一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统
阅读：3发布：2022-06-08
专利汇可以提供一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用以检测垂直防渗帷幕 缺陷 的方法和系统，所述方法包括：步骤S1：围绕垂直防渗帷幕布置多组试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕一侧的抽 水 井和位于所述垂直防渗帷幕另一侧的观 测井 ；步骤S2：对每一组所述试验井的所述观测井的进行背景水位测定试验，以获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据；步骤S3：对每一组所述试验井的所述抽水井进行抽水试验，以获得所述观测井的动态水位随时间变化的数据；步骤S4：对每一组所述试验井的所述背景水位随时间变化的数据和所述动态水位随时间变化的数据进行对比判断所述垂直防渗帷幕的缺陷情况。根据本发明能够准确判定垂直防渗墙的缺陷情况。，下面是一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法，其特征在于，包括：
步骤S1：围绕垂直防渗帷幕布置多组试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕一侧的抽水井和位于所述垂直防渗帷幕另一侧的观测井；
步骤S2：对每一组所述试验井的所述观测井的进行背景水位测定试验，以获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据；
步骤S3：对每一组所述试验井的所述抽水井进行抽水试验，以获得所述观测井的动态水位随时间变化的数据；
步骤S4：对每一组所述试验井的所述背景水位随时间变化的数据和所述动态水位随时间变化的数据进行对比判断所述垂直防渗帷幕的缺陷情况，其中，
当所述试验井中的所述观测井的动态水位无变化或者变化小于所述观测井的背景水位变化时，判定所述观测井的动态水位正常，所述垂直防渗帷幕完整性良好；否则判定所述观测井的动态水位异常，所述垂直防渗帷幕存在缺陷。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11：确定所述试验井井位与所述防渗帷幕之间的距离；
步骤S12：确定相邻两组试验井井位之间的距离和每组试验井的检测范围；
步骤S13：根据所述步骤S11中确定的所述试验井井位与所述防渗帷幕之间的距离和所述步骤S12中确定的相邻两组所述试验井井位之间的距离和每组所述试验井的检测范围施工以挖凿成井。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1布置所述试验井的过程中对所述试验井进行抽水洗井以使从所述试验井中抽得到的水不含有沉淤。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S11中所述试验井井位与所述防渗帷幕之间的距离是所述抽水井孔径的1.5倍～2.5倍。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S12中，相邻所述试验井的间距d满足R≤d≤2R，其中R根据经验公式 确定，S为水位降深，K为渗透系数，设置所述抽水井和所述观测井的连线与所述垂直防渗帷幕的交点为中心点，每组所述试验井的检测范围为所述垂直防渗帷幕内距离中心点小于等于R的范围。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，还包括根据所述观测井的背景水位随时间变化的数据绘制所述观测井的背景水位随时间变化的曲线；以及在所述步骤S3中，还包括根据所述观测井的动态水位随时间变化的数据绘制所述观测井的动态水位随时间变化的曲线。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对每一组所述试验井的所述背景水位随时间变化的数据和所述动态水位随时间变化的数据进行对比的步骤包括将所述观测井的背景水位随时间变化的曲线与所述观测井的动态水位随时间变化的曲线进行对比。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括判定所述垂直防渗帷幕存在缺陷时，进一步判断所述缺陷位置存在的范围。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步判断所述缺陷位置存在的范围的步骤包括：
