Prediction of strain state of landfill considering soil foundation and angle of slope .

Abstract

Today increase in volumes of accumulation of a household waste acts as a global serious problem. Ukraine occupies one of the first places on the list in the world by garbage quantity per capita. Already about 7 % of the territory in the country are under municipal solid waste, besides more than 52 million tons of household waste are annually formed. In this regard, sh arply raises the question of the stability of landfills after their closure for further use as a basis for engineering constructions and designs. Aim: The aim of this research is to establish the dependence of settl e- ment of the closed landfill on the prope rties of the underlying soil, as well as the landfill slope angle to predict the possibility of using it as a basis for construction. Materials and Methods: The phased load of landfill by waste layers and angle of inclination were taken into account during the research. The covering and underlying layers are described by Coulomb - Mohr model. The body of landfill was modeled as a weak ground considering its creep. The Soft Soil Creep (SSC) model was applied for this. The finite elements method was used for n u merical solution of the problem. Results: In this work the mathematical model of sedimentation of municipal solid waste constructed for the first time, taking into account geometrical and physical and mechanical parameters of landfill and soil base, which will allow further prediction the use of landfill for building structures on it for various purposes. As a result of researches was found that with decreas ing of inclination angle of the landfill slope there is a significant decrease in settlement. Thus, w hile reducing the angle from 75° to 30° the settlement is reduced by 5...22% depending on the type of soil foundation. The largest landfill reduction is observed for the least dense s oil (sand).

Сьогодні серйозною проблемою сві тового масштабу виступає збільшення обсягів накоп и- чення побутових відходів. Україна займає одне з перших місць в світі за кількістю сміття на одиницю на селення. В країні вже близько 7 % території знаходиться під твердими побутовими відходами, крім того щороку утворюється понад 52 млн. тонн побут о- вого сміття. У зв'язку з цим гостро постає питання про стійкість полігонів після їх закриття для використання в подальшому як основи для інженерних споруд і конструкцій. Мета: Метою роботи є встановлення залежнос ті осідання закритого полігона тве р- дих побутових відходів від властивостей підстельних ґрунтів, а також від кута нахилу схилу полігона для прогнозування можли - вості використання його як основи споруди. Матеріали і методи: Під час дослідження було враховано поетапне навантаження полігона шарами відходів, а також кут його нахилу. Покриваючий і підстельний шари описано моделлю Кулона - Мора. Тіло поліг о- на було змодельовано як слабкий ґрунт з урахуванням його повзучості, для цього використано модель Soft Soil Cre ep (SSC). Для чисельного розв’язання задачі використано метод скінченних елементів. Результати: В роботі вперше побудовано математичну модель осідання полігона твердих побутових відходів з врахуванням геометричних і фізико - механічних параметрів полігона і ґру н- тової основи, що дозволить у подальшому прогнозувати можливість використання полігона для будівництва на ньому споруд рі з- ного призначення. В результаті досліджень встановлено, що зі зменшенням кута нахилу схилу відбувається значне зменшення осідання по лігона. Так, при зменшенні кута з 75° до 30° осідання зменшується на 5...22 % в залежності від типу ґрунтів основи. Найбільше зменшення осідання спостерігається у найменш щільного ґрунту

у піску.