàn)查新，目前，尚無垃圾填埋場工程風(fēng)險評估與工程安全預(yù)警系統(tǒng)軟件的報導(dǎo)。本發(fā)明擬引入電阻率不規(guī)則因子概念，建立電阻率不規(guī)則因子測試系統(tǒng)實時監(jiān)測垃圾填埋場結(jié)構(gòu)異常情況，從而獲得填埋工程風(fēng)險評估與工程安全預(yù)警功能。

巖土電阻率是巖土固有特性參數(shù)之一。一些學(xué)者的研究成果表明，巖土電阻率可很好地反映巖土結(jié)構(gòu)性及其變化情況。近年來，國外有些專家學(xué)者開始探索應(yīng)用電阻率不規(guī)則因子技術(shù)，監(jiān)測巖土體的變形過程，揭示其變形過程中的內(nèi)在結(jié)構(gòu)變化機理。比如，Jackson等將電阻率不規(guī)則因子定義為Δρ_t＝(ρ_t-ρ₀)/ρ₀，其中Δρ_t為電阻率不規(guī)則因子，ρ₀、ρ_t分別為初始電阻率和實時電阻率；通過歷時18個月電阻率不規(guī)則因子的現(xiàn)場測試，監(jiān)測出路堤中的異常狀況。Samouelian等通過測試黃土塊在干濕循環(huán)產(chǎn)生裂隙過程中，不同方向和深度上的電阻率變化，得到了土塊的裂隙發(fā)展和發(fā)育規(guī)律。

盡管目前國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)電阻率不規(guī)則因子應(yīng)用于垃圾填埋場變形與穩(wěn)定性監(jiān)測的研究報道，但上述工作表明，電阻率不規(guī)則因子技術(shù)具備表征和測定垃圾填埋場變形和穩(wěn)定性參數(shù)的良好研究基礎(chǔ)，在垃圾填埋工程實時監(jiān)測應(yīng)用中有著較大潛力，這是本發(fā)明進(jìn)行填埋工程風(fēng)險評估與工程安全預(yù)警功能研究的基本出發(fā)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種測試?yán)盥駡鲭娮杪什灰?guī)則因子的方法及進(jìn)行填埋場工程安全的預(yù)警系統(tǒng)，旨在克服當(dāng)下，垃圾填埋現(xiàn)場土工測試及工程安全監(jiān)測的傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)的以下幾點不足：1)方便快捷實時性不夠，監(jiān)測成果與地質(zhì)、環(huán)境、施工資料結(jié)合不緊密，與垃圾堆體的變形微觀機理未能有機結(jié)合，使得監(jiān)測結(jié)果有時難以得到合理解釋，導(dǎo)致監(jiān)測成果應(yīng)用水平低，工程風(fēng)險安全評估預(yù)警能力低。2)目前，垃圾填埋工程風(fēng)險評估與工程安全預(yù)警系統(tǒng)還是空白。而目前應(yīng)用于大壩等相關(guān)工程的安全預(yù)警系統(tǒng)的使用技術(shù)含量和技術(shù)要求高，使用和維護的成本較大，難以在垃圾填埋工程中推廣，其系統(tǒng)的易用性、可靠性及可擴充性較差。