Indrumator proiect

8/18/2019 Indrumator proiect

http://slidepdf.com/reader/full/indrumator-proiect 1/63

Depozite ecologice de deșeuri. Îndrumător de proiect Ernest OLINIC

Cuprins 3

Cuprins

Cuprins ..............................................................................................................................................3

Tema proiectului ..............................................................................................................................5

1. Principii generale de proiectare a depozitelor ecologice de deșeuri ...........................7

2. Proiectarea sistemului de etanșare de baz ă .....................................................................10

3. Stabilirea dimensiunilor celulelor de depozitare .............................................................14

3.1. Predimensionarea taluzurilor digului perimetral ................................................................... 14

3.1.1. Predimensionarea taluzului exterior al digului perimetral ............................................................ ....... 14 3.1.2. Predimensionarea taluzului interior al digului perimetral ............................................................. ....... 15

3.2. Predimensionarea digurilor de compartimentare ................................................................. 16

3.3. Verificarea stabilităţii taluzurilor ................................................................................................ 18

4. Proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului ........................................19

5. Verificarea stabilit ăţ ii pe pant ă a materialelor componente ale sistemului de

etanşare-drenaj de pe taluz ........................................................................................................26

5.1. Stabilitatea pe pantă a straturilor minerale ............................................................................. 26

5.1.1. Metoda pantei infinite ........................................................ ................................................................ ....... 26

5.1.2. Metoda penei............................................................ ............................................................... .................. 28

5.2. Stabilitatea pe pantă a materialelor geosintetice .................................................................. 30

5.3. Dimensionarea tranşeelor de ancorare .................................................................................... 38

6. Colectarea gazului din corpul depozitului de deşeuri ....................................................41

7. Ȋ nchiderea depozitului ecologic de deşeuri ......................................................................44

8. Etape de execu ţ ie şi exploatare a depozitului de deşeuri .............................................47

Bibliografie ......................................................................................................................................64



Ernest OLINIC Depozite ecologice de deșeuri. Îndrumător de proiect

4 Cuprins




Tema proiectului 5

Tema proiectului

Se cere să se proiecteze un depozit ecologic de deşeuri menajere în variantă mixtă (semirambleu - semidebleu), ȋ ntr-un amplasament cu dimensiunile ȋ n plan de500 x 300 m şi o suprafaţă cvasi-orizontală.

Lucr ările de investigare geotehnică au relevat următoarea stratificaţ ie aterenului de fundare:0.00 - 0.30 m Pământ vegetal

0.30 - 5.00 m Praf nisipos cafeniu-gălbui, plastic vârtos,pentru care s-au determinat următoarele caracteristici:

= 18.6 kN/m3, w = 15%, k = 10-4 m/s

= 23, c = 15 kPa ȋ n stare compactată are următoarele caracteristici:

woc = 17%, d max = 17.2 kN/m3, k = 10-6 m/s

= 24, c = 30 kPa,5.00 - 8.00 Argilă pr ăfoasă cafeine, plastic vârtoasă,

pentru care s-au determinat următoarele caracteristici: = 19 kN/m3, w = 20%, k = 10-6 m/s

= 15, c = 30 kPa ȋ n stare compactată are următoarele caracteristici:

woc = 16%, d max = 16.5 kN/m3, k = 10-8 m/s

= 25, c = 35 kPa,8.00 - 16.00 Nisip fin - mijlociu, ȋ ndesat

pentru care s-au determinat următoarele caracteristici:

= 20.4 kN/m3, w = 18%, k = 10-4 m/s16.00 - Argilă marnoasă cenuşie, tare,

= 22 kN/m3, w = 17.5%, k = 10-9 m/s

Nivelul apei subterane a fost interceptat la adâncimea de 8.00 m.

Deşeurile care vor fi depozitate au următoarele caracteristici:

= 12 kN/m3, = 23, c = 10 kPa.




6 Tema proiectului

Proiectarea depozitului de deşeuri va cuprinde:

1. Stabilirea dimensiunilor depozitului ţ inând cont de cerinţ ele generale deproiectare impuse de legislaţ ia naţ ională ȋ n vigoare;

2. Predimensionarea digului perimetral;

3. Proiectarea sistemului de etanşare de bază;

4. Stabilirea dimensiunilor celulelor de depozitare;

5. Proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului;

6. Verificarea stabilităţ ii pe pantă a straturilor minerale;

7. Verificarea stabilităţ ii pe pantă a materialelor geosintetice;

8. Dimensionarea tranşeelor de ancorare;

9. Alegerea sistemului de colectare a gazului din depozitul de deşeuri;

10. Alegerea sistemului de ȋ nchidere a depozitului ecologic de deşeuri

Vor fi prezentate următoarele piese desenate:

1. Plan săpătur ă

2. Plan sistem de etanşare de bază 3. Plan sistem de drenare a levigatului

4. Plan sistem de colectare a levigatului

5. Plan sistem de colectare a gazului de depozit

6. Plan ȋ nchidere depozit

7. Secţ iune transversală cu indicarea sistemeleor de etanşare-drenaj de bază şi desuprafaţă




Principii de proiectare a depozitelor ecologice de deşeuri 7

1. Principii generale de proiectare a depozitelor ecologice de deșeuri

În amplasamentul avut la dispoziţ ie pentru proiectarea unui depozit ecologic dedeşeuri municipale, trebuie să se regăsească:

zona verde: pe perimetrul depozitului și acolo unde nu există instalații, serecomandă plantarea spațiilor verzi (gazon, arbuști și arbori), precum și aarborilor de-o parte și de alta a căii principale de acces în depozit;

drumul perimetral: care poate fi cu sens unic (min. 3 m lățime) sau cu dublusens (min. 5,75 m lățime);

rigole perimetrale: care trebuie să colecteze apele din precipitații (apeconvențional curate); acestea se dispun pe o parte sau ambele păr ți aledrumului perimetral;

depozitul propriu-zis cu: celule de depozitare, digul perimetral, diguri decompartimentare, zonă (rampă) de acces în depozit.

Figura 1. Elemente componente principale ale unui depozit ecologic de deşeuri




8 Principii de proiectare a depozitelor ecologice de deşeuri

Principalul rol al digului perimetral este de a elimina posibilitatea scurgeriloraccidentale de levigat din interiorul depozitului spre terenul ȋ nconjur ător și totodată a scurgerii ȋ n depozit a apelor din precipitații care cad în vecinătatea acestuia. În

acest caz, se recomandă ca înălțimea digului să nu depășească 2...4 m.Lățimea coronamentului digului se stabilește pe baza mai multor criterii, având

în vedere că: în coronamentul digului se încastrează materialele geosintetice (întranșeea de ancorare), pe perioada exploatării depozitului, digul perimetral poate fifolosit ca drum de incintă, sistemul de închidere al depozitului se prelungește pestecoronament. Se recomandă ca lățimea coronamentului digului să fie de 3÷4 m.

Figura 2. Secţ iune transversală prin zona adiacentă celulelor de depozitare

Adâncimea excavației bazei depozitului se stabilește în funcție de:

nivelul apei subterane (trebuie să fie cu minim 1 m deasupra nivelului apeisubterane);

stratificația terenului și păstrarea barierei geologice sau completarea acesteia în cât mai mică măsur ă cu bariera construită;

obținerea de material pentru acoperirile zilnice, diguri de compartimentare,acoperirea temporar ă sau finală a depozitului.

Depozitul de deșeuri trebuie proiectat astfel încât să corespundă unor cerințe

impuse de legislația națională în vigoare (Normativul tehnic privind depozitareadeşeurilor aprobat prin OM 757/2004), respectiv:

baza depozitului, în care se regăsesc conductele de drenare a levigatului,trebuie profilată astfel încât, după consumarea tasărilor terenului de fundaresă fie asigurate pante de minim 1% în lungul drenurilor și 3% perpendicular peacestea;

conductele de drenare a levigatului cu o lungime maximă de 200 m și sedescarcă în cămine amplasate în afara depozitului;

panta maximă a suprafețelor de depozit este 1:3 și minim 1:20. Pantele cu




Principii de proiectare a depozitelor ecologice de deşeuri 9

înclinări între 1:3 și 1:5 trebuie să prezinte berme cu lățimea de 5 m la fiecare10 m pe înălțime.

