ro_depozite de gunoi si situri contaminate

KMat, XGrid, QDrain, Barrier BENTO, Barrier HDPE

Sisteme de control a eroziunii superficiale, consolidare, drenaj, izolatii

DEPOZITE DE GUNOI SI SITURI CONTAMINATE

Sisteme de control a eroziunii superficiale, consolidare, drenaj, izolatii

KMat, XGrid, QDrain, Barrier BENTO, Barrier HDPESisteme de control a eroziunii superficiale, consolidare, drenaj, bariere

Siguranta in proiectarea depozitelor controlate pentru deseuriDepozitele controlate pentru deseuri reprezinta astazi o zona de interes atat din punct de vedere social cat si economic. Pentru a proteja mediul inconjurator si sanatatea populatiei, depoziitarea deseurilor, Indiferent de tipul acestora, trebuie sa indeplineasca conditii stricte de izolare de-a lungul timpului. Pe de alta parte, aceste tipuri de lucrari au costuri de proiectare, realizare si administrare cu impact puternic si direct asupra bugetelor administratiilor si, indirect asupra cetatenilor Tema, companie specializata in sisteme pentru drenaj, consolidare, controlul eroziunii superficiale si sisteme tip bariera, isi utilizeaza cei zece ani de experienta acumulata, pentru a sustine activitatea de proiectare. Proiectarea pe baza geocompozitelor noastre pentru drenaj, geogrilelor, geomaterialelor anti-eroziune si geomembranelor noastre cu rol de bariera, devine usor de realizat si cu eficienta economica dovedita, ingloband performante inalte si rapiditate in instalarea pe teren.

B

D

R

Depozit pentru deseuri, in faza de constructie, conform metodei TeMa: izolatie B , strat pentru drenajul apelor pluviale

D

, sistem de consolidare

R

2


C

CONTROLUL EROZIUNII SUPERFICIALE

K-Mat LR

K-Mat RF Green

CONSOLIDARE

X-GridD

T-System

DRENAJ

Q-Drain ZW8B

Q-Drain C20

IZOLATIE

Barrier HDPE

Barrier BENTO3


Standardele Italiene privind depozitele pentru deseuriRealizarea acestui tip de lucrari a solicitat, incepand cu multi ani in urma, atentia cercetatorilor din lumea intreaga. Subiectul este, cu siguranta, foarte bine cunoscut dar exista inca anumite discrepante in privinta regulilor la nivel International. Depozitarea controlata a deseurilor a fost reglementata in Italia incepand din anii 80, prin introducerea unui Standard National, P.D. 10/09/1982, N. 915, abrogat in 1977 printr Decretul Legislativ 05/02/1997 N. 22. Ulterior, in 2003, a fost elaborat Decretul Legislativ 13/01/2003 n. 36 in urma adoptarii indicatiilor continute in Directiva Europeana 1999/31/EC, referitoare la depozitele pentru deseuri. Acest important Decret Legislativ include totalitatea aspectelor referitoare la ciclul de depozitare al deseurilor, asa cum sunt redate, rezumativ, in continuare:

D. lgs. 13/01/2003 n36 Art. 1 Obiectul Art. 2 Definitii Art. 3 Domeniul de aplicabilitate Art. 4 Clasificarea depozitelor pentru deseuri Art. 5 Obiectivele reducerii amenajarilor destinate depozitelor pentru deseuri Art. 6 Deseuri ne-admise in depozit Art. 7 Deseuri admise in depozit Art. 8 Solicitarea in vederea autorizarii Art. 9 Conditii pentru autorizarea depozitelor pentru deseuri Art. 10 Continutul autorizatiei Art. 11 Procedura de autorizare Art. 12 Procedura de inchidere Art. 13 Management operational si post-operational Art. 14 Garantii financiare Art. 15 Costurile depozitarii Art. 16 Sanctiuni Art. 17 Reguli si prevederi finale Anexe ale Decretului: Anexa 1 Criterii de constructie si administrare a sistemelor pentru depozitarea deseurilor Anexa 2 Planul de management operational pentru refacerea mediului inconjurator, pentru m nagement postoperational, pentru control si supraveghere financiara Art. 4 din Directiva Europeana 1999/31/EC include clasificarea pe tipuri a depozitelor pentru deseuri: depozite pentru deseuri inerte depozite pentru deseuri ne-periculoase epozite pentru deseuri periculoase Anexa 1 descrie, in detaliu, stratigrafia pentru fiecare tip de depozit pentru deseuri. In paginile urmatoare vom analiza aceste stratigrafii si le vom compara cu cele Americane emise de EPA (Agentia S.U.A pentru Protectia Mediului Inconjurator) precum si cu cele propuse de Tema.