当相邻两组试验井井位之间的距离d等于2R时，每组所述试验井检测范围内所述垂直防渗墙的完整性根据其抽水试验测得的所述动态水位随时间变化的关系曲线直接判定。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步判断所述缺陷位置存在的范围的步骤包括：
当相邻两组所述试验井井位之间的距离d满足R≤d＜2R时，
如果其中一组所述试验井的所述观测井的动态水位异常，而另一组所述试验井的所述观测井的动态水位正常，则判定缺陷位于所述观测井的动态水位异常的所述试验井的中心点靠近所述观测井的动态水位异常的所述试验井的一侧半径为R的范围内；
如果每一组所述试验井的所述观测井的动态水位均异常则判定：
1)位于所述相邻两组所述试验井的所述中心点之间存在1个缺陷，且位于以两组所述试验井的中心点之间的中点为圆心，半径为d/2的范围内；或者
2)存在2个以上缺陷，且2个缺陷分别属于以下三种情况中的任意一种：
所述相邻两组所述试验井包括相邻的第一组所述试验井和第二组所述试验井，a：第一组所述试验井中心点靠近第二组所述试验井一侧的半径为d的范围以内区域；
b：第二组所述试验井中心点靠近第一组所述试验井一侧的半径为d的范围以内区域；
c：以两组所述试验井的中心点之间的中点为圆心半径为d/2的范围。
11.一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的系统，其特征在于，包括：
围绕垂直防渗帷幕布置的多组试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕内侧区域的抽水井和位于所述垂直防渗帷幕外侧区域的观测井；
抽水测定装置，用以对所述抽水井进行抽水试验；
水位检测装置，用以在所述抽水测定装置对所述抽水井进行所述抽水试验之前或者在进行所述抽水试验期间检测所述观测井的水位，以分别获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据和所述观测井的动态水位随时间变化的数据。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述试验井包括地上管和地下管，所述地下管包括从下到上依次设置的沉淀管、滤水管和井壁管；
所述地上管包括井口套管，所述井口套管包括保护套管、塑料盖板和保护盖板。
一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及垃圾处理领域，具体而言涉及一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统。
背景技术
[0002] 随着国民经济的发展，人民生活水平日益提高，城市人口的不断增长，城市生活垃圾越来越多，为了防止垃圾对环境造成污染，必须对垃圾进行处理。
[0003] 安全填埋场是一种将危险废物垃圾放置或贮存在土壤中的处置设施，其目的是埋藏或改变危险废物的特性，适用于填埋处置不能回收利用其有用组分、不能回收利用其能量的危险废物。安全填埋场的综合目标是要达到尽可能将危险废物与环境隔离，因此，安全填埋场的周围必须设置防渗帷幕。防渗帷幕的防渗性能影响着周围环境的安全。现有技术中，常常采用物探方法来检测垂直防渗帷幕的结构完整性。
[0004] 由于物探技术对复杂的工程条件和检测环境的适应性较差且设备的检测精度有限，无法准确判断垂直防渗帷幕中缺陷情况。
[0005] 为此，有必要提供了一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的系统和方法，用以解决现有技术中的问题。
发明内容
[0006] 在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0007] 本发明提供了一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法，包括：
[0008] 步骤S1：围绕垂直防渗帷幕布置多组试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕一侧的抽水井和位于所述垂直防渗帷幕另一侧的观测井；
[0009] 步骤S2：对每一组所述试验井的所述观测井的进行背景水位测定试验，以获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据；
[0010] 步骤S3：对每一组所述试验井的所述抽水井进行抽水试验，以获得所述观测井的动态水位随时间变化的数据；
[0011] 步骤S4：对每一组所述试验井的所述背景水位随时间变化的数据和所述动态水位随时间变化的数据进行对比判断所述垂直防渗帷幕的缺陷情况，其中，