Depozitul de deșeuri se construiește etapizat, fiind alcătuit din celule care, de

regulă, î și ating capacitatea după o perioadă de exploatare de 5 ani (perioadarecomandată de exploatare a unui depozit este de 20 de ani, de regulă, fiind ȋ mpăr ţ it ȋ n 4 celule).

Depozitele ecologice de deşeuri sunt structuri pentru care trebuie efectuateverificări „clasice” privind terenul de fundare, atât la starea limită de exploatarenormală (calcul de tasare), cât şi la starea limită ultimă (calcul de capacitate

portantă, verificarea stabilităţ ii taluzurilor).

EXEMPLU DE CALCUL

Pentru prezentul proiect se propun următoarele dimensiuni:

- Lăţ imea zonei verzi: 5 m

- Drum perimetral: cu două benzi de mers şi l ăţ imea de 6 m

- Rigole perimetrale pe ambele păr ţ i ale drumului, cu o l ăţ ime total ă de 4 m

- Înăl ţ imea digului perimetral: 2 m

- Lăţ imea coronamentului digului perimetral: 4 m

- Adâncimea excavaţ iei: 7 m (cu un metru deasupra nivelului apei subterane)




10 Proiectarea sistemului de etanșare de baz ă

2. Proiectarea sistemului de etanșare de bază

După stabilirea adâncimii excavației, nivel de la care se execută sistemul deetanșare de bază, se evaluează condițiile specifice ale amplasamentului și secompar ă cu cerințele legislației naționale în vigoare.

Sistemul de etanșare de bază este alcătuit din bariera geologică și barierageosintetică. Atunci când bariera geologică nu îndeplinește cerințele impuse delegislația în vigoare, aceasta se completează cu o barier ă construită.

În cazul depozitelor ecologice de deșeuri nepericuloase, bariera geologică trebuie să aibe minim 1 m grosime și un coeficient de permeabilitate mai mic de

910 m/s. Bariera construită trebuie să aibă minim 0,5 m grosime și k≤10-9 m/s.

Figura 3. Sistem de etanşare impus de OM 757/2004 şi soluţ ia alternativă

EXEMPLU DE CALCUL

Bariera geologic ă nu ȋ ntruneşte cerinţ ele legislaţ ie naţ ionale ȋ n vigoare, avândun coeficient de permeabilitate, k > 10 -9 m/s. Este propusă următoare barier ă construit ă pentru completarea barierei geologice:




Proiectarea sistemului de etanșare de baz ă 11

- Argil ă pr ăfoasă compactat ă (din amplasament), 0.5 m grosime, smk 810

- Geocompozit bentonitic, 5 mm grosime, smk 1110

Pentru a verifica echivalenţ a între bariera geologic ă natural ă impusă decerinţ ele legale în vigoare şi bariera construit ă propusă, se calculeaz ă coeficientulde permeabilitate echivalent (k e BC - pentru curgere perpendicular ă pe stratificaţ ie)cu relaţ ia:

smk k k l

lk BC e BC e

ii

i

BC e

10

118

1018.9

10

005.0

10

5.0

005.05.0

În consecinţă, bariera construit ă propusă respect ă condi ţ iile impuse de

legislaţ ia naţ ional ă în vigoare, respectiv, grosimea mai mare de 50 cm şicoeficientul de permeabilitate mai mic de 10 -9 m/s.

Se verific ă eficienţ a întregului sistem de etanşare propus, în comparaţ ie curecomand ările legislative. Cele două sisteme sunt prezentate în figura de mai jos.Pentru geomembrana din polietilenă de înalt ă densitate cu grosimea de 2 mm s-a

considerat un coeficient de permeabilitate smk 1210 .

Figura 4. Sistem de etanşare impus de OM 757/2004 şi soluţ ia propusă

1) Se verific ă dac ă coeficientul de permeabilitate echivalent al sistemului deetanşare de baz ă propus este mai mic decât cel al sistemului de etanşare impus de




12 Proiectarea sistemului de etanșare de baz ă

legislaţ ie ( OM e propuse k k ).

smk k k l

lk propuse propuse

ii

i

propuse

10

681112

1091.5

10

1

10

5.0

10

005.0

10

002.0

11005.0002.0

smk k k l

lk OM eOM e

ii

i

OM e

10

6912

1067.6

10

1

10

1

10

002.0

11002.0

verificasesmk smk OM e propuse 1010 1067.61091.5

2) Se verific ă dac ă toat ă cantitatea de levigat care traverseaz ă sistemul deetanşare propus şi ajunge în apa subterană este mai mic ă decât în cazul sistemului

de etanşare impus de legislaţ ie ( OM propus QQ ).

propus propuse propus ik AQ

propusQ - debitul de levigat care traverseaz ă sistemul de etanşare propus, calculat

pentru o sec ţ iune de curgere (A) considerat ă de 1 ha (10000 m2 ).

propus

propus

propusl

hi

- gradientul hidraulic al sistemului de etanşare propus.

ilevigat lhh - sarcina hidraulic ă a sistemului, este egal ă cu suma dintre cu

înăl ţ imea coloanei de levigat şi grosimea sistemului de etanşare măsurat ă până lanivelul apei subterane. În calculele curente se consider ă c ă înăl ţ imea coloanei delevigat, deasupra sistemului de etanşare este de 30 cm.

has

mQ

smmQik AQ

smk

i

ihhhh

hhhhh

l

hi

propus

propus propus propuse propus

propuse

propus

propus

PN AC GCBGM

PN AC GCBGM levigaat

propus

propus

propus

,1008.7

199.11091.510000

1091.5

199.1

15.0005.0002.0

15.0005.0002.03.0

36

102

10




Proiectarea sistemului de etanșare de baz ă 13

has

mQ

smmQik AQ

smk

i

ihhh

hhhh

l

hi

OM

OM OM OM eOM

OM e

OM

propus

PN APGM

PN APGM levigaat

OM

OM OM

,1067.7

15.11067.610000

1067.6

15.1

11002.0

11002.03.0

36

102

10

verificasehas

mQ

has

mQ OM propus

,1067.7

,1008.7

36

36




14 Stabilirea dimensiunilor celulelor de depozitare

3. Stabilirea dimensiunilor celulelor de depozitare

3.1. Predimensionarea taluzurilor digului perimetral

3.1.1. Predimensionarea taluzului exterior al digului perimetral

Se va avea în vedere materialul din care se va realiza digul perimetral al depozituluiecologic de deșeuri. Taluzul se predimensionează prin metoda Maslov:

H

ctgF tg

m

mm

s

1

în care:

Fs – factor de siguranță pentru care se consider ă valori între 1.1 și 1.3;

φm, cm, γm – sunt parametrii medii (unghi de frecare internă, coeziune și greutatevolumică) ai pământurilor prin care ar putea trece o suprafață potențială de cedare;

H – înălțimea digului perimetral, măsurată față de cota terenului și în afara

depozitului (cota amenajată a terenului sau cota bazei rigolei perimetrale).

EXEMPLU DE CALCUL

Pentru predimensionarea taluzului exterior s-a ales înăl ț imea digului perimetralegal ă cu 2 m deasupra terenului natural/amenajat.

Digul se va realiza din material local, respectiv din argila pr ăfoasă. O suprafață potenț ial ă de cedare ar traversa preponderant acest strat, motiv pentru care

parametrii rezistenț ei la forfecare și greutatea volumic ă din relaț ia lui Maslov suntcei ai acestui strat.

H

ctg

F tg

m

mm

s

1

88.0219

3015

2.1

1tgtg

5.1:13.1 malegesem




Stabilirea dimensiunilor celulelor de depozitare 15

3.1.2. Predimensionarea taluzului interior al digului perimetral

Se efectuează cu aceeași teorie a lui Maslov, de data aceasta, având în vedere înălțimea taluzului interior și stratificația terenului pe adâncimea pe care ar putea să

apar ă o suprafață de cedare.

Pentru predimensionarea taluzului interior se cunoaște înăl ț imea digului perimetral egal ă cu 2 m la care se adaug ă adâncimea excavaț iei (de 7 m) și sescade grosimea barierei minerale construite, rezultând o înăl ț ime a taluzuluiexterior de 8,5 m.

O suprafață potenț ial ă de cedare ar traversa atât stratul de argila pr ăfoasă câtși cel de praf nisipos, motiv pentru care se calculeaz ă valorile medii ale parametrilor

rezistenț ei la forfecare și ale greut ăț ii volumice.

