Konstitutivne zavisnosti komunalnog otpada sa deponija u Srbiji

Abstract

U disertaciji su prikazani rezultati laboratorijskih ispitivanja uzoraka komunalnog otpada dobijeni u aparatima za direktno smicanje i edometarskim aparatima (jedan edometarski aparat konstruisan je za potrebe ove disertacije). Sva ispitivanja su izvršena na veštački pripremljenim uzorcima, uz uvažavanje preporuka koje se odnose na dimenzije korišćenih aparata i veličinu najvećih frakcija u uzorku (EN 1997-2, ASTM 2007-a, 2007-b). Za formiranje uzoraka korišćen je komunalni otpad različite starosti, uzet sa dve deponije u Srbiji (Ade Huje u Beogradu i gradske deponije u Novom Sadu). Interpretacija rezultata dobijenih iz opita direktnog smicanja, obavljena je korišćenjem pravolinijske (Kulon-Mor-Tercagijeve jednačine čvrstoće smicanja) i krivolinijske anvelope loma pomoću logaritamske funkcije, a po prvi put je za komunalni otpad definisana i krivolinijska anvelopa loma preko hiperboličke funkcije. Kako su ispitivanja vršena na komunalnom otpadu različite starosti, zaključeno je da sa degradacijom opada i čvrstoća smicanja. Na osnovu dobijenih rezultata iz edometarskih opita, određene su: minimalne i maksimalne vrednosti indeksa sekundarne kompresije (Cα) i modifikovanog indeksa sekundarne kompresije (Cα'), indeksa primarne kompresije (Cc) i modifikovanog indeksa primarne kompresije (Cc') kao i modula stišljivosti (Mv). Verifikacija parametara čvrstoće smicanja i deformabilnosti, obavljena je na osnovu poređenja sa rezultatima koji su prikazani u literaturi. Uspostavljene zavisnosti koje se odnose na čvrstoću smicanja, prikazane u vidu pravolinijske ili krivolinijskih funkcija logaritamskog i hiperboličkog oblika, dale su dobro slaganje pri normalnim efektivnim naponima σ'n < 150 kPa. Na osnovu toga, predloženo je njihovo korišćenje u analizama nosivosti i stabilnosti kosina komunalnih deponija u Srbiji, čija visina ne prelazi 10-15 m. Za komunalne deponije većih visina, preporučena je krivolinijska anvelopa loma hiperboličkog oblika...

This thesis summarizes laboratory results for municipal waste direct shear and consolidation tests (an oedometer designed for tests performed in this dissertation). Each sample tested was prepared artificially in line with the recommendations for sizes of the apparatus used and the largest particles in a sample (EN 1997-2, ASTM 2007a, 2007b). Municipal waste for test samples varies in age, taken from two landfills in Serbia (Ada Huja at Belgrade and urban landfill at Novi Sad). The obtained direct shear test results are interpreted using the linear (Coulomb-Mohr- Therzagi shear strength equation) and the nonlinear failure envelope with the logarithmic function and, for the first time for municipal waste, a nonlinear failure envelope was determined with the hyperbolic function. Tests on municipal waste of different age indicated that shear strength is decreasing with the advanced degradation. The oedometer test results were used to determine the ranges of secondary compression index (Cα) and modified secondary compression index (Cα'), primary compression index (Cc) and modified primary compression index (Cc'), and modulus of compressibility (Mν). The shear strength and deformability parameters were compared for verification to relevant data in published literature. The established shear strength relations, represented by linear and nonlinear functions in logarithmic and hyperbolic shapes, were in good agreement at normal effective stresses, σ'n < 150 kPa. On this basis, the functions are recommended in considerations of slope stability and bearing capacity calculations for landfills 10-15 metres high in Serbia. For higher landfills, the hyperbolic failure envelope is recommended...