[0012] 当所述试验井中的所述观测井的动态水位无变化或者变化小于所述观测井的背景水位变化时，判定所述观测井的动态水位正常，所述垂直防渗帷幕完整性良好；否则判定所述观测井的动态水位异常，所述垂直防渗帷幕存在缺陷。
[0013] 示例性地，所述步骤S1包括：
[0014] 步骤S11：确定所述试验井井位与所述防渗帷幕之间的距离；
[0015] 步骤S12：确定相邻两组试验井井位之间的距离和每组试验井的检测范围；
[0016] 步骤S13：根据所述步骤S11中确定的所述试验井井位与所述防渗帷幕之间的距离和所述步骤S12中确定的相邻两组所述试验井井位之间的距离和每组所述试验井的检测范围施工以挖凿成井。
[0017] 示例性地，在所述步骤S1布置所述试验井的过程中对所述试验井进行抽水洗井以使从所述试验井中抽得到的水不含有沉淤。
[0018] 示例性地，在所述步骤S11中所述验井井位与所述防渗帷幕之间的距离是试验井孔径的1.5倍～2.5倍。
[0019] 示例性地，在所述步骤S12中，相邻所述试验井的间距d满足R≤d≤2R，其中R根据经验公式 确定，S为水位降深，K为渗透系数，设置所述抽水井和所述观测井的连线与所述垂直防渗帷幕的交点为中心点，每组所述试验井的检测范围为所述垂直防渗帷幕内距离中心点小于等于R的范围。
[0020] 示例性地，在所述步骤S2中，还包括根据所述观测井的背景水位随时间变化的数据绘制所述观测井的背景水位随时间变化的曲线；以及
[0021] 在所述步骤S3中，还包括根据所述观测井的动态水位随时间变化的数据绘制所述观测井的动态水位随时间变化的曲线。
[0022] 示例性地，所述对每一组所述试验井的所述背景水位随时间变化的数据和所述动态水位随时间变化的数据进行对比的步骤包括将所述观测井的背景水位随时间变化的曲线与所述观测井的动态水位随时间变化的曲线进行对比。
[0023] 示例性地，还包括判定所述垂直防渗帷幕存在缺陷时，进一步判断所述缺陷位置存在的范围。
[0024] 示例性地，进一步判断所述缺陷位置存在的范围的步骤包括：
[0025] 当相邻两组试验井井位之间的距离d等于2R时，每组所述试验井检测范围内所述垂直防渗墙的完整性根据其抽水试验测得的所述动态水位随时间变化的关系曲线直接判定。
[0026] 示例性地，进一步判断所述缺陷位置存在的范围的步骤包括：
[0027] 当相邻两组所述试验井井位之间的距离d满足R≤d＜2R时，
[0028] 如果其中一组所述试验井的所述观测井的动态水位异常，而另一组所述试验井的所述观测井的动态水位正常，则判定缺陷位于所述观测井的动态水位异常的所述试验井的中心点靠近所述观测井的动态水位异常的所述试验井的一侧半径为R的范围内；
[0029] 如果每一组所述试验井的所述观测井的动态水位均异常则判定：
[0030] 1)位于所述相邻两组所述试验井的所述中心点之间存在1个缺陷，且位于以两组所述试验井的中心点之间的中点为圆心，半径为d/2的范围内；或者
[0031] 2)存在2个以上缺陷，且2个缺陷分别属于以下三种情况中的任意一种：
[0032] 所述相邻两组所述试验井包括相邻的第一组所述试验井和第二组所述试验井，[0033] a：第一组所述试验井中心点靠近第二组所述试验井一侧的半径为d的范围以内区域；
[0034] b：第二组所述试验井中心点靠近第一组所述试验井一侧的半径为d的范围以内区域；
[0035] c：以两组所述试验井的中心点之间的中点为圆心半径为d/2的范围。
[0036] 本发明还提供了一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的系统，包括：
[0037] 围绕垂直防渗帷幕布置的多组试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕内侧区域的抽水井和位于所述垂直防渗帷幕外侧区域的观测井；
[0038] 抽水测定装置，用以对所述抽水井进行抽水试验；
[0039] 水位检测装置，用以在所述抽水测定装置对所述抽水井进行所述抽水试验之前或者在进行所述抽水试验期间检测所述观测井的水位，以分别获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据和所述观测井的动态水位随时间变化的数据。
[0041] 所述地上管包括井口套管，所述井口套管包括保护套管、塑料盖板和保护盖板。
[0042] 根据本发明的用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统，通过对试验井的背景水位和动态水位进行观测，得出地下水周期变化规律及地下水位的动态变化特征，确定垂直防渗帷幕两侧地下水的水力联系强度，据此可有效的检测判断出垂直防渗墙中是否真实存在结构缺陷，根据本发明能够准确判定垂直防渗墙的缺陷情况。附图说明
