本申請涉及危險廢棄物填埋技術領域，具體涉及一種危險廢棄物填埋堆體位移的檢測系統(tǒng)。

背景技術：

填埋場的建設和運營存在填埋堆體不均勻沉降、邊坡的穩(wěn)定性、防滲系統(tǒng)和覆蓋系統(tǒng)完整性等諸多問題。其中，填埋場填埋堆體的不均勻沉降對填埋場的設計、建設和安全運營尤為至關重要，尤其是對于填埋場。填埋場作為一種專門的危險廢棄物處置工程設施，它儲存危險廢棄物并將其隔離以使其對人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響降到最低，如果一旦發(fā)生安全事故，后果將不堪設想。

準確方便的沉降監(jiān)測技術是研究填埋場沉降變形的重要前提，對于填埋場設計、建設、運營和封場利用都至關重要。目前，國內外針對填埋堆體的室外沉降監(jiān)測的常用方法主要包括：沉降板、沉降計和振弦式沉降剖面儀等。沉降板僅能觀測某一點位的沉降量，若在某一面上埋設多個沉降板則會對施工造成更嚴重影響；沉降計被廣泛用于包括測量路堤、大壩和土體工程的局部沉降以及建筑物地基和橋墩的沉降監(jiān)測，但是，沉降計對于埋設操作的要求較高，以水管式沉降計為例，3根測管的埋設要求垂直，防止氣泡阻塞水管從而影響測定進行，所以不適用于一般室外填埋場的沉降監(jiān)測；振弦式沉降剖面儀適用于監(jiān)測堆體、堤壩、道路等工程中淺層地基土的豎直沉降變形，且設備的安裝較為復雜；除了上述幾種方法外，國外也有采用回聲探測器和傾斜器來監(jiān)測土體和路基等的沉降。目前，國內對填埋場現(xiàn)場沉降監(jiān)測主要是利用水準儀進行地表沉降觀測；但該方法只能測得地表沉降，無法監(jiān)測堆體內部沉降變形。

此外，以上各種沉降監(jiān)測設備構造和操作步驟存在較大差異，相互之間的監(jiān)測結果缺少可比性。加之填埋場沉降現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據的離散性大，需要增加現(xiàn)場監(jiān)測的樣點數(shù)，并對測定結果進行統(tǒng)計分析，才能獲得具有代表性的研究結果。目前，填埋場沉降監(jiān)測技術僅適應于特定位置的沉降變形監(jiān)測，必須提前在測定點位埋設儀器，且安裝和操作均比較繁瑣。

而且不同于一般的垃圾填埋堆體，危險廢棄物填埋堆體還存在腐蝕性高、危險性大的特點，因此對于沉降檢測要求也相應不同。

鑒于此，特提出本申請。

技術實現(xiàn)要素：

本申請的目的在于提供一種危險廢棄物填埋堆體位移的檢測系統(tǒng)，借助該檢測系統(tǒng)，能夠對危險廢棄物填埋堆體的應力進行方便有效的檢測。

本申請的具體技術方案為：

本申請涉及的一種危險廢棄物填埋堆體位移的檢測系統(tǒng)，包括用于填埋危險廢棄物的填埋場和位移檢測裝置；所述位移檢測裝置包括柔性位移測定管線和位移測定儀；所述柔性位移測定管線鋪設于所述填埋場內，所述位移測定儀位于所述填埋場外；且當所述危險廢棄物在所述填埋場內以堆積、壓實的危險廢棄物填埋層的形式由下至上逐層堆積形成危險廢棄物填埋堆體時，所述柔性位移測定管線的兩端從所述危險廢棄物填埋層的底面向所述填埋場的一對內側面延伸至所述填埋場之外，一端固定在所述填埋場外的固定點，另一端與所述位移測定儀連接。

優(yōu)選的，所述位移檢測裝置包括多條所述柔性位移測定管線，所述多條柔性位移測定管線沿所述危險廢棄物填埋層的底面并排間隔設置；且每條所述柔性位移測定管線的兩端從所述危險廢棄物填埋層的底面向所述填埋場的一對內側面延伸至所述填埋場之外，一端固定在所述填埋場外的固定點，另一端與所述位移測定儀連接。

