Прогнозування деформованого стану полігона твердих побутових відходів з врахуванням ґрунтової основи і кута нахилу схилу

Анотація

Сьогодні серйозною проблемою світового масштабу виступає збільшення обсягів накопичення побутових відходів. Україна займає одне з перших місць в світі за кількістю сміття на одиницю населення. В країні вже близько 7 % території знаходиться під твердими побутовими відходами, крім того щороку утворюється понад 52 млн. тонн побутового 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 залежності осідання закритого полігона твердих побутових відходів від властивостей підстельних ґрунтів, а також від кута нахилу схилу полігона для прогнозування можливості 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 полігона було змодельовано як слабкий ґрунт з урахуванням його повзучості, для цього використано модель Soft Soil Creep (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 ґрунтової основи, що дозволить у подальшому прогнозувати можливість використання полігона для будівництва на ньому споруд різного призначення. В результаті досліджень встановлено, що зі зменшенням кута нахилу схилу відбувається значне зменшення осідання полігона. 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.