[0043] 本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0044] 附图中：
[0045] 图1为根据本发明的一个实施例的一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法的流程图；
[0046] 图2为根据本发明的一个实施例的一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法中试验井的结构示意图；
[0047] 图3为根据本发明的一个实施例的一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法中在垂直防渗帷幕的检测区域内布置试验井的示意图；
[0048] 图4A-图4E为根据本发明的一个示例的对具有5组试验井的抽水井进行抽水试验时抽水井水位降深随时间变化关系曲线图；和
[0049] 图5A-图5E为根据本发明的一个示例的对具有5组试验井的抽水井进行抽水试验时观测井中的水位降深随时间变化关系曲线图。
具体实施方式
[0050] 在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0051] 为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明的一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统。显然，本发明的施行并不限于垃圾处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0052] 应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
[0053] 现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
[0054] 安全填埋场是一种将危险废物垃圾放置或贮存在土壤中的处置设施，其目的是埋藏或改变危险废物的特性，适用于填埋处置不能回收利用其有用组分、不能回收利用其能量的危险废物。安全填埋场的综合目标是要达到尽可能将危险废物与环境隔离，因此，安全填埋场的周围必须设置防渗帷幕。防渗帷幕的防渗性能影响着周围环境的安全。现有技术中，常常采用物探方法来检测垂直防渗帷幕的结构完整性。
[0055] 由于物探技术对复杂的工程条件和检测环境的适应性较差且设备的检测精度有限，无法准确判断垂直防渗帷幕中缺陷情况。
[0056] 实施例一
[0057] 为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法，包括：
[0058] 布置试验井和观测井，所述试验井位于垂直防渗帷幕内侧区域，所述观测井位于垂直防渗帷幕外侧区域；
[0059] 步骤S1：围绕垂直防渗帷幕布置多组试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕一侧的抽水井和位于所述垂直防渗帷幕另一侧的观测井；
[0060] 步骤S2：对每一组所述试验井的所述观测井的进行背景水位测定试验，以获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据；
[0061] 步骤S3：对每一组所述试验井的所述抽水井进行抽水试验，以获得所述观测井的动态水位随时间变化的数据；
[0062] 步骤S4：对每一组所述试验井的所述背景水位随时间变化的数据和所述动态水位随时间变化的数据进行对比判断所述垂直防渗帷幕的缺陷情况，其中
[0063] 当所述试验井中的所述观测井的动态水位无变化或者变化小于所述观测井的背景水位变化时，判定所述观测井的动态水位正常，所述垂直防渗帷幕完整性良好；否则判定所述观测井的动态水位异常，所述垂直防渗帷幕存在缺陷。
[0064] 下面参考图1-图3、图4A-图4E以及图5A-图5E对本发明的用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法进行示意性说明，其中图1为根据本发明的一个实施例的一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法的流程图；图2为根据本发明的一个实施例的一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法中试验井的结构示意图；图3为根据本发明的一个实施例的一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法中在垂直防渗帷幕的检测区域内布置试验井的示意图；图4A-图4E为根据本发明的一个示例的对具有5组试验井的抽水井进行抽水试验时抽水井水位降深随时间变化关系曲线图；和图5A-图5E为根据本发明的一个示例的对具有5组试验井的抽水井进行抽水试验时观测井中的水位降深随时间变化关系曲线图。