優(yōu)選的，所述位移檢測裝置包括多條所述柔性位移測定管線，所述多條柔性位移測定管線沿所述危險廢棄物填埋層的底面呈兩排并交叉布置，每排所述柔性位移測定管線并排間隔布置；且每條所述柔性位移測定管線的兩端從其所在的所述危險廢棄物填埋層的底面向所述填埋場的一對內側面延伸至所述填埋場之外，一端固定在所述填埋場外的固定點，另一端與所述位移測定儀連接。

優(yōu)選的，所述位移檢測裝置包括多條所述柔性位移測定管線，所述多條柔性位移測定管線分別沿每層所述危險廢棄物填埋層的底面呈兩排并交叉布置，每排所述柔性位移測定管線并排間隔布置；且每條所述柔性位移測定管線的兩端從每層危險廢棄物填埋層的底面向所述填埋場的一對內側面延伸至所述填埋場之外，一端固定在所述填埋場外的所述固定點，另一端與所述位移測定儀連接。

優(yōu)選的，所述位移測定儀包括多個位移傳感器、可自由切換采集通道的多通道數(shù)據采集器和計算機；每條所述柔性位移測定管線連接一所述位移傳感器；各所述位移傳感器分別與所述多通道數(shù)據采集器連接；所述多通道數(shù)據采集器與所述計算機連接。

優(yōu)選的，所述柔性位移測定管線包括HDPE位移測定管和位于所述HDPE位移測定管內部并沿所述HDPE位移測定管延伸的不銹鋼位移測定線；所述HDPE位移測定管的兩端從所述危險廢棄物填埋層的底面向所述填埋場的一對內側面延伸至所述危險廢棄物填埋堆體之外；所述不銹鋼位移測定線的一端伸出所述HDPE位移測定管并固定在所述填埋場外的固定點上，所述不銹鋼位移測定線的另一端伸出所述HDPE位移測定管與所述位移傳感器連接；且所述不銹鋼位移測定線處于繃緊狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述HDPE位移測定管由多個HDPE直管首尾相接構成；且在彎折處，相鄰兩個HDPE直管通過彎頭連接。

優(yōu)選的，所述HDPE位移測定管的內徑為5-10cm，壁厚為0.5-1.5cm；所述不銹鋼位移測定線的直徑為0.5-2.0cm。

優(yōu)選的，所述填埋場的內側面為坡面，所述坡面的坡度為30-40度。

優(yōu)選的，所述危險廢物填埋層的厚度為4-6m。

本申請?zhí)峁┑募夹g方案可以達到以下有益效果：

通過本申請?zhí)峁┑奈ｋU廢棄物填埋堆體位移的檢測系統(tǒng)，不受堆體高度、填埋場的形狀以及測量位點方向的限制，測量方便迅速；進一步的通過在不同危險廢棄物填埋層的底面分別設柔性位移測定管線以及同一危險廢棄物填埋層設呈網狀交叉的多條柔性位移測定管線，可實現(xiàn)危險廢棄物填埋堆體在二維和三維空間上的不同位置的位移變化的有效檢測及監(jiān)控；HDPE位移測定管的使用，使得本申請檢測系統(tǒng)不受填埋時間的影響，數(shù)據準確可靠并具有可比性；更進一步的，通過結合多通道數(shù)據采集器和計算機，可實現(xiàn)對危險廢棄物填埋堆體位移的動態(tài)檢測。