202

2515

2 mm

PN APi

mn

kPacccc

n

cc mm

PN APi

m 5.22

2

3015

2

3/8.182

196.18

2mkN

n mm

PN APi

m

H

ctgF

tgm

mm

s 1

42.05.88.18

5.2220

2.1

1tgtg

5.2:37.2 malegesem

Din calculele de predimensionare a taluzurilor şi de stabilire a grosimii bariereiminerale construite, rezult ă profilul digului perimetral, prezentat ȋ n figura de mai jos.





3.2. Predimensionarea digurilor de compartimentare

În general, Depozitele ecologice de deşeuri sunt alcătuite din celule de depozitareseparate prin diguri de compartimentare. Digurile trebuiesc amplasate astfel încât

să fie asigurată capacitatea propusă a celulelor de depozitare. Ȋ n Figura 5 şi Figura6 sunt prezentate două variante privind ȋ mpăr ţ irea pe celule a unui depozit dedeşeuri. Pentru a avea capacităţ i de stocare similare, baza primei celule executateva fi cea mai mare iar depozitarea deşeurilor se va face deasupra bazeiimpermeabilizate. Celulele următoare, chiar dacă au o bază mai mică, vor avea ocapacitate de stocare dată de dispunerea deşeurilor deasupra bazeiimpermeabilizate, dar şi datorită dispunerii peste deşeurile din celula anterioar ă.

Ȋ n funcţ ie de ȋ mpăr ţ irea pe celule se stabileşte ordinea exploatării acestora,

traseele de circulaţ ie ȋ n depozit, soluţ ia conceptuală privind sistemul de drenare şicolectare a levigatului, colectarea apelor din precipitaţ ii, etc.

Figura 5. Soluţ ie privind ȋ mpăr ţ irea pe celule a depozitului ecologic de deşeuri (a)




Stabilirea dimensiunilor celulelor de depozitare 17

Figura 6. Soluţ ie privind ȋ mpăr ţ irea pe celule a depozitului ecologic de deşeuri (b)

EXEMPLU DE CALCUL

Ȋ n prezentul proiect se aleg diguri perimetrale cu ȋ năl ţ imea de cca. 2 m,l ăţ imea la coronament de 4 m şi pante de 1:2 şi se propune ȋ mpăr ţ irea ȋ n celuleconform figurii de mai jos.





3.3. Verificarea stabilităţii taluzurilor

După predimensionarea pantelor digurilor perimetrale, prin metode aproximative,de exemplu metoda lui Maslov, este obligatorie verificarea stabilităţ ii taluzurilor. Seefectuează calcule de analiză a stabilităţ ii ȋ n diferite ipoteze privind etapele deexecuţ ie ale depozitului şi gradul de umplere al celulelor de depozitare. Ȋ n funcţ iede specificul amplasamentului se efectuează calcule de stabilitate considerândsuprafeţ e de cedare de formă circular-cilindrică sau oarecare.




Proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului 19

4. Proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului

Sistemul de drenare a levigatului este dispus deasupra sistemului de etanşarede bază şi, de cele mai multe ori, a celui de pe taluz. Este alcătuit în general dintr-un strat de material granular cu permeabilitate ridicată, o alternativă la această soluţ ie constituind-o utilizarea geocompozitelor de drenaj.

Figura 7. Alcătuirea sistemului de drenare şi colectare a levigatului

Prin proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului se urmăreştestabilirea grosimii stratului drenant (în cazul utilizării pietrişului-balastului),determinarea distanţ ei dintre drenuri şi a înclinării acestora, precum şi proiectarea

lor, respectiv stabilirea diametrului nominal şi alegerea materialelor.




20 Proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului

Prin utilizarea relaţ iei (1) (Giroud & Houlihan, 1995) se determină înălţ imeamaximă a levigatului în lungul drenurilor (Tmax), relaţ ie în care (Figura 8):

cos

tan

2

141max

j L

T

dren ( 1 )

Ldren – lungimea drenurilor, determinată din planul iniţ ial de dispunere. Pentru cazul în care drenurile au lungimi diferite, în mod acoperitor se foloseşte lungimeamaximă a acestora;

- panta drenului;

2tan

k qi ( 2 )

qi – rata de percolare;

k – coeficientul de permeabilitate al stratului drenant;

2

8

5

5

8lg

12,01

e j ( 3 )

Figura 8. Calculul Tmax

Pentru calculul debitului de poluant care se exfiltrează din depozitul dedeşeuri, prin sistemul de etanşare şi terenul de fundare, în apa subterană este

necesar ă determinarea înălţ imi medii a coloanei de levigat, pe baza valorilorprezentate în Tabelul 1.





Tabelul 1: Valori ale raportului Tmed/Tmax (Giroud & Houlihan, 1995)

Tmed/Tmax Tmed/Tmax Tmed/Tmax Tmed/Tmax 0,000,002

0,0050,010,020,030,040,050,070,080,090,10

0,50,5

0,510,520,530,540,550,560,570,580,590,6

0,120,14

0,150,160,170,180,200,230,250,350,400,45

0,610,62

0,630,640,650,660,670,680,690,700,710,72

0,500,53

0,570,620,670,730,800,870,951,051,161,32

0,730,74

0,750,760,770,780,790,800,810,820,830,84

1,582,0

3,25,58,513193055135

1000

0,850,86

0,870,860,850,840,830,820,810,800,79

0,785

Pe baza relaţ iilor prezentate anterior a fost obţ inut graficul prezentat în Figura

9, pe baza căruia se pot estima rapid rapoartele Tmax/L şi Tmed/Tmax.

Figura 9. Determinarea valorilor Tmax şi Tmed

Pentru cazul mult mai des întâlnit al suprafeţ ei dintre două drenuri înclinată (cuo pantă recomandată de 2 ÷ 3 %) în scopul îmbunătăţ irii condiţ iilor de drenare alevigatului, distanţ a dintre drenuri se obţ ine pe baza unei metodologii apropiate de

cea prezentată anterior şi este dată de relaţ ia (după Moore, 1980 citat de Sharma &Lewis, 1994):





cccc

hl

22

max

tan/tan1/tan

2 unde k qc i ( 4 )

Figura 10: Calculul distanţ ei dintre drenuri

Pentru ȋ nlocuirea unui geocompozit de drenaj cu un sistem de drenaj alcătuitdin material granular trebuie luate în considerare atât transmisivitatea materialelorcât şi capacitatea de transport a materialului geosintetic. (Giroud et al., 2000) audemonstrat că, pentru a fi echivalent cu un strat de material granular, ungeocompozit de drenaj trebuie să îndeplinească următoarea condiţ ie:

granGCDt t min ( 5 )

în care:

tGCDmin – transmisivitatea minimă a geocompozitului de drenaj;

tgran – transmisivitatea materialului granular.

Transmisivitatea minimă a geocompozitului de drenaj se obţ ine prinmultiplicare transmisivităţ ii materialului granular cu un factor de echivalenţă.

E t t granGCD min ( 6 )

Pentru o înălţ ime a coloanei de levigat de maximum 30 cm, factorul deechivalenţă poate fi aproximat cu relaţ ia:

tan

cos

88,01

88,0

1

L

T E adm ( 7 )

în care L şi au fost definite anterior iar Tadm este înălţ imea maximă a coloanei delevigat admisă de normele tehnice în vigoare.





EXEMPLU DE CALCUL

După ȋ mpăr ţ irea depozitului ȋ n celule, se propune proiectarea unui sistem decolectare a levigatului alc ătuit din drenuri din HDPE cu diametrul de 250 mm,

perforate la partea superioar ă pe 2/3 din circumferinţă, dispuse conform figurii demai jos.

Panta minimă ȋ n lungul drenului este de 1% după consumarea tasării terenuluide fundare. Ȋ n practica curent ă se efectueaz ă calcule de tasare din care să reiasă

pozi ţ ia (panta) drenului ȋ n momentul punerii ȋ n oper ă astfel ȋ ncât, după consumareatasării să fie asigurat ă panta minimă impusă de legislaţ ia naţ ional ă ȋ n vigoare.