[0065] 首先参看图1，执行步骤S1：围绕垂直防渗帷幕布置多组试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕一侧的抽水井和位于所述垂直防渗帷幕另一侧的观测井。
[0066] 如图2所示，示出了根据本发明的一种试验井的结构示意图。根据本发明，试验井中抽水井和观测井具有相同的结构，这一仅对其中一个进行示例性介绍。示例性的，抽水井包括地表A以下的地下管和地表A以上的地上管，地下管包括顺着地下从下到上设置的沉淀管1、滤水管2和井壁管5，地下管外设置有填充层，填充层顺着地下往地表的方向依次包括石英砂3、黏土层4、混凝土层6。地上管包括井口套管，井口套管包括保护套管7、塑料盖板8和保护盖板9。
[0067] 示例性的，抽水井和观测井具有不同的孔径，其中抽水井的孔径大。在根据本发明的一个示例中，抽水井孔径600mm，观测井孔径300mm。
[0068] 示例性的，抽水井和观测井具有不同材质。
[0069] 继续参看图2，粘土层4包括粘土球层和粘性土层，根据本发明的一个示例，观测井中，沉淀管1、滤水管2和井壁管5均为HDPE管，管径设置为110mm；抽水井中，沉淀管1、滤水管2和井壁管5均为钢管，管径设置为273mm。
[0070] 需要理解的是，上述抽水井和观测井的结构、孔径、管的材质以及管径的设置形式仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要设置成其他形式。根据本发明的一个示例，布置5组试验井，需要理解的是，设置试验井的数量为5仅仅是示例性地，本领域技术人员应当理解，设置任意组数的试验井均适用于本发明。
[0071] 根据本发明的一个示例，抽水井位于垂直防渗帷幕内侧区域，观测井位于垂直防渗帷幕外侧区域。将抽水井设置为位于垂直防渗帷幕内侧区域，观测井设置为位于垂直防渗帷幕外侧区域，可以提升后续抽水试验中，观测井中水位变化的显著性，使获得的结果更便于分析。
[0072] 示例性地，所述步骤S1中布置试验井的步骤包括：
[0073] 步骤S11：确定试验井井位与防渗帷幕之间的距离。示例性地，试验井井位与防渗帷幕之间的距离是抽水井孔径的1.5倍～2.5倍。避免试验井井位与防渗帷幕之间的距离过小，使得实验过程中损坏防渗墙，而试验井井位与防渗帷幕之间的距离过大导致后续动态水位测定试验步骤中观测井中的水位变化响应度较小，影响观测结果；根据本发明的一个示例，试验井井位与防渗帷幕之间的距离为试验井孔径的两倍。
[0074] 步骤S12：确定相邻两组试验井之间的距离和每组试验井的检测范围。相邻试验井的间距d满足R≤d≤2R，其中R根据经验公式 确定，S为水位降深，K为渗透系数，则设抽水井和观测井的连线与垂直防渗帷幕的交点为中心点，每组试验井的检测范围为垂直防渗帷幕内距离中心点小于等于R的范围；
[0075] 在根据本发明的一个示例中，抽水井的孔径为600mm，试验井井位与防渗帷幕之间的距离应当为1200mm，其中抽水井布置在垂直防渗墙内侧1200mm处，观测井布置在垂直防渗墙外侧1200mm处。观测井底部距离防渗墙底部约2m处，观测井孔径300mm，地下管管径110mm，沉淀管1位于地下12m到地下11.5m处，滤水管2位于地下11.5m到地下2.5m处，井壁管
5位于地下2.5m到地表，石英砂层3位于地下12m到地下2.0m处，粘土层4位于地下2.0m到地下0.5m处，混凝土层6位于地下0.5m到地表。在布置试验井的过程中，水位降深S在凿井前根据经验预估，渗透系数K为根据地层确定的经验值。示例性地，水位降深S预估为13m，渗透系数K确定为0.0518m/d，则R约为29.6m，则相邻试验井之间的距离约为29.6m，从而防止该抽水试验中防渗帷幕存在空白检测段。
5位于地下2.5m到地表，石英砂层3位于地下12m到地下2.0m处，粘土层4位于地下2.0m到地下0.5m处，混凝土层6位于地下0.5m到地表。在布置试验井的过程中，水位降深S在凿井前根据经验预估，渗透系数K为根据地层确定的经验值。示例性地，水位降深S预估为13m，渗透系数K确定为0.0518m/d，则R约为29.6m，则相邻试验井之间的距离约为29.6m，从而防止该抽水试验中防渗帷幕存在空白检测段。
[0076] 步骤S13：根据所述步骤S11中确定的所述试验井井位与所述防渗帷幕之间的距离和所述步骤S12中确定的相邻两组所述试验井井位之间的距离和每组所述试验井的检测范围施工以挖凿成井。