4


Compatibilitatea materialelor cu Standardele de referintaLa proiectarea unui depozit pentru deseuri, o atentie deosebita este acordata verificarii compatibilitatii materialelor alese cu Standardele de referinta specifice. In continuare este prezentat cadrul de reglementare care pune in corespondenta utilizarea anumitor materiale cu rolul special al aplicarii acestora in realizarea depozitului pentru deseuri.

ELEMENT

FUNCTIE

APLICARE

STANDARD DE REFERINTA

Geoocompozite pentru drenaj

Drenaj

Depozite pentru deseuri lichide si solide Depozite pentru deseuri lichide

EN 13492

Geogrile de armare

Consolidare

EN 13265

Geogrile de armare

Controlul eroziunii super ficiale

Depozite pentru deseuri solide

EN 13257

Geomateriale anti-eroziune

Controlul eroziunii super ficiale

Depozite pentru deseuri lichide si solide Depozite pentru deseuri lichide

-

Geomembrane bentonitice si geomembrane HDPE Geomembrane bentonitice si geomembrane HDPE

Izolatie

EN 13492

Izolatie

Depozite pentru deseuri solide

EN 13493

5


Sisteme pentru depozitarea deseurilor inerteFUNDATIE SI MALURID B

ACOPERIRE

C R D B

Stratigrafie conform Decretului Legislativ 36/2003Deseuri inerte Tematex NW* Barrier HDPE* Tematex NW* Bariera geologica naturala k 1 x 10 -7 m/s s 0,49 m

Stratigrafie conform Decretului Legislativ 36/2003

Strat superficial de acoperire s1m

Strat pentru drenarea apelor pluviale (pietris) s 0,5 m Strat mineral superior compact (argila) s 0,5 m

Teren de fundatie

Strat de nivelare Deseuri inerte

Extras din Decretul Legislativ 36/2003: [[...] Substratul de fundatie si cel al malurilor depozitului pentru deseuri este constituit din formatiuni geologice naturale care raspund cerintelor de permeabilitate si grosime, cel putin intr-un mod echivalent cu cel ce rezulta din urmatoarele criterii - conductivitatehidraulicak1x10 -7 m/s; - grosimeas1m. * In cazul in care bariera geologica nu indeplineste, in mod natural, conditiile mentionate (din lipsa grosimii adecvate si/sau a conductivitatii hidraulice), poate fi completata in mod artificial prin utilizarea unui sistem pentru delimitare de tip izolant, proiectat corespunzator pentru a furniza o protectie adecvata. Izolatiadispusainmodartificialnutrebuiesaaibao grosimemaimicade0.5metri.[...] Solutia sintetica pentru crearea unei barierei artificiale, sunt membranele geosintetice HDPE, tip Barrier HDPE, asezate pe un strat de dubla protectie din material netesut tip Tematex NW.