Ȋ n exemplul de faţ a s-a considerat acoperitor o pant ă de 1.5% dar calculele dedimensionare a sistemului de drenaj se efectueaz ă ȋ n ipoteza cea mai defavorabil ă,

respectiv, după consumarea tasării şi atingerea pantei de 1%.Pentru proiectarea sistemului de drenaj se consider ă următoarele:

- strat drenant cu grosimea de 50 m;

- coeficientul de permeabilitate al stratului drenant, k=10 -2 m/s;

- rata de percolare este egal ă cu volumul de levigat generat, recomandat de 6l/s,ha;

- lungimea maximă a drenului (determinat ă din planul de situaţ ie): 152 m;

- panta în lungul drenului: 1% (tg β=1/100=0.01, β=0.57°);





- panta sistemului de etanşare între drenuri: 3%

s

mq

ms

m

has

lq ii

7

2

3

106,100001000

6

,6

Pentru stabilirea înăl ţ imii maxime a coloanei de levigat se calculeaz ă următoarele:

6.001.0

10106

tan 2

27

2

k qi

88.012,0112,01

2

8

52

8

5

5

6.08lg

5

8lg

je je j

00371.057.0cos

57.0

2

16.04188.0

cos

tan

2

141 maxmaxmax

drendrendren L

T tg

L

T j

L

T

cmT

L

T

m L

dren

dren

4.5600371.0

152

maxmax

Valoarea T med /T max se preia din Tabelul 1 în func ţ ie de =0.6, rezultând:

cmT

cmT

T

T

med

med

9.42

4.56

76.0

max

max

Pentru determinarea valorilor T max şi T med , alternativ, se poate utiliza şi graficuldin Figura 9, cunoscându-se =0.6, prin intersec ţ ia cu curba ≈ 0.5 se citeşte pe

abscisa de la partea superioar ă, valoarea T med /T max = 0.75 iar prin intersec ţ ia cucurba T max /L se citeşte pe abscisa de la partea inferioar ă, T max /L=0.003, valorifoarte apropiate de cele obţ inute pe cale analitic ă.

Pentru stabilirea distanţ ei între drenuri se calculeaz ă următoarele:

527 10610106 ck qc i

03.0 tg

ml

lcccc

T l

287

10603.0106

03.01

106

03.0106

564.02

tan/tan1/tan

2

52

55

25

22

max





Distanţ a maximă între drenuri este de 30 m, prin calcul invers determinându-se T max :

2

tan/tan1/tan

tan/tan1/tan

2 22

max22

max cccclT

cccc

T l

cmT T 9.52

10603.0106

03.01

106

03.010630

max

52

55

25

max

Rezult ă c ă înăl ţ imea coloanei de levigat în stratul de drenaj (T max = 5.9 cm)este mult mai mic ă decât grosimea minimă a stratului de drenaj (hdrenaj = 50 cm).




26 Stabilitatea pe pant ă a materialelor de pe taluz

5. Verificarea stabilităţii pe pantă a materialelor componente ale

sistemului de etanşare-drenaj de pe taluz

5.1. Stabilitatea pe pantă a straturilor minerale

Folosirea materialelor geosintetice pe pantă poate conduce la apariţ ia unorsuprafeţ e de cedare la interfaţ a dintre acestea (ex: geocompozit bentonitic –geomembrană, geomembrană - geotextil de protecţ ie) sau la interfaţ a cu altmaterial mineral (ex: barier ă geologică – geomembrană, geotextil de protecţ ie –strat drenant) ȋ n lungul cărora, materialul dispus peste acestea poate să alunece.

Stabilitatea pe pantă a straturilor minerale (ex: strat drenant, strat deacoperire) situate deasupra materialelor geosintetice poate fi analizată prin două metode: metoda pantei infinite şi metoda penei.

Stabilitatea pe pantă a materialelor geosintetice presupune mai multe etape,respectiv: evaluarea stabilităţ ii la interfaţ a cu materialul inferior iar ȋ n cazul ȋ n carestabilitatea nu este asigurată, evaluarea stării de tensiune din material (şi

compararea cu rezistenţ a la ȋ ntindere) şi dimensionarea tranşeei de ancorarepentru asigurarea stabilităţ ii.

5.1.1. Metoda pantei infinite

Această metodă se aplică în cazul în care lungimea pantei este foarte mare înraport cu grosimea sistemului de drenaj. Stabilitatea este evaluată cu ajutorulfactorului de stabilitate la alunecare, definit ca raportul dintre for ţ ele care se opunalunecării şi for ţ ele ce provoacă alunecarea (Figura 11):

tgtg

W tgW

T tg N

T F F

f

S

sincos ( 8 )

în care:

W – greutatea materialului drenant;

- unghiul pe care-l face panta taluzului cu orizontala;

– unghiul de frecare geosintetic - pământ.




Stabilitatea pe pant ă a materialelor de pe taluz 27

Figura 11. Analiza stabilităţ ii sistemului de drenaj prin metoda pantei infinite (Koerner, 1994)

Tabelul 2. Valori orientative ale unghiului de frecare () şi adeziunii (a) pe interfaţ a dintre diferitemateriale minerale şi geosintetice (după Sharma & Lewis, 1994 şi Manassero et al., 1998)

Pământ Geomembrană

[º], (a [kPa]) Nisip Argilă PVC

HDPE

lisă

HDPEtexturată

Geocompozitbentonitic

Ţesut 23÷42 16÷26 10÷28 7÷11 9÷17Neţ esut,inter ţ esut

25÷44 15÷28 16÷26 8÷12 15÷33

G e o t e x t i l

Neţ esutconsolidat

termic22÷40 17÷33 18÷21 9÷11 15÷19

PVC 21÷33 6÷39HDPE

lisă 17÷28 5÷29 8÷16

G e o m e m b r a n ă

HDPE

texturată 30÷45

7÷35

(20÷30)

-

15÷24

8÷33

(8÷30)Geocompozitbentonitic

20÷25 14÷16 8÷16 15÷250÷45

(2÷69)





5.1.2. Metoda penei

Metoda penei se aplică în cazul în care lungimea pantei înregistrează valori maimici, această metodă fiind una mai precisă datorită faptului că se ia în calcul

creşterea de stabilitate oferită de pana pasivă ce apare la baza pantei (Figura 12).Calculul factorului de stabilitate se efectuează evaluând greutăţ ile penelor activă şipasivă şi scriind ecuaţ ia de echilibru (Koerner, 1994):

Figura 12: Analiza stabilităţ ii prin metoda penei (Koerner, 1994)

tansincos

tan

sin

sintancos

S

P

S

A A AS

Pa

F

W

F

N N W F E E

( 9 )

în care:

Ea, Ep – for ţ ele de împingere dintre penele activă şi pasivă;

Wa, W

p – greut

ăţ ile penelor activ

ă şi pasiv

ă.

Rezolvarea acestei ecuaţ ii se face pornind de la:

02 cFS bFS a ( 10 )

în care:

tansintan

tansincossintan

tansincos

coscos

2 A

P A

A A

A A

N c

W N

N W b

N W a

( 11 )





EXEMPLU DE CALCUL

Panta taluzului este 1:2.5 8.21

Se consider ă:- grosimea stratului de drenaj: 50 cm

- unghiul de frecare internă al stratului de drenaj (pietri ş ): 35

- unghiul de frecare la interfaţ a strat de drenaj (pietri ş ) – geotextil de protec ţ ie 30

- greutatea volumic ă a pietri şului 320 mkN

1) Verificarea stabilit ăţ ii pe pant ă a stratului de drenaj prin metoda pantei infinite:

443.18.21

30

tan

tan

ssS F tg

tgF F

2) Verificarea stabilit ăţ ii pe pant ă a stratului de drenaj prin metoda penei:

mlkN W tgtg

W tgtg

hW p p p 25.78.218.21

15.020

2

11

2

1 22

mlkN W W W H

hW A AP A 16.20825.78.21sin

85.020

sin

mlkN N N W N A A A A 27.1938.21cos16.208cos

mlkN aa N W a A A 66.268.21cos8.21cos27.19316.208coscos

mlkN b

tg

tgtgb

W N N W b P A A A

83.47

358.21sin25.7

8.21cos8.21sin3027.193358.21sin8.21cos27.19316.208

tansincossintantansincos

mlkN ctgtgc N c A 78.10358.21sin3027.193tansintan 22

53.166.262

78.1066.26483.4783.47

2

4 22

sss F F a

acbbF

Ȋ n concluzie, ȋ n urma analizei prin care s-a considerat o suprafaţă dealunecare la interfaţ a cu stratul de geotextil de protec ţ ie, rezult ă c ă stratul de drenajalc ătuit din pietri ş este stabil pe pant ă.