[0077] 如图3所示，为根据本发明的一个示例的在填埋场周围布置试验井的示意图。垃圾填埋场301四周设置有垂直防渗帷幕302，为检测垂直防渗帷幕302是否存在缺陷围绕垃圾填埋场设置多组试验井，试验井包括设置在垂直防渗帷幕302内侧的抽水井303P，设置在垂直防渗帷幕外侧的观测井303M。
[0078] 示例性地，在所述步骤S13中对所述试验井进行抽水洗井以使从所述试验井中抽得到的水不含有沉淤。
[0079] 示例性地，所述步骤S13包括以下步骤：
[0080] 步骤S131：施工准备：根据步骤S1中的试验井的布设设置试验井点，测放井位，并开挖泥浆池，泥浆池与试验井的井口连通。
[0081] 步骤S132：下井口管：在步骤S21测放出的井位进行人工开挖，下放井口管。
[0082] 步骤S133：钻进成孔：在步骤S22中的井口管中采用钻具进行自然造浆，钻井成孔，泥浆密度控制在1.1～1.2g/cm3，钻井至设计深度后，将钻具提升至距孔底20～30cm处，清除孔内沉渣，孔内沉淤应小于20cm；
[0083] 步骤S134：下井管：事先将沉淀管1、滤水管2和井壁管5进行排列，将沉淀管1、滤水管2和井壁管5放入步骤S23中钻的孔内；
[0085] 步骤S136：止水：在步骤25中的石英砂层3的上方投入粘土球，并检验止水效果，若止水效果较差，则继续投入粘土球，否则若止水效果较好，转步骤27；
[0086] 步骤S137：封孔：在步骤26中的粘土球的上方投入粘土块，当粘土块投入到一定的高度后，采用混凝土封填，试验井初步完成；
[0087] 步骤S138：洗井：采用水泵不间断从步骤S27中所得到的试验井中抽水，直到试验井不含有沉淤。
[0088] 接着参看图1，执行步骤S2：对每一组所述试验井的所述观测井的进行背景水位测定试验，以获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据。
[0089] 示例性地，采用无线水位监测仪采集背景水位数据。
[0090] 示例性地，在所述步骤S2中，对抽水井和观测井不进行处理，仅每隔一预定时间采集观测井内的水位数据，并记录，直到连续预定次数测得的观测井中的水位数据相同或者相差不超过一定值，判定观测井的背景水位稳定，结束采集操作，获得的数据作为背景水位数据应用于与后续在对抽水井抽水时观测井中的动态水位数据进行对比，如果动态水位数据与背景水位数据相差不大，说明抽水井抽水过程中没有水渗透穿过垂直防渗帷幕，进而说明垂直防渗帷幕没有破损，反之，两者数据相差很大，说明有水渗透穿过垂直防渗帷幕，进而说明垂直防渗帷幕发生破损。根据本发明，通过确定垂直防渗帷幕两侧地下水的水力联系强度，有效的检测判断出垂直防渗墙中是否真实存在结构缺陷，从而能够准确判定垂直防渗墙的缺陷情况。
[0091] 在根据本申请的一个示例，采集频率为每30分钟内记录三次水位数据，采集时间为24小时；根据采集的水位数据掌握地下水的静态变化规律,若连续4个小时测得的试验井的水位值相同或水位差不超过2cm，判断试验井的静水位稳定。
[0092] 具体的，在实际监测过程中，通过无线水位监测仪采集背景水位数据之后，通过Excel来绘制成图。
[0093] 在根据本发明的一个示例中，对具有5组试验井的观测井的背景水位进行观测。结果显示，每一组试验井中观测井地下水静水位变化较为一致，均有一定幅度的波动，但波动范围均较小，最大不超过0.056m。因项目场地距离黄海较近，仅约2.8km，所以，静水位的波动可能是受外围黄海潮汐的影响。
[0094] 接着参看图1，执行步骤S3：对每一组所述试验井的所述抽水井进行抽水试验，以获得所述观测井的动态水位随时间变化的数据。
[0095] 示例性地，所述抽水试验包括抽水水位观测和抽水水量观测。
[0096] 示例性地，采用无线水位监测仪采集抽水时动态水位数据。
[0097] 示例性地，抽水水量观测采用水表计量抽水过程中抽水井的出水量。
[0098] 具体的，在实际检测过程中，通过无线水位监测仪采集背景水位数据之后，通过Excel来绘制成图。
[0099] 在根据本发明的一个示例中，对具有5组试验井的抽水井进行抽水试验，观测1号抽水井平均涌水量为2.04m3/d，1号抽水井稳定动水位约为-8.25m；2号抽水井平均涌水量为1.97m3/d，2号抽水井稳定动水位约为-12.71m；3号抽水井平均涌水量为2.03m3/d，3号抽水井稳定动水位约为-12.54m；4号抽水井平均涌水量为3.07m3/d，4号抽水井稳定动水位约为-11.16m；5号抽水井平均涌水量为2.51m3/d，5号抽水井稳定动水位约为-10.21m。