Stratigrafia conform metodei TeMa

Strat superficial de acoperire s1m

XGrid QDrain pentru ape pluviale Bariera BENTO Strat de nivelare

Deseuri inerte

6


Decizia Comisiei din data de 30 Aprilie 2009, care cuprinde definirea deseurilor inerte cu referire la aplicarea articolului 22, paragraf 1, litera f, Directiva 2006/21/EC a Parlamentului si Consiliului European cu privire la manipularea deseurilor provenite din industria miniera. Articolul 1 1.Deseurile sunt considerate inerte conform articolului 3, paragraf 3, din Directiva 2006/21/EC, daca satisfac, pe termen scurt si lung, toate criteriile care urmeaza: a) deseurile nu sufera o dezintegrare sau dizolvare majora sau alte modificari semnificative care ar putea determina eventuale efecte negative pentru mediul inconjurator sau sanatatea populatiei; b) deseurile contin un procent de sulf sub forma de sulfuri de maxim 0.1% sau un procent de sulf sub forma de sulfuri de maxim 1% daca rata potentiala de neutralizare, definita ca raport intre neutralizarea potentiala si aciditatea potentiala determinate pe baza unei probe statice conform Standardului prEN 15875, este mai mare ca 3; c) deseurile nu prezinta risc de auto-aprindere si nu sunt inflamabile; d) procentul de substante cu potential toxic pentru mediu si sanatate din deseuri si, mai ales, din fragmentele de material de mici dimensiuni izolate din masa deseurilor, in particular, As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, V si Zn, este suficient de scazut astfel incat sa nu constituie, pe termen scurt sau lung, riscuri semnifcative pentru persoane sau mediul inconjurator. Pentru a fi considerat suficient de scazut astfel incat sa nu constituie riscuri semnificative pentru persoane sau mediul inconjurator, procentajul substantelor amintite nu trebuie sa depaseasca valorile nationale limita stabilite pentru amplasamente considerate ca necontaminate sau nivelurile nationale de referinta; e) eseurile nu contin produse utilizate in industria extractiva sau in procese de productie care pot provoca daune mediului inconjurator sau sanatatii populatiei. 2. Deseurile pot fi considerate inerte fara a fi nevoie de realizarea unor teste specifice daca se dovedeste in fata autoritatilor competente ca, in conformitate cu paragraful 1, criteriile aici mentionate au fost luate in considerare si indeplinite in mod corespunzator asa cum dovedesc informatiile existente sau planurile si procedurile valide. 3. Statele membmre pot pregati liste cu deseuri considerate inerte, in conformitate cu criteriile din paragrafele 1 si 2. Articolul 2 Evaluarea naturii inerte a deseurilor conform deciziei este realizata in cadrul de lucru privind caracterizarea acestora din decizia 2009/360/EC si se bazeaza pe aceleasi surse de informare. Articolul 3 Destinatarele acestei decizii sunt statele Membre. Bruxelles, 30 Aprilie 2009.Acoperirea unui depozit pentru deseuri prin metoda Tema: drenajul apelor utilizand QDrain D

Acoperirea unui depozit pentru deseuri prin metoda Tema

B

geomembrane Barrier HDPE cu functia de izolatie

B

D

7


Sisteme pentru depozitarea deseurilor periculFUNDATIE SI MALURID B

CAPPING

C R D B

Stratigrafie conform Decretului Legislativ 36/2003Deseuri ne-periculoase Strat pentru drenajul levigatului (pietris)s 0,5 m Barrier HDPE Bariera geologica naturala k 1 x 10-7 cm/s s1m

Stratigrafie conform Decretului Legislativ 36/2003Strat superior de acoperire s1m Strat pentru drenajul apelor pluviale (pietris) s 0,5 m Strat mineral compact superior (argila) k 1 x 10-8 m/s s 0,5 m Strat de captare a biogazului (pietris) s 0,5 m

Teren de fundatie

Teren de fundatie Deseuri nepericuloase

Stratigrafie conform D.A. american, US EPADeseuri ne-periculoase Strat pentru drenajul levigatului (pietris) s 0,3 m k > 1 x 10-4 m/s Barrier HDPE Bariera geologica naturala k 1 x 10-9 m/s s 0,6 m Teren de fundatie

Stratigrafie conform D.A. american, US EPAStrat superior de acoperire s 0,15 m Bariera HDPE Bariera geologica naturala k 1 x 10-5 cm/s s 0,45 m Strat de captare a biogazului (pietris)

eseuri nepericuloase

Stratigrafie conform metodei TeMaDeseuri ne-periculoase Strat pentru drenajul levigatului (pietris) s 0,5 m Tematex NW Barrier HDPE Tematex NW

Stratigrafie conform metodei TeMaStrat superior de acoperire s1m XGrid QDrain pentru drenaj ape Bariera BENTO QDrain pentru drenaj biogaz Teren de fundatie Deseuri nepericuloase

Bariera geologica naturala k 1 x 10-7 cm/s s1m Teren de fundatie

8


uloase si ne-periculoaseAvantajele materialelor geosintetice comparativ cu materialele naturaleC Controlul eroziunii superficialeGeomaterialele antieroziune din familia K-Mat, protejeaza vegetatia pe parcursul dezvoltarii acesteia. O vegetatie bine dezvoltata, protejeaza terenul de efectele eroziunii datorate vantului si apelor pluviale care ar putea duce la expunerea materialelor acoperite la actiunea severa a factorilor meteorologici avand drept consecinta pericolul de surpare.D B D C