5.2. Stabilitatea pe pantă a materialelor geosintetice

Stabilitatea pe pantă a materialelor geosintetice implică, pe lângă evaluareastabilităţ ii propriu-zise şi evaluarea stării de tensiune din material, ȋ n ipoteza ȋ n care

stabilitatea la interfaţ a cu materialul inferior nu este asigurată.

Factorul de stabilitate la alunecare este definit similar cu cel din metoda panteiinfinite, respectiv:

T

F

atoaredestabiliz forfelor

alunecariiopunsecare fortelor Fs

f

Ȋ n Figura 13 este prezentată schema de calcul pentru evaluarea stabilităţ ii laalunecare a materialelor geosintetice şi a stării de eforturi din aceste materiale.

Figura 13. Stabilitatea materialelor geosintetice pe taluz

Factorul de stabilitate la alunecare al “geosinteticului 1” considerând osuprafaţă de alunecare la interfaţ a cu “geosinteticul 2” este dat de relaţ ia:

1

1

1

T

F F

f

s ȋ n care:

2111 cos tgW F f - for ţ a de frecare la interfaţ a dintre “geosintetic 1” si “geosintetic

2” (componenta normală a greutătii “stratului de acoperire” şi a “geosinteticului 1” ȋ nmulţ ită cu coeficinetul de frecare la interfaţă)

sin01 W T - for ţ a tangenţ ială dată de greutatea “stratului de acoperire”.

Ȋ n cazul ȋ n care 11 sF rezultă că stabilitatea materialului “geosintetic 1” este

asigurată, ceea ce ȋ nseamnă că “geosinteticul 1” este aşezat stabil peste

“geosinteticul 2” datorită for ţ ei de frecare dintre cele două materiale. Ȋ n acest caz,nu este necesar ă ancorarea materialului ȋ n tranşee de ancorare.





Pentru evaluarea stabilităţ ii la alunecare a “geosinteticului 2” for ţ a carecontribuie la apariţ ia fenomenului de alunecare este chiar for ţ a tangenţ ială dată degreutatea materialelor situate deasupra “geosinteticului 1” (“stratului de acoperire”

şi “geosinteticul 1”)Ȋ n cazul ȋ n care 11 sF rezultă că stabilitatea materialului “geosintetic 1” nu este

asigurată şi el trebuie ancorat la partea superioar ă. For ţ a care trebuie preluată detranşeea de ancorare este chiar for ţ a de ȋ ntindere din material, dată de relaţ ia:

111 f AT F T T . Această for ţă trebuie să fie mai mică decât rezistenţ a la ȋ ntindere a

materialului.

Pentru evaluarea stabilităţ ii “geosinteticului 2”, for ţ a care contribuie la apariţ ia

fenomenului de alunecare este for ţ a de frecare care se mobilizează la interfaţ adintre “geosinteic 1” şi “geosintetic 2”.

Ȋ n concluzie, indiferent de valoarea factorului de stabilitate la alunecare, for ţ acare contribuie la apariţ ia fenomenului de alunecare este valoarea minimă dintrefor ţ a de frecare şi for ţ a tangenţ ială ( 122 ,min' f F T T ).

Pentru evaluarea stabilităţ ii materialelor “geosintetice 2 şi 3” se aplică relaţ ia:

1

1

,min'

fii

fi

i

f

si

F T

F

T

F F

Pentru evaluarea for ţ ei de ȋ ntindere ȋ n “geosintetice 2 şi 3” (egală cu for ţ a caretrebuie preluată de tranşeea de ancorare) se aplică relaţ ia:

fi fii fii ATi F F T F T T 1,min'

EXEMPLU DE CALCUL

Pentru sistemul de drenaj de pe taluz sunt propuse două variante:

- Varianta 1: strat drenant alc ătuit din pietri ş 16 ÷ 32 mm, cu grosimea de 50 cm;

- Varianta 2: geocompozit de drenaj.

Pentru fiecare din cele două variante, stabilitatea este verificat ă în două ipoteze privind etapele de execuţ ie ale depozitului:

- Etapa 1: execuţ ia sistemului de etanşare-drenaj de pe taluz;

- Etapa 2: aşternerea primului strat de deşeu cu grosimea de 1 m (conform

normelor tehnice în vigoare).





Varianta 1, Etapa 1

În prima variant ă, sistemul de etanşare-drenaj de baz ă este extins şi pe taluz, şieste prezentat ȋ n figura de mai jos.

Pentru evaluarea stabilit ăţ ii pe pant ă a materialelor geosintetice se consider ă următoarele:

● Geotextil de protec ţ ie: 22 mkgm 30GM GTX

● Geomembrană din HDPE: 29,1 mkgm 24GCBGM

● Geocompozit bentonic: 26 mkgm 19 APGCB

Înc ărc ări:

● Strat de drenaj: 21000 mkgm

● Sarcină util ă 2300 mkgmu

1) Stabilitatea pe pant ă a geotextilului de protec ţ ie





mlkN T T

H gmmmW T GTX drenaju

18.1028.21sin8.21sin881.91000)21000300(

sinsinsin

11

11

mlkN F tgF

tg H gmmmtgW F

f f

GM GTX GTX drenajuGM GTX f

49.147308.21cos8.21sin881.9100021000300

cossincos

11

11

443.118.102

49.147

1

1

1T

F F

f

s stabilitatea este asigurat ă iar geotextilul de protec ţ ie nu

este supus la ȋ ntindere.

2) Stabilitatea pe pant ă a geomembranei

mlkN T T

H gmmmmW T GM GTX drenaju

33.1028.21sin8.21sin881.9)9.121000300(

sinsinsin

12

22

mlkN F tgF

tg H gmmmmtgW F

f f

GCBGM GM GTX drenajuGCBGM f

90.113248.21cos8.21sin881.910009.121000300

cossincos

22

22

113.133.102

90.113

2

2

2T

F F

f

s stabilitatea este asigurat ă iar geomembrana nu este

supusă la ȋ ntindere.

3) Stabilitatea pe pant ă a geocompozitului bentonitic

mlkN T T

H gmmmmmW T GCBGM GTX drenaju

80.1028.21sin8.21sin881.9)69.121000300(

sinsinsin

33

33

mlkN F tgF

tg H gmmtgW F

f f

APGCBGCBu APGCB f

49.88198.21cos8.21sin881.9100069.12100300

cossin....cos

33

33

861.080.102

49.88

3

3

3T

F

F f

s stabilitatea nu este asigurat ă iar for ţ a de ȋ ntindere din

geocompozitul bentonitc este:

mlkN T F T T AT f AT 31.1449.8880.102

11 11

Varianta 1, Etapa 2

Sistemul de etanşare-drenaj de baz ă, extins şi pe taluz, este acoperit cu un strat de

deşeuri cu grosimea de 1 m. Schema de calcul este prezentat ă ȋ n figura de mai jos.





Pentru evaluarea stabilit ăţ ii pe pant ă a materialelor geosintetice se consider ă aceleaşi valori privind masa materialelor geosintetice şi unghiul de frecare lainterfaţă:

● Geotextil de protec ţ ie: 22 mkgm 30GM GTX



Înc ărc ări:

● Strat de drenaj: 21000 mkgm

●Deşeu, 1 m: 2500 mkgmu






1) Stabilitatea pe pant ă a geotextilului de protec ţ ie

mlkN T T

H gmmmmW T GTX deseudrenaju

74.1238.21sin8.21sin781.91000)21000500300(

sinsinsin

11

11

mlkN F tgF

tg H gmmmmtgW F

f f

GM GTX GTX deseudrenajuGM GTX f

61.178308.21cos8.21sin781.9100021000500300

cossincos

11

11

443.174.123

61.178

1

1

1T

F F

f

s stabilitatea este asigurat ă iar geotextilul de protec ţ ie nu



mlkN T T

H gmmmmmW T GM GTX deseudrenaju

87.1238.21sin8.21sin781.9)9.125001000300(

sinsinsin

12

22

mlkN F

tgF

tg H gmmmmmtgW F

f

f

GCBGM GM GTX deseudrenajuGCBGM f

88.137

248.21cos8.21sin781.910009.125001000300

cossincos

2

2

22

113.1

87.123

88.137

2

2

2

T

F F

f




mlkN T T

H gmmmmmmW T GCBGM GTX deseudrenaju

29.1248.21sin8.21sin781.9)69.125001000300(

sinsinsin

33

33

mlkN F

tgF

tg H gmmtgW F

f

f

APGCBGCBu APGCB f

99.106

198.21cos8.21sin781.9100069.125001000300

cossin....cos

3

3

33

861.029.124

99.106

3

3

3T

F F

f



mlkN T F T T AT f AT 30.1799.10629.12411 11

Din analiza rezultatelor celor două etape analizate, rezult ă c ă situaţ ia cea maidefavorabil ă, respectiv cea care transmite un efort de întindere mai mare în





geocompozitul bentonitic, este etapa de aşternere a primului strat de deşeuri cugrosimea de 1 m ( mlkN T AT 30.17

1 ).