附圖說明

圖1為根據本申請實施例的填埋場和危險廢棄物填埋堆體剖面示意圖；

圖2為根據本申請實施例的危險廢棄物填埋堆體底部的柔性位移測定管線布置剖面示意圖；

圖3為根據本申請實施例的危險廢棄物填埋堆體內的柔性位移測定管線布置剖面示意圖；

圖4為根據本申請實施例的危險廢棄物填埋堆體底部或內部柔性位移測定管線交叉網絡布置平面示意圖；

附圖標記，

1-填埋場；

11-內側面；

12-底面；

13-場外邊坡；

2-危險廢棄物填埋堆體；

21-危險廢棄物；

22-危險廢棄物填埋層；

3-位移檢測裝置；

31-位移測定儀；

32-柔性位移測定管線

321-HDPE位移測定管；

3211-HDPE直管；

3212-彎頭；

322-不銹鋼位移測定線；

33-固定點。

具體實施方式

為使本申請的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本申請實施例及附圖，對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾?zhí)峁┑募夹g方案及所給出的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

文中“上”、“下”、“底面”，“側面”均以附圖中的系統(tǒng)結構的放置狀態(tài)為參照。

本申請涉及一種危險廢棄物填埋堆體2位移的檢測系統(tǒng)，如圖1所示，包括用于填埋危險廢棄物21(圖中虛線所示)的填埋場1和位移檢測裝置3；位移檢測裝置3包括柔性位移測定管線32和位移測定儀31；柔性位移測定管線32鋪設于填埋場1內，位移測定儀31位于填埋場1外；且當危險廢棄物21在填埋場1內以堆積、壓實的危險廢棄物填埋層22的形式由下至上逐層堆積形成危險廢棄物填埋堆體2時，柔性位移測定管線32的兩端從危險廢棄物填埋層22的底面向填埋場1的一對內側面11延伸至填埋場1之外，一端固定在填埋場1外的固定點33，另一端與位移測定儀31連接。

柔性位移測定管線32，隨著所在位置的填埋堆體的變形，相應的會發(fā)生一定的拉伸變形；在危險廢棄物21從填埋場1的底面往上逐層堆積過程中，使得每層危險廢棄物填埋層22均貼合填埋場1的內側面11，通過使柔性位移測定管線32沿危險廢棄物填埋層22的底面向填埋場1的一對內側面11延伸，可獲得該柔性位移測定管線32所在豎直截面上沿柔性位移測定管線32的整體位移形變量。而且，以上危險廢棄物填埋堆體2位移的檢測系統(tǒng)可不受堆體高度、填埋場1的形狀以及測量位點方向的限制，柔性位移測定管線32可在填埋場1內的任何方向，鋪設在任何危險廢棄物填埋層22的底面，既可以是鋪設在危險廢棄物填埋堆體2的底面之下(即填埋場1的底面上)，也可以鋪設在危險廢棄物填埋堆體2內部，從而可實現(xiàn)危險廢棄物填埋堆體2在三維空間內各個位置方向，包括危險廢棄物填埋堆體2的底部以及內部各填埋層的沉降位移監(jiān)測；而且測量步驟簡單，不受測量設備安裝以及測量步驟的影響，檢測數(shù)據準確可靠，檢測過程方便快速。

對于柔性位移測定管線32在填埋場1中的鋪設過程，可以是，在危險廢棄物21在填埋場1內以堆積、壓實的危險廢棄物填埋層22的形式由下至上逐層堆積過程中，首先在填埋場的底面上鋪設柔性位移測定管線32，并使柔性位移測定管線32的兩端從填埋場1的底面分別向填埋場1的一對內側面11延伸至填埋場1之外，且一端固定在填埋場1外的固定點33，另一端與位移測定儀31連接；之后，根據測定的需要，堆積形成一危險廢棄物填埋層22之后，沿危險廢棄物填埋層22的表面鋪設柔性位移測定管線32，并使柔性位移測定管線32的兩端從危險廢棄物填埋層22的表面分別向填埋場1的一對內側面11延伸至填埋場1之外，且一端固定在填埋場1外的固定點33，另一端與位移測定儀31連接；然后在堆積下一危險廢棄物填埋層22。

較佳的，危險廢棄物填埋層22的厚度為4-6m。

較佳的，本申請危險廢棄物21的填埋，采用室外填埋場1，如可以是依據地勢自然形成并具有一定深度的溝道結構；一般情況下，填埋場1的內側面11為坡面；坡面坡度為30-40度。