Acoperirea unui depozit pentru deseuri, conform Decretului Legislativ 36/2003 : drenajul biogazului D , izolatie B , drenajul apelor pluviale D , controlul eroziunii superficiale C

R Consolidarea

D Drenajul apelor pluviale si captarea biogazului Drenarea levigatului deasupra izolatiei de pe fundul gropii

Standardul nu ia in considerare diferitele geometrii posibile ale depozitului pentru deseuri facand inaplicabile directivele impuse. De fapt, daca unghiul proiectat este mai mare decat unghiurile efective de frecare dintre materiale, trebuie sa ne asteptam la o alunecare sigura a straturilor. Acest fapt implic avarierea barierei si a straturilor pentru drenaj. Solutii posibile sunt: proiectarea unor depozite pentru deseuri cu panta redusa; realizarea pantelor cu mai multe berme; interpunerea solutiei X-Grid la interfata (imaginea alaturata considera ca interfata critica cea dintre solul cu vegetatie si stratul de drenare al apelor pluviale)

R

D

Acoperirea unui depozit pentru deseuri, conform metodei Tema: drenajul apelor pluviale utilizand Qdrain D , consolidareD D

B Izolatia

Pe langa problemele de stabilitate pe care le pune stratul de pietris pe o anumita panta, trebuie luata in considerare si cantitatea mare de pietris necesara (0,5 m pentru apele pluviale +0,5 pentru captarea biogazului). In acest caz, utilizarea geocompozitelor pentru drenaj prezinta urmatoarele avantaje: crestere aproximativa a volumului de stocare cu 1 m3 de deseuri pe m2 de suprafata; costuri reduse in /m2 comparativ cu pietrisul; reducerea numarului de mijloace de transport in miscare in raport de 1:200 (cu scaderea costurilor de transport si reducerea timpului de livrarea a materialelor pe santier); accelerarea timpilor de executie a lucrarilor datorita asezarii rapide a GCD in comparatie cu durata mare de asezare a pietrisului. Configuratia depozitului pentru deseuri este data uneori de maluri/pereti cu inclinatii foarte mari. In aceste situatii, utilizarea GCL face posibila impermeabilizarea echivalenta cu stratul de 0,5 m de argila. De fapt aceeasi regula permite (in conformitate cu principiul echivalentei hidraulice) ca acolo unde bariera naturala nu satisface conditiile cerute, sa poata fi artificial completata. Exista de altfel si urmatoarele avantaje: crestere aproximativa a volumului de stocare cu 1 m3 de deseuri pe m2 de suprafata; costuri reduse in in /m2 comparativ cu argila; reducerea numarului de mijloace de transport in miscare; accelerarea timpilor de executie a lucrarilor.

B

Realizarea fundatiei si malurilor unui depozit pentru deseuri conform Decretului Legislativ 36/2003 : izolatie cu geomembrana HDPE B , strat de pietris pentru drenaj D

D B D

Acoperirea unui depozit pentru deseuri, conform metodei Tema: drenajul biogazului utilizand QDrain D , izolatie cu geocompozit bentonitic B , drenajul apelor pluviale utilizand QDrain D

9


Asigurarea stabilitatii acoperirilor depozitelor pentru deseuri utilizand materiale geosinteticeTema stabilitatii unui sistem compozit constituit din elemente sintetice (geosinetice) si materiale naturale (umplutura), reprezinta cu siguranta una dintre cele mai importante probleme pentru cei care proiecteaza sisteme sintetice de acoperire a depozitelor pentru deseuri (acoperire sau anvelopare) Logica de proiectare ilustrata in continuare este valabila si pentru interventiile de inchidere a depozitelor ilegale pentru deseuri sau a locatiilor contaminate, in general, pentru care a fost aleasa tehnica delimitarii. Inainte de a vedea particularitatile algoritmilor identificati spre a fi propusi, este necesar sa prezentam care au fost, de-a lungul timpului, pasii fundamentali in procesarea modelului de calcul, care au permis formularea teoriilor actuale. Primii care au dezvoltat studii specifice pe acest subiect au fost Giroud si Ah-Line. Giroud e Ah-Line (1984). Cei doi cercetatori au propus primul model conceptual care lua in considerare fortele stabilizatoare de la baza pantelor, rezistenta mobilizata corespunzatoare suprafetei critice prin amplasarea pe aceasta din urma a materialelor geosintetice, si rezistenta oferita de canalul superior de ancorare. Koerner e Martin (1985) Koerner si Martin au propus un model analitic, considerand o panta nedefinita, pentru situatia grosimii uniforme a solului ce acopera straturile geosintetice, considerand un model in forma de pana transversala in cazul unei grosimi neuniforme a stratului de acoperire. Ei au reusit doar sa formuleze cazul pantei nedefinite. Giroud e Bech (1989) Ulterior, Giroud si Bech au publicat un studiu detaliat, analizand cele trei mecanisme posibile care ar putea fi implicate pe parcursul verificarii stabilitatii unui sistem geosintetic compozit. Ei au considerat fenomenul ca fiind corelat cu fortele generate de unghiul de interfata de-a lungul suprafetei critice, au analizat valoarea fortei produse de solul de umplutura de la baza pantei si au luat in considerare componenta de stabilizare introdusa in sistem de catre materialul geosintetic localizat la partea superioara a suprafetei critice. In concluzie, exista doua abordari dimensionale utilizate de obicei, care au in vedere revenirea la un model conceptual valid pentru o panta definita, impartita in doua sectiuni tip pana transversala (una activa si alta pasiva), abordari dezvoltate de Giroud si de Koerner si Soong.