Pentru alegerea geocompozitului bentonitc se va ţ ine cont de factorii dereducere a rezistenţ ei:

mlkN T T RF RF RF

T T ult ult

cr id d

ult

proiectare /59.4235.148.112.110.130.17

Varianta 2, Etapa 2

În a doua variant ă privind sistemul de drenaj pe taluz, în care stratul de pietri ş este

înlocuit cu un geocompozit de drenaj, este analizat ă stabilitatea pe pant ă amaterialelor geosintetice doar în ipoteza cea mai defavorabil ă, respectiv, în etapade aşternere a primului strat de deşeuri. Schema de calcul este prezentat ă ȋ n figurade mai jos.





Pentru evaluarea stabilit ăţ ii pe pant ă a materialelor geosintetice se consider ă următoarele:

● Geocompozit de drenaj: 24 mkgm 25GM GCD



Înc ărc ări:

● Deşeu, 1 m: 2500 mkgm


1) Stabilitatea pe pant ă a geocompozitului de drenaj

mlkN T T

H gmmmW T GTX deseuu

15.598.21sin8.21sin5.781.91000)2500300(

sinsinsin

11

11

mlkN F tgF

tg H gmmmtgW F

f f

GM GTX GTX deseuuGM GTX f

96.68258.21cos8.21sin5.781.910002500300

cossincos

11

11

166.115.59

96.68

1

1

1T

F F

f

s stabilitatea este asigurat ă iar geocompozitul de drenaj nu



mlkN T T

H gmmmmW T GM GTX deseuu

29.598.21sin8.21sin5.781.9)9.12500300(

sinsinsin

12

22

mlkN F tgF

tg H gmmmmtgW F

f f

GCBGM GM GTX deseuuGCBGM f

00.66248.21cos8.21sin5.781.910009.12500300

cossincos

22

22

113.129.59

00.66

2

2

2T

F F

f








mlkN T T

H gmmmmmW T GCBGM GTX deseuu

74.598.21sin8.21sin5.781.9)69.12500300(

sinsinsin

33

33

mlkN F

tgF

tg H gmmtgW F

f

f

APGCBGCBu APGCB f

42.51

198.21cos8.21sin5.781.9100069.12500300

cossin....cos

3

3

33

861.074.59

42.51

3

3

3T

F F

f



mlkN T F T T AT f AT 31.842.5174.5911 11

Pentru alegerea geocompozitului bentonitc se va ţ ine cont de factorii dereducere a rezistenţ ei:

mlkN T T RF RF RF

T T ult ult

cr id d

ult

proiectare /83.2135.148.112.110.187.8

Din analiza celor două variante propuse pentru sistemul de drenaj de pe taluzrezult ă c ă în ambele situaţ ii stabilitatea nu este asigurat ă la interfaţ a geocompozit

bentonitic – barier ă mineral ă construit ă (argil ă pr ăfoasă compactat ă ). Diferenţ aconst ă în faptul c ă în prima variant ă efortul de întindere din geocompozitulbentonitc este mult mai mare decât în a doua. Din acest motiv, a doua variant ă

propusă, cu geocompozit de drenaj în locul stratului drenant cu pietris, este aleasă pentru sistemul de drenaj de pe taluz.

5.3. Dimensionarea tranşeelor de ancorare

Stabilitatea materialelor geosintetice pe taluz este asigurată prin ancorarea

acestora în tranşee de ancorare de diferite forme, varianta optimă alegându-se înfuncţ ie de natura terenului, a for ţ ei de smulgere din geosintetic, etc. În Figura 14sunt prezentate principalele tipuri de ancoraje:

a) Sistemul de ancorare prin acoperire simplă poate fi utilizat în cazul în care for ţ ade smulgere în ancoraj înregistrează valori reduse. Capacitatea ancorajului (for ţ ade smulgere maximă ce poate fi preluată de ancoraj) este dată de frecarea ceapare la interfaţ a dintre geosintetic şi terenul de fundare; frecarea dintregeosintetic şi material drenant este egală cu zero datorită faptului că în cazul

unei alunecări a materialului geosintetic, concomitent cu el se va deplasa şivolumul de pământ aflat deasupra acestuia;





b) Tranşeea de ancorare în formă de V este utilizabilă în pământuri necoezive încare nu se pot executa săpături cu taluz vertical. Capacitatea ancorajului estedată de frecarea la partea inferioar ă a geosinteticului plus frecarea la partea

superioar ă pe lungimea formei în V a acestuia.c) Tranşeea de ancorare rectangular ă este cea mai utilizată în practica curentă;capacitatea ancorajului este dată de suma for ţ elor de frecare ce apar în diferitesecţ iuni ale tranşeei.

teren AT

AT soilsoil AT

AT AT AT

teren AT AT AT

AT AT AT

AT

AT AT AT AT AT AT

d d d T

d d d T

d d LT

d d LT

d LT

T T T T T T

tan2

2sin1

tan2

2sin1

tan

tan

tan

5

4

3

2

1

54321

( 12 )

Figura 14. Tipuri de tranşee de ancorare





T AT1, T AT2,T AT3 sunt for ţ e de frecare date de greutatea volumului de pământ deacoperire, în timp ce T AT4 şi T AT5 au normala dată de presiunea în stare de repaus apământului. În literatura de specialitate există mai multe metode de evaluare a

capacităţ ii tranşeei diferenţ iate, în special prin considerarea mobilizării rezistenţ eipasive, respectiv, a împingerii active a pământului pe înălţ imea tranşeei.

EXEMPLU DE CALCUL

Dimenionarea tranşeei de ancorare de formă rectangular ă.

Ȋ n urma analizei stabilit ăţ ii materialelor geosintetice pe taluz a rezultat c ă singurul material supus la un efort de ȋ ntindere şi care totodat ă trebuie ancorat,

este geotextilul de protec ţ ie. Deşi se poate adopta soluţ ia de ancorare ȋ n tranşeediferite a materialelor geosintetice, ȋ n practica curent ă se prefer ă realizarea uneisingure tranşee de ancorare.

Se propune realizarea unei tranşee de ancorare la 1 m distanţă decoronamentul digului, cu adâncimea de 1 m şi l ăţ imea de 1 m. Se va neglijagreutatea stratului de pământ aşternut peste coronamentul digului (d=0).

mlkN T

d

tad LT AT

AT 0

0

1

1

mlkN T tgT tgd d LT AT AT GM GTX AT AT AT 89.61910120 222

mlkN T tgT tgd d LT AT AT GTX AP AT AT AT 33.92510120 333

mlkN T

tgT tgd d

d T

AT

AT GM GTX AT

AT AT

99.1

192

102125sin120

2

2sin1

4

44

mlkN T

tgT tg

d d

d T

AT

AT GTX AP

AT

AT soilsoil AT

69.2

252

102

125sin1202

2

sin1

4

55

mlkN T

T T T T T T T

GTX

GTX GTX

AT

AT AT AT AT AT AT AT

89.20

69.299.133.989.6054321

For ţ a care poate fi preluat ă de tranşeea de ancorare este egal ă cu 20.89kN/ml, mai mare decât for ţ a de ȋ ntindere din geotextil, egal ă cu 17.30 kN/ml ȋ nipoteza realiz ării stratului de drenaj din pietri ş şi 8.31 kN/ml ȋ n cazul utiliz ării unui

geocompozit de drenaj.