本申請中的坡面坡度是指坡面與水平面之間形成的銳角的角度。

填埋場1可以為具有兩對內側面11的長條形，更進一步的，可以是具有弧度的長條形，且根據地勢的特點，該長條形填埋場1可能并不在同一水平面上，進而在填埋場1的長度方向上，其深度也不可能不同。因此，需要針對長度方向上各個區(qū)域分別進行位移檢測，從而實現(xiàn)對整個危險廢棄物填埋堆體2的位移檢測和預警。

作為本申請的一種改進，本申請的位移檢測裝置3包括多條的柔性位移測定管線32，多條柔性位移測定管線32沿危險廢棄物填埋層22的底面并排間隔設置；且每條柔性位移測定管線32的兩端從危險廢棄物填埋層22的底面向填埋場1的一對內側面11延伸至填埋場1之外，一端固定在填埋場1外的固定點33，另一端與的位移測定儀31連接。

進一步，本申請的位移檢測裝置3包括多條的柔性位移測定管線32，多條柔性位移測定管線32沿危險廢棄物填埋層22的底面呈兩排并交叉布置，每排柔性位移測定管線32并排間隔布置；且每條柔性位移測定管線32的兩端從危險廢棄物填埋層22的底面向填埋場1的一對內側面11延伸至填埋場1之外，一端固定在填埋場1外的固定點33，另一端與位移測定儀31連接。

更進一步的，本申請的位移檢測裝置3包括多條柔性位移測定管線32，多條柔性位移測定管線32分別沿每層的危險廢棄物填埋層22的底面呈兩排并交叉布置，每排柔性位移測定管線32并排間隔布置；且每條柔性位移測定管線32的兩端從其所在的危險廢棄物填埋層22的底面向填埋場1的一對內側面11延伸至填埋場1之外，一端固定在填埋場1外的固定點33，另一端與位移測定儀31連接。

前述的交叉布置，交叉的角度并沒有特別限定，可根據測定方向的需要具體而定，在30-90度范圍內均可，一般呈90度垂直交叉布置。

通過上述沿危險廢棄物填埋層22的底面呈兩排并交叉的布置方式，可形成在一二維面上的形變位移測定網絡；通過位移測定儀31測定每條柔性位移測定管線32的拉伸位移形變量，可獲得危險廢棄物填埋堆體2在該二維面上在各柔性位移測定管線32處的位移形變量。

關于柔性位移測定管線32的分布密度，可根據填埋場1形狀、危險廢棄物填埋堆體2的大小以及測量要求，具體而定。

通過以上布置，可獲得危險廢棄物填埋堆體2在三維空間的形變位移測定網絡；通過位移測定儀31測定每條柔性位移測定管線32的拉伸位移形變量，可獲得危險廢棄物填埋堆體2在三維空間上在各柔性位移測定管線32處的位移形變量。

通過單臺位移測定儀31對應一條柔性位移測定管線32的測定方式，一臺位移測定儀31只能測定危險廢棄物填埋堆體2在某一對應的柔性位移測定管線32處的危險廢棄物填埋堆體2的位移變化情況，因此為了獲得危險廢棄物填埋堆體2在二維或三維空間內不同豎直高度位置以及不同方向的所有位置的實時位移數(shù)據，且又在比較方便前提下，本申請的位移測定儀31包括多個位移傳感器、可自由切換采集測通道的多通道數(shù)據采集器和計算機；每條柔性位移測定管線32連接一位移傳感器；各位移傳感器分別與多通道數(shù)據采集器連接；多通道數(shù)據采集器與計算機連接。

使用連接有計算機并可自由切換檢測通道的多通道數(shù)據采集器控制采集來自各位移傳感器的位移變化數(shù)據，形成對危險廢棄物填埋堆體2的位移動態(tài)檢測。多通道數(shù)據采集器的通道切換僅有幾秒鐘，幾乎可以忽略，通過計算機，幾乎可以同時獲得所有柔性位移測定管線32的位移變化數(shù)據，檢測過程快速、直觀，并可實現(xiàn)對危險廢棄物填埋堆體2的實時動態(tài)檢測。