[0100] 接着，继续参看图1，执行步骤S4：对每一组所述试验井的所述背景水位随时间变化的数据和所述动态水位随时间变化的数据进行对比判断所述垂直防渗帷幕的缺陷情况，其中，当所述试验井中的所述观测井的动态水位无变化或者变化小于所述观测井的背景水位变化时，判定所述观测井的动态水位正常，所述垂直防渗帷幕完整性良好；否则判定所述观测井的动态水位异常，所述垂直防渗帷幕存在缺陷。
[0101] 参看图4A-图4E和图5A-图5E，示出了在根据本发明的一个示例中，对具有5组试验井的抽水井进行抽水试验时抽水井和观测井中的水位降深随时间变化关系曲线图。其中，图4A为1号抽水井的水位降深随时间变化关系曲线图；图4B为2号抽水井的水位降深随时间变化关系曲线图；图4C为3号抽水井的水位降深随时间变化关系曲线图；图4D为4号抽水井的水位降深随时间变化关系曲线图；图4E为5号抽水井的水位降深随时间变化关系曲线图；图5A为1号观测井的水位降深随时间变化关系曲线图；图5B为2号观测井的水位降深随时间变化关系曲线图；图5C为3号观测井的水位降深随时间变化关系曲线图；图5D为4号观测井的水位降深随时间变化关系曲线图；图5E为5号观测井的水位降深随时间变化关系曲线图。
[0102] 由图中可以看出，抽水井中水位出现较大范围波动，这是因为地下水中含有一定量的粉性土颗粒，且抽水过程中涌水量较小，随着时间的推移，粉性土颗粒在排水管中逐渐沉积，致使涌水量随之减小，表现为水位的缓慢上升；重新调大流量后，水位降深又逐渐增大；观测井中水位呈现相应的水位变化，3号观测井和4号观测井的水位降深相对较大，降幅分别达到1.12m和1.5m，其它观测井水位降幅在0.33～0.50m。与对具有5组试验井的观测井的背景水位进行观测的结果(水位变化最大不超过0.056m)相比，说明垂直防渗墙具有结构上的缺陷，其中在3号观测井和4号观测井对应的垂直防渗墙上的位置处的缺陷大于其他观测井对应的垂直防渗墙上的位置处的缺陷。
[0103] 示例性地，根据本发明的用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法还包括判定所述垂直防渗帷幕存在缺陷时，进一步判断所述缺陷位置存在的范围。
[0104] 示例性地，当相邻两组试验井之间的距离d等于2R时，每组所述试验井检测范围内所述垂直防渗墙的完整性根据的其抽水试验测得的所述动态水位随时间变化的关系曲线直接判定。
[0105] 示例性地，当相邻两组所述试验井之间的距离d满足R≤d＜2R时，分以下两种情况讨论：
[0106] 如果其中一组所述试验井的所述观测井的动态水位异常，而另一组所述试验井的所述观测井的动态水位正常，则判定缺陷位于所述观测井的动态水位异常的所述试验井的中心点靠近所述观测井的动态水位异常的所述试验井的一侧半径为R的范围内。
[0107] 如果每一组所述试验井的所述观测井的动态水位均异常则判定：
[0108] 1)位于所述相邻两组所述试验井的所述中心点之间存在1个缺陷，且位于以两组所述试验井的中心点之间的中点为圆心，半径为d/2的范围内；或者
[0109] 2)存在2个以上缺陷，且2个缺陷分别属于以下三种情况中的任意一种：
[0110] 所述相邻两组所述试验井包括相邻的第一组所述试验井和第二组所述试验井，[0111] a：第一组所述试验井中心点靠近第二组所述试验井一侧的半径为d的范围以内区域；
[0112] b：第二组所述试验井中心点靠近第一组所述试验井一侧的半径为d的范围以内区域；
[0113] c：以两组所述试验井的中心点之间的中点为圆心半径为d/2的范围。
[0114] 参看图3，对根据本发明的一个示例中的根据试验井和观测井中的水位变化进行垂直防渗帷幕的结果判定进行示例性说明。
[0115] 如图3所示，为根据本发明的一个示例的在填埋场周围布置试验井的示意图。垃圾填埋场301四周设置有垂直防渗帷幕302，为检测垂直防渗帷幕302是否存在缺陷围绕垃圾填埋场设置多组试验井，试验井包括设置在垂直防渗帷幕302内侧的抽水井303P，设置在垂直防渗帷幕外侧的观测井303M。以图中三组试验井：试验井P1-M1、试验井P2-M2、试验井P3-M3为示例进行说明：
[0116] 当相邻两组试验井之间的距离d等于2R时，每组所述试验井检测范围内垂直防渗墙的完整性可以根据的其抽水试验结果直接判定；
[0117] 当相邻两组试验井之间的距离d满足下列关系R≤d＜2R时，如果试验井P2-M2的抽水结果有异常，但试验井P1-M1的抽水结果无异常，说明缺陷位于中心点O2点左侧d-R的范围内；如果试验井P2-M2的抽水结果有异常，且试验井P1-M1也有异常，说明2种可能：
[0118] 1)中心点O1与中心点O2观测井之间存在1个缺陷，且位于中心点O1和中心点O2的中点两侧距离为半径为d/2的范围；