Colectarea gazului din corpul depozitului de deşeuri 41

6. Colectarea gazului din corpul depozitului de deşeuri

Depozitele care acceptă deşeuri biodegradabile sunt prevăzute cu un sistem pentrudrenarea şi colectarea gazului produs ȋ n corpul depozitului ȋ n urma proceselor dedescompunere a deşeurilor. Principalul scop este de a preveni emisia de gaz înatmosfer ă datorită consecinţ elor ei negative asupra mediului (gaz cu efect de ser ă).

Conform legislaţ iei naţ ionale ȋ n vigoare, (Normativul tehnic privind depozitareadeşeurilor aprobat prin OM 757/2004) sistemul de drenare şi colectare a gazelor

din corpul depozitului este alcătuit din:

Puţ uri pentru extracţ ia gazului

Puţ urile pentru extracţ ia gazului trebuie să fie poziţ ionate în mod uniform înmasa de deşuri care generează gaz. Puţ urile de gaz se amplasează pe cât posibilsimetric şi la distanţă egală între ele (recomandat, de circa 50 m). Puţ urile seamplasează cât mai aproape de berme şi de căile de circulaţ ie, iar distanţ a de lapuţ uri până la limita exterioar ă a corpului depozitului trebuie să fie < 40 m, pentru a

cuprinde în zona de aspirare şi marginea depozitului.Puţ ul de gaz este alcătuit dintr-un filtru vertical cu diametrul > 80 cm, poziţ ionat

în interiorul corpului depozitului, realizat din pietriş sau criblur ă, şi în care este înglobată conducta de drenaj cu diametrul interior de minimum 200 mm.

Pereţ ii conductelor filtrante trebuie să fie perforaţ i, diametrul perforaţ iilordepinde de dimensiunile granulelor din filtrul cu pietriş sau criblur ă. Deoarecepermeabilitatea materialului filtrant trebuie să fie de cel puţ in 1 x 10-3 m/s, sefoloseşte un material cu d = 16-32 mm. Diametrul perforaţ iilor trebuie să fie mai mic

de 0.5xd, adică 8-12 mm. Se utilizează conducte cu perforaţ ii rotunde, deoarece aurezistenţ a mai mare la deformare, sunt mai stabile faţă de for ţ ele rezultate dinprocesele de tasare în corpul depozitului şi rezistă mai bine la for ţ ele de forfecare.Conductele trebuie să fie prevăzute cu sisteme de înfiletare, pentru a asiguraprelungirea puţ ului de gaz pe perioada de operare a depozitului.

În cazul depozitelor nou construite se începe instalarea puţ urilor de gaz după ce stratul de deşeuri a atins înălţ imea de aproximativ 4 m. Baza puţ ului trebuie să fie amplasată la cel puţ in 2-3 m deasupra stratului de drenaj pentru levigat, pentru a

se evita apariţ ia unor for ţ e de presiune peste limita admisă pe stratul de drenaj




42 Colectarea gazului din corpul depozitului de deşeuri

pentru levigat şi pe stratul de impermeabilizare a bazei depozitului. Cu ajutorul unordispozitive de tragere în formă de cupolă puţ urile de gaz sunt înălţ ate o dată cucreşterea în înălţ ime a corpului depozitului până la nivelul maxim de umplere a

acestuia. Conducte de captare a gazului

Fiecare puţ de extracţ ie a gazului trebuie să fie conectat la una dintre staţ iilede colectare a gazului prin intermediul unei conducte de captare. Diametrulconductei de captare trebuie să fie ≥ 90 mm.

Staţ ii de colectare a gazului

În staţ iile de colectare a gazului conductele individuale de colectare sunt

conectate la conducta de eliminare a gazului.La proiectarea şi construcţ ia staţ iilor de colectare a gazului trebuie să se ţ ină

seama de faptul că acestea trebuie să fie întotdeauna în afara zoneiimpermeabilizate a bazei, respectiv suprafeţ ei depozitului şi trebuie să fie accesibiledirect de pe drumul perimetral.

Conducta principală de eliminare a gazului (conducta perimetrală de gaz)

Staţ iile de colectare a gazului sunt conectate între el printr-o conductă

principală de eliminare a gazului (conductă perimetrală).Panta conductei principale de eliminare trebuie să fie de cel puţ in 0.5% iardiametrul nominal de cel puţ in 200 mm.

Toate conductele se instalează la adâncimi mai mari decât adâncimea de îngheţ specifică zonei, dar nu la mai puţ in de 80 cm. La proiectare trebuie să seţ ină seama de poziţ ionarea sistemelor de impermeabilizare, a drumurilor de accesşi a instalaţ iilor de drenaj. Conducta principală de eliminare a gazului trebuie să fieamplasată în afara zonei de impermeabilizare a suprafeţ ei, şi în nici un caz pe sub

instalaţ ii de colectare a apei din precipitaţ ii (rigole) şi pe sub drumurile de acces(din cauza sarcinilor dinamice şi statice care apar în aceste zone).

Gazul de depozit produs prin descompunerea deşeurilor biodegradabiletrebuie tratat sau valorificat ȋ n scopul limitării impactului negativ asupra mediului ȋ nconjur ător.




Colectarea gazului din corpul depozitului de deşeuri 43

Pentru prezentul proiect este propus un sistem de puţ uri pentru extrac ţ iagazului dispuse ȋ ntr-o reţ ea pătratic ă cu latura de 50 m, uniform distribuite pesuprafaţ a depozitului.

Pentru fiecare celul ă de depozitare se prevede o staţ ie de colectare a gazului,unite ȋ ntre ele cu conducta principal ă de eliminare a gazului, care face leg ătura custaţ ia de tratare / ardere controlat ă a gazului de depozit.




44 Ȋ nchiderea depozitului ecologic de deşeuri

7. Ȋ nchiderea depozitului ecologic de deşeuri

După atingerea capacităţ ii de depozitare, depozitele de deşeuri se ȋ nchid cu unsistem de detanşare-drenaj de suprafaţă care are rolul, atât de a ȋ mpiedica emisiade gaze ȋ n atmosefer ă, cât şi de limitare a inflitr ării apei din precipitaţ ii ȋ n depozit,situaţ ie care ulterior ar genera cantităţ i suplimentare de levigat.

Ȋ n cazul depozitelor de deşeuri municipale, sistemul de etanşare-drenaj desuprafaţă se aplică după consumarea ȋ n cea mai mare parte a tasărilor, respectiv,

după 3…5 ani de la umplerea celulei de depozitare. Ȋ n această perioadă depozitulse acoper ă cu un strat provizoriu, numit şi strat de susţ inere.

Sistemul de etanşare-drenaj de suprafaţă al unui depozit ecologic de deşeurimunicipale (deşeuri nepericuloase) este compus din:

Figura 15. Sisteme de etanşare - drenaj de suprafaţă pentru depozitele de deşeuri nepericuloase,(conform OM 757-2004 Normativului tehnic privind depozitarea deşeurilor)

Stratul de susţ inere

Pe suprafaţ a nivelată a deşeurilor se aplică un strat de susţ inere cu o grosimeminimă de 50 cm şi o grosime maximă de 1,00 m, care se nivelează. Stratul desusţ inere trebuie să permită pătrunderea gazului, iar valoarea coeficientului depermeabilitate trebuie să fie ≥ 1 x 10-4 m/s. Ca material pentru stratul de susţ inerese pot utiliza deşeurile din construcţ ii şi demolări, pământul excavat, cenuşa,

deşeurile minerale adecvate sau materiale naturale. Conţ inutul de carbonat decalciu nu poate depăşi 10% (masa). Stratul de susţ inere nu are voie să conţ ină




Ȋ nchiderea depozitului ecologic de deşeuri 45

componente organice (lemn), materiale plastice, asfalt cu conţ inut de gudron,fier/oţ el şi alte metale. Mărimea maximă a granulelor materialului nu poate depăşi10 cm. Stratul de susţ inere trebuie să fie omogen şi rezistent la eforturi în mod

uniform, suprafaţ a trebuie să fie plană şi nivelată. Nu se poate utiliza materialcoeziv.

Colectarea gazului de depozit

Pe stratul de susţ inere se aplică un strat de drenare a gazului cu o grosime ≥ 0,30 m. Suprafaţ a trebuie să fie nivelată.