作為本申請的一種改進，本申請柔性位移測定管線32包括HDPE位移測定管321和位于HDPE位移測定管321內部并沿HDPE位移測定管321延伸的不銹鋼位移測定線322；HDPE位移測定管321的兩端從危險廢棄物填埋層22的底面向填埋場1的一對內側面延伸至危險廢棄物填埋堆體2之外；不銹鋼位移測定線322的一端伸出HDPE位移測定管321并固定在填埋場1外的固定點33上，不銹鋼位移測定線322的另一端伸出HDPE位移測定管321與位移傳感器(或位移測定儀31)連接；且不銹鋼位移測定線322處于繃緊狀態(tài)。危險廢棄物填埋堆體2的位移變化反應在HDPE位移測定管321及沿其內部延伸的不銹鋼位移測定線322上，處于繃緊狀態(tài)的不銹鋼位移測定線322的位移變化可由位移測定儀31測得。

對于較長的HDPE位移測定管321的一種簡便的獲得方式，是通過多根HDPE直管3211首尾相接構成。較佳的，在彎折處，通過彎頭3212相連接。如位于危險廢棄物填埋層22底面和填埋場1側面上的HDPE直管3211通過彎頭3212相連接。

HDPE管(包括HDPE直管3211)，即高密度聚乙烯管，不僅應具有良好的經濟性，而且應具備接口穩(wěn)定可靠、材料抗沖擊、抗開裂、耐老化、耐腐蝕等一系列優(yōu)點，同傳統(tǒng)管材相比，HDPE直管3211具有以下一系列優(yōu)點：

(1)連接可靠：聚乙烯管道系統(tǒng)之間采用電熱熔方式連接，接頭的強度高于管道本體強度；

(2)低溫抗沖擊性好：高密度聚乙烯的低溫脆化溫度極低，可在-60-60℃溫度范圍內安全使用。冬季施工時，因材料抗沖擊性好，不會發(fā)生管子脆裂。

(3)抗應力開裂性好：HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切強度和優(yōu)異的抗刮痕能力，耐環(huán)境應力開裂性能也非常突出；

(4)耐化學腐蝕性好：HDPE管可耐多種化學介質的腐蝕，土壤中存在的化學物質不會對管道造成任何降解作用。聚乙烯是電的絕緣體，因此不會發(fā)生腐爛、生銹或電化學腐蝕現(xiàn)象；此外它也不會促進藻類、細菌或真菌生長；

(5)耐老化，使用壽命長：含有2-2.5％的均勻分布的碳黑的聚乙烯管道能夠在室外露天存放或使用50年，不會因遭受紫外線輻射而損害；

(6)耐磨性好：HDPE管與鋼管的耐磨性對比試驗表明，HDPE管的耐磨性為鋼管的4倍；在泥漿輸送領域，同鋼管相比，HDPE管具有更好的耐磨性，這意味著HDPE管具有更長的使用壽命和更好的經濟性；

(7)可撓性好：HDPE管的柔性使得它容易彎曲，工程上可通過改變管道走向的方式繞過障礙物，在許多場合，管道的柔性能夠減少管件用量并降低安裝費用；

(8)水流阻力?。篐DPE管具有光滑的內表面，其曼寧系數(shù)為0.009；光滑的表現(xiàn)和非粘附特性保證HDPE管具有較傳統(tǒng)管材更高的輸送能力，同時也降低了管路的壓力損失和輸水能耗；

(9)搬運方便：HDPE管比混凝土管道、鍍鋅管和鋼管更輕，它容易搬運和安裝，更低的人力和設備需求，意味著工程的安裝費用的大大降低。

由于HDPE管的以上性能，當應用于本申請的測量系統(tǒng)時，能夠耐受周圍危險廢棄物21的影響，其形變特性不受填埋時間的影響，因此不同時間測得的實時數(shù)據具有準確可靠、可比性強的優(yōu)點。