[0119] 2)存在2个以上缺陷，且2个缺陷分别属于：
[0120] a：中心点O1右侧半径为d的范围以内区域；
[0121] b：中心点O2左侧半径为d的范围以内区域；
[0122] c：位于中心点O1和中心点O2的中点两侧距离为半径为d/2的范围。
[0123] 按照上述判定方法，依次根据各组试验井及其相邻试验井的抽水情况对其检测范围内的垂直防渗帷幕完整性进行检测，就可以识别出整个垂直防渗帷幕上所有的缺陷及其所处的位置。
[0124] 实施例二
[0125] 为了解决现有技术中的问题，本发明还提供了一种用以检测垂直防渗帷幕缺陷的系统，包括：
[0126] 多组布置在垂直防渗帷幕的检测区域内的试验井，其中每一组所述试验井包括位于垂直防渗帷幕内侧区域的抽水井和位于所述垂直防渗帷幕外侧区域的观测井；
[0127] 抽水测定装置，用以对所述抽水井进行抽水试验；
[0128] 水位检测装置，用以在所述抽水测定装置对所述抽水井进行所述抽水试验之前或者在进行所述抽水测试试验期间检测所述观测井的水位，以分别获得所述观测井的背景水位随时间变化的数据和所述观测井的动态水位随时间变化的数据。
[0129] 示例性地，所述试验井包括地上管和地下管，所述地下管包括从下到上依次设置的沉淀管、滤水管和井壁管；
[0130] 所述地上管包括井口套管，所述井口套管包括保护套管、塑料盖板和保护盖板。
[0131] 如图2所示，示出了根据本发明的一种试验井的结构示意图。包括地表A以下的地下管和地表A以上的地上管，地下管包括顺着地下从下到上设置的沉淀管1、滤水管2和井壁管5，地下管外设置有填充层，填充层顺着地下往地表的方向依次包括石英砂3、黏土层4、混凝土层6。粘土层4包括粘土球层和粘性土层，根据本发明的一个示例，沉淀管1、滤水管2和井壁管5均为HDPE管。地上管包括井口套管，井口套管包括保护套管7、塑料盖板8和保护盖板9。
[0132] 示例性地，试验井井位与防渗帷幕之间的距离是抽水井孔径的1.5倍～2.5倍。
[0133] 相邻试验井的间距d满足R≤d≤2R，其中R根据经验公式 确定，S为水位降深，K为渗透系数，则设抽水井和观测井的连线与垂直防渗帷幕的交点为中心点，每组试验井的检测范围为垂直防渗帷幕内距离中心点小于等于R的范围；
[0134] 在根据本发明的一个示例中，抽水井的孔径为600mm，试验井井位与防渗帷幕之间的距离应当为1200mm，其中抽水井布置在垂直防渗墙内侧1200mm处，观测井布置在垂直防渗墙外侧1200mm处。观测井底部距离防渗墙底部约2m处，观测井孔径300mm，地下管管径110mm，沉淀管1位于地下12m到地下11.5m处，滤水管2位于地下11.5m到地下2.5m处，井壁管
5位于地下2.5m到地表，石英砂层3位于地下12m到地下2.0m处，粘土层4位于地下2.0m到地下0.5m处，混凝土层6位于地下0.5m到地表。在布置试验井的过程中，水位降深S在凿井前根据经验预估，渗透系数K为根据地层确定的经验值。示例性地，水位降深S预估为13m，渗透系数K确定为0.0518m/d，则R约为29.6m，则相邻试验井之间的距离约为29.6m，从而防止该抽水试验中防渗帷幕存在空白检测段。
5位于地下2.5m到地表，石英砂层3位于地下12m到地下2.0m处，粘土层4位于地下2.0m到地下0.5m处，混凝土层6位于地下0.5m到地表。在布置试验井的过程中，水位降深S在凿井前根据经验预估，渗透系数K为根据地层确定的经验值。示例性地，水位降深S预估为13m，渗透系数K确定为0.0518m/d，则R约为29.6m，则相邻试验井之间的距离约为29.6m，从而防止该抽水试验中防渗帷幕存在空白检测段。
[0135] 如图3所示，为根据本发明的一个示例的在填埋场周围布置试验井的示意图。垃圾填埋场301四周设置有垂直防渗帷幕302，为检测垂直防渗帷幕302是否存在缺陷围绕垃圾填埋场设置多组试验井，试验井包括设置在垂直防渗帷幕302内侧的抽水井303P，设置在垂直防渗帷幕外侧的观测井303M。
[0136] 示例性地，抽水测定装置包括抽水泵。
[0137] 示例性地，所述水位检测装置包括无线水位检测仪。
[0138] 采用本发明的用以检测垂直防渗帷幕缺陷的系统检测垂直防渗帷幕缺陷的方法可以参看实施例一所述的方法步骤，在此不再赘述。
[0139] 根据本发明的用以检测垂直防渗帷幕缺陷的方法和系统，通过对试验井的背景水位和动态水位进行观测，得出地下水周期变化规律及地下水位的动态变化特征，确定垂直防渗帷幕两侧地下水的水力联系下强度，据此可有效的检测判断出垂直防渗墙中是否真实存在结构缺陷，根据本发明能够准确判定垂直防渗墙的缺陷情况。
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