Materialul de drenare trebuie să aibă un coeficient de permeabilitate de minim1 x 10-4 m/s. Mărimea granulelor nu trebuie să fie mai mare de 32 mm, domeniul

optim al diametrului granulelor este între 8 şi 32 mm. Procentul de granulesuperioare şi inferioare nu poate depăşi 5%. Conţ inutul de carbonat de calciutrebuie să fie mai mic de 10% (masa).

Stratul de impermeabilizare mineral

Stratul de impermeabilizare minerală a suprafeţ ei trebuie să aibă o grosimeminimă de 0,50 m şi un coeficient de permeabilitate < 5 x 10 -9 m/s. Conţ inutul decarbonat de calciu trebuie să fie mai mic de 10% (masa), conţ inutul de argilă cudiametrul granulelor < 0,005 mm să fie minim 20% (masa). Mărimea maximă a

granulelor este limitată la 63 mm.

Alternativ se poate utiliza o impermeabilizare echivalentă. Caracteristicilematerialului, rezistenţ a acestora pe termen lung şi gradul de echivalenţă trebuiedovedite autorităţ ii competente înainte de aplicare.

Normativul tehnic privind depozitarea deşeurilor propune două soluţ iialternative la impermeabilizarea minerală:

- geomembrană din polietilenă de ȋ naltă densitatea cu grosimea >2 mm;

- geocompozit bentonitc cu o masă unitar ă >6000 g/m2.

Stratul de drenaj pentru apa din precipitaţ ii

Stratul de drenaj se realizează cu o grosime minimă de 0,30 m. Coeficientulde permeabilitate trebuie să fie > 1 x 10-3 m/s. Mărimea granulelor materialului dedrenare trebuie să fie cuprinsă între 4 mm şi 32 mm.

Acesta poate fi ȋ nlocuit cu un geocompozit de drenaj cu proprietăţ i echivalente.

Stratul de recultivare

Stratul de recultivare se realizează cu o grosime totală ≥ 1,00 m. Stratul de




46 Ȋ nchiderea depozitului ecologic de deşeuri

recultivare nu se compactează.

Stratul de recultivare constă dintr-un strat de reţ inere a apei (pământ argilos cunisip şi pietriş) cu o grosime ≥ 85 cm şi din stratul de pământ vegetal cu grosimea ≥

15 cm, care se vegetalizează cu gazon.

Plantarea tufişurilor este permisă numai după 2 ani de la plantarea gazonului.Pot fi plantate numai specii de tufişuri cu r ădăcini scurte.

Ȋ ntre straturile care alcătuiesc sistemul de etanşare-drenaj de suprafaţă se potdispune geotextile cu rol de separaţ ie.

Pentru prezentul proiect se propune un sistem de etanşare-drenaj de

suprafaţă alc ătuit din:

- stratul de susţ inere: 50 cm / deşeuri din materiale de construc ţ ii sau pământ excavat cu k ≥ 1 x 10 -4 m/s

- stratul de colectare a gazului: 30 cm / pietri ş 8 ÷ 32 mm

- stratul de impermeabilizare: geocompozit bentonitic cu m = 6000 g/m2

- stratul de drenaj precipitaţ ii: geocompozit de drenaj

- stratul de recultivare: 85 cm / pământ argilos cu nisip şi pietri ş 15 cm / pământ vegetal

Sistemul de etanşare-drenaj de suprafaţă este prezentat ȋ n figura de mai jos.




Etape de execuţ ie şi exploatare a depozitului de deşeuri 47

8. Etape de execuţie şi exploatare a depozitului de deşeuri

Depozitele ecologice de deşeuri sunt ȋ mpăr ţ ite şi se execută pe celule, ȋ n scopul:

- limitării suprafeţ ei pe care cad precipitaţ iile, fapt care conduce la cantităţ i mai micide levigat, care trebuie (pre)epurat;

- reducerii investiţ iei iniţ iale necesare construcţ iei digurilor perimetrale şi asistemului de etanşare-drenaj de bază;

- reducerii investiţ iei finale necesare ȋ nchiderii depozitului ecologic de deşeuri.Pentru exemplul de calcul prezentat, sunt ilustrate etapele privind execuţ ia şi

exploatarea depozitului ecologic de deşeuri.

Figura 16. Execuţ ie săpătur ă pentru celula 1

Figura 17. Execuţ ie sistem de etanşare-drenaj de bază pentru celula 1




48 Etape de execuţ ie şi exploatare a depozitului de deşeuri

Figura 18. Umplere par ţ ială celula 1

Figura 19. Execuţ ie săpătur ă celula 2






Figura 21. Umplere completă celula 1 şi acoperire temporar ă







Figura 33. Umplere completă depozit şi ȋ nchidere





PLAN S ĂP ĂTUR Ă





PLAN SISTEM DE ETANŞ ARE DE BAZ Ă





PLAN SISTEM DE DRENARE A LEVIGATULUI





PLAN SISTEM DE COLECTARE A LEVIGATULUI





PLAN SISTEM DE COLECTARE A GAZULUI





PLAN Ȋ NCHIDERE CELULA 1





PLAN Ȋ NCHIDERE DEPOZIT





SECŢIUNE TRANSVERSAL Ă PRIN DEPOZITUL ECOLOGIC DE DEŞEURI




64 Bibliografie

Bibliografie

*** OM 757-2004 Normativ tehnic privind depozitarea deşeurilor

*** GP 107-2004 Ghid privind proiectarea depozitelor de deşeuri cu materialegeosintetice

*** NP 075-2002 Normativ pentru utilizarea materialelor geosintetice la lucr ările deconstrucţ ii

Batali, L. (1999) “Geocompozite bentonitice”, Editura Conspress, Bucureşti.Găzdaru A., Manea S., Feodorov V., Batali L. (1999) „Geosinteticele în construc ţ ii –

Propriet ăţ i, utiliz ări, elemente de calcul ”, Bucureşti, Editura AcademieiRomâne.

Giroud J.P., Houlihan M.F. (1995) „Design of leachate collection layers”Proceedings of the 5 th International Landfill Symposium, Sardinia ’95, SantaMargherita, Cagliari, Italia.

Giroud J.P., Zhao A., Bonaparte R. (2000) „The myth of hydraulic transmissivityequivalency between geosynthetic and granular liquid collection layers”,Geosynthetics International, Special Issue on Liquid Systems.

Kellner L., Găzdaru A., Feodorov V. (1997) Geosinteticele în construcții, EdituraSEMNE'94 SRL, București.

Koerner R.M. (1994) „Designing with geosynthetics” – 3rd edition, New Jersey,U.S.A., Prentice Hall.

Manassero M., Parker R., Pasqualini E., Szabo I., Almeida M.S.S., Bouazza A.,Daniel D.E., Rowe R.K. (1998) „Controlled landfill design (Geotechnicalaspects)”, Proceedings ot the 3rd International Congress on EnvironmentalGeotechnics, Lisabona, Portugalia, A.A. Balkema.

Manea S., Jianu L. (1998) „Geotehnica mediului Înconjur ător. Protecţ ia terenurilorde fundare şi depoluarea lor. Soluţ ii de depozitare a deşeurilor”, EdituraConspress, Bucureşti.

Olinic E., (2009) “Eficienţ a sistemelor de etanşare de bază ale depozitelor

ecologice de deşeuri”, Editura Conspress, Bucureşti.




Olinic E., Batali L. (2002) „Stabilitatea pe pante a sistemelor de etanşare – drenajcu materiale geosintetice în cadrul depozitelor de deşeuri”, Al II-lea SimpozionNaţ ional de Geosintetice - GeoSINT 2002 , Conspress, Bucureşti.

Sharma H.D., Lewis S.P. (1994) „Waste containment systems, waste stabilizationand landfills. Design and evaluation”, John Wiley & Sons Inc., New York.

Indrumator proiect

Documents

Transcript of Indrumator proiect

indrumator licenta

MatLat - Indrumator

Tuneluri_Metropolitane - indrumator

Indrumator in Excel

Beton Armat - Indrumator Proiect

Indrumator TIC

Indrumator apicultura

Indrumator Expertizare tehnica

indrumator fundatii

Indrumator POMPE

Lemn Indrumator Ferme

Indrumator Practica

INdrumator proiect concepte moderne

INDRUMATOR FUNDATII.pdf

Indrumator beton

48943023 Indrumator Proiect Constructii Agricole

indrumator 946

INDRUMATOR PROIECT DRUMURI

Indrumator Pedologie

Indrumator Proiect Beton Armat - 2013