D

Acoperirea unui depozit pentru deseuri in conformitate cu metoda Tema: drenajul biogazului utilizand QDrain D

Giroud si altii (1995), Koerner e Soong (1998). Geometria utilizata de cele doua modele de calcul are in vedere recurgerea la subdiviziunile geometrice ale portiunii de panta definite, care face obiectul interventiei de acoperire, utilizand doua sectiuni tip pana transversala (de tip activ W1 = pana 1 si de tip pasiv W2 = pana 2). Modelul lui Giroud si al altora (1995) nu are in vedere introducerea factorilor de siguranta corespunzatori suprafetei orizontale AB de alunecare, definind in schimb factorul de siguranta ca relatie intre fortele de rezistenta si cele cu efect destabilizator, raportate la pana transversala activa (pana 2). Prin aceasta abordare, cercetatorul defineste si introduce cinci componente separate in formarea FS. In acest mod este usor de realizat o analiza de precizie care sa permita proiectantului sa identifice si sa cuantifice, numeric, contributia fiecarui parametru la performantele sistemului. In acelasi timp, modelul propus de Koerner si Soong (1998), are in vedere cuantificarea fortelor de stabilizare si destabilizare, din raportul carora se determina valoarea FS. Ecuatia decisiva a modelului lui Koerner este o ecuatie de gradul doi avand ca necunoscuta valoarea FS.

10


Modelul Giroud si altii (1995)

Inainte de a prezenta modelul matematic dezvoltat de cate Giroud si altii (1995), este necesar sa luam in considerare ipotezele de la baza metodei precum si anumite definitii. Ipotezele pe care se bazeaza metoda sunt urmatoarele: Interferenta fortelor de filtrare nu este avuta in vedere de-a lungul pantei definite, utilizate pentru a seta verificarea stabilitatii. Acest fapt nu inseamna ca acest model nu este capabil sa administreze si aceasta eventualitate; oricum, este necesara introducerea si a altor parametrii care, in acesta faza, nu sunt indicati; Panta nu poate fi solicitata de o presiune hidrostatica care sa-i afecteze dezvoltarea; Sistemul geosintetic presupus are o grosime uniforma de-a lungul intregii dezvoltari lineare a pantei. Principalele componente pentru care modelul a fost dezvoltat sunt urmatoarele: Suprafata critica este linia corespunzator careia potentiala alunecare a sistemului geocompzit (geosintetic - sol) poate avea loc; Solul de umplutura localizat deasupra suprafetei cu potential de alunecare; Geosinteticul(-ele) localizate deasupra suprafetei critice cu potential de alunecare.

fig. 1

Suprafata critica presupusa de model este ilustrata in fig.1, prin linia franta ABC. A fost confirmat faptul ca linia orizontala BC nu are nici o influenta asupra a cat de mult determina pozitionarea suprafetei critice o succesiune de geosintetice, la varierea unghului de frecare in raport cu interfata. ste important de observat ca inaltimea pantei (h) este masurata ca distanta verticala dintre punctele A si B (similar cu modelul lui Koner). In alta ordine de idei, parametrii care trebuie evaluati cu atentie, in legatura cu solul de umplutura, sunt: grosimea t; greutatea specifica ; unghiul intern de frecare ; coeziunea c.