較佳的，HDPE位移測定管321的內徑為5-10cm，壁厚為0.5-1.5cm；不銹鋼位移測定線322的直徑為0.5-2.0cm。

以下通過具體的實例，對利用本申請危險廢棄物填埋堆體2的位移檢測系統(tǒng)的檢測步驟作示例性描述，如下：

本實例對某一大型填埋場1(兩對內側面11，底面長×寬＝200m×100m，深度為10m；內側面11坡度為30度)內的危險廢棄物填埋堆體2進行形變位移檢測；危險廢棄物填埋堆體2的剖面形狀示意圖如圖1所示，圖中填埋場1內部的虛線所示為填埋的危險廢棄物21，實線表示危險廢棄物填埋層22，位移檢測裝置3包括柔性位移測定管線32和位移測定儀31，如圖2和圖3中所示。

具體的，本實例用于位移測量的位移測定儀31包括柔性位移測定管線32、位移傳感器、可自由切換通道的多通道數(shù)據采集器以及一臺計算機；柔性位移測定管線32包括HDPE位移測定管321(內徑7cm，壁厚1cm)和其內部的不銹鋼位移測定線322(直徑1cm)；HDPE位移測定管321由多個HDPE直管3211首尾相接構成，在彎折處通過彎頭3212連接；不銹鋼位移測定線322的一端與一位移傳感器連接，各位移傳感器分別與多通道數(shù)據采集器連接；多通道數(shù)據采集器與計算機連接。

步驟100：沿填埋場1的內側面11及底面12鋪設HPDE膜(附圖中未標出)，用于防滲；

步驟101：在HPDE膜上，沿填埋場1的底面12和內側面11鋪設多條柔性位移測定管線32；如圖1所示，首先在一對內側面11之間每間隔20-30m并排布置一條柔性位移測定管線32，然后在另一對內側面11之間再每隔20-30m并排布置一條柔性位移測定管線32，并使每條HDPE位移測定管321從填埋場1的底面12向一對內側面11延伸；不銹鋼位移測定線322的一端伸出HDPE位移測定管321并固定在填埋場1的場外邊坡13上的固定點33上，不銹鋼位移測定線322的另一端伸出HDPE位移測定管321與位移傳感器連接；且不銹鋼位移測定線322處于繃緊狀態(tài)；如此，兩排柔性位于測定管線沿填埋場1的底面和內側面11形成垂直交叉的二維位移測定網，如圖2和圖4所示；

步驟102：然后在HPDE膜上堆積危險廢棄物21，堆積壓實，首先形成一層厚度為4m危險廢棄物填埋層22(貼合填埋場1的內側面11)，然后沿該危險廢棄物填埋層22的表面以及填埋場1的內側面11鋪設多條柔性位移測定管線32；柔性位移測定管線32布置方式同步驟101，從而形成位于該層危險廢棄物填埋層22表面上(即下一危險廢棄物填埋層22底面下)的二維位移測定網，如圖3和圖4所示；

步驟103：繼續(xù)在上述形成的危險廢棄物填埋層22上堆積下一層厚度為4m的危險廢棄物填埋層22，即形成含有兩層危險廢棄物填埋層22的危險廢棄物填埋堆體2，如1所示；

步驟104：通過計算機和多通道數(shù)據采集器控制采集各位移傳感器采集獲得的各不銹鋼位移測定線322的位移變化數(shù)據，形成對危險廢棄物填埋堆體2的實時位移動態(tài)檢測；其中，通過獲得填埋場1底部HPDE膜上的柔性位移測定管線32的位移形變量，可間接獲得HPDE膜的形變量，危險廢棄物21填埋以不使HPDE膜的形變過大為宜。

本申請雖然以較佳實施例公開如上，但并不是用來限定權利要求，任何本領域技術人員在不脫離本申請構思的前提下，都可以做出若干可能的變動和修改，因此本申請的保護范圍應當以本申請權利要求所界定的范圍為準。