in cele din urma, referitor la partea de materiale geosintetice din structura stratificata, localizate deasupra suprafetei critice de alunecare, este necesar sa se observe ca, in cazul prezentei mai multor elemente, rezistenta la tractiune T considerata in cadrul modelului, este data de suma rezistentelor dezvoltate de fiecare element in parte, corespunzator unui grad fix de deformare introdus si hotarat in faza preliminara de catre proiectant. Este inteles faptul ca, in cazul in care suprafata critica se afla in dreptul partii superioare a ultimului element geosintetic, nici o valoare nu va fi introdusa in modelul analitic, in legatura cu rezistenta T la tractiune.

11


Referitor la elementele geosintetice prezente in straturile de deasupra suprafetei critice, este necesar sa spunem ca, pentru calcularea rezistentei T, numai elementele sintetice capabile sa suporte cu usurinta tensiunile induse de incarcaturile exterioare trebuie luate in considerare, lasand deoparte, din acest motiv, acele elemente care nu au fost concepute, in mod special, sa reziste la eforturi prelungite de tractiune. Metoda utilizata de Giroud se bazeaza pe teoria echilibrului la limita, presupunand o panta definita geometric, subdivizata in doua sectiuni tip pana transversala (pana transversala 1 si 2). Suprafata de separare intre cele doua sectiuni este trasata vertical (BB) ca in fig 2 a. Forta transmisa intre cele doua suprafete corespunzator suprafetei limita (BB) trebuie considerata paralela la planul pantei. Datele geometrice initiale considerate necesare pentru definirea pantei sunt grosimea t a solului de umplere, inaltimea h si inclinatia. Consideram fortele ce caracterizeaza sectiunea tip pana transversala 1 si stabilim relatiile de egalitate conform teoriei echilibrului la limita. Mai intai definim greutatea sectiunii pana transversala.

R D B

Fase di capping di una discarica secondo il metodo Tema: barriera con geomembrana in HDPE B , drenaggio acque meteoriche con QDrain D , rinforzo con XGrid R

Unde: = greutatea specifica a solului localizat deasupra suprafetei critice de alunecare [kN/m3]]; t = grosimea stratului de umplere localizat deasupra suprafetei critice [m]; = inclinatia pantei [].

Componenta F1 este necunoscuta, dar se cunoaste valoarea unghiului . De aceea, se incepe cu proiectarea tensiunilor prezente in sectiunea pana transversala 1 pe directie perpendiculara la F1, eliminand componenta F1 din analiza.

De aici, cunoscand S1 e W1, se obtine valoarea Pmax. fig. 2

12


In timp ce, pentru tensiunile din sectiunea pana transversala 2, vom avea:

fig. 3

Unde S2 este forta localizzata de-a lungul planului AB prin efectul factorului de coeziune a care este generat la interfata dintre sol si suprafata critica.

De asemenea, in acest caz, pentru a compensa lipsa informatiilor referitoare la F2, fortele vor fi proiectate pe directie perpendiculara la panta.

Unde: = unghiul de frecare la interfata dintre solul localizat deasupra suprafetei critice si aceeasi suprafata critica [].

Acum ca elementele necesare pentru calculul valorii factorului de siguranta la alunecare sunt cunoscute, vom proceda la stabilirea relatiei intre componentele stabilizatoare si cele destabilizatoare ale sistemului.

Dove: FR/slope reprezinta componentele stabilizatoare iar FD/slope pe cele destabilizatoare.

fig. 4

Con

T = rezistenta admisibila a/ale geosinteticului (-elor ) asezate peste suprafata critica in functie de gradul de deformare admis;

In timp ce, fortele destabilizatoare sunt exprimate prin urmatoarea relatie: Din acest motiv, factorul de siguranta obtinut este urmatorul:

13


Importanta cunoasterii parametrilor caracteristici la interfata geosintetic/ geosintetic sau geosintetic/solPentru a studia comportamentul unui sistem geosintetic in vederea inchiderii definitive a unui depozt de deseuri MSW, sunt luate in considerare modelele de calcul a caror fiabilitate se bazeaza pe cunoasterea anumitor parametrii mecanici care depind de materialele utilizate. Din momentul in care, o geomembrana hidroizolanta tip HDPE, cu ambele suprafete netede, un geocompozit tridimensional din PP pentru drenaj, si un strat de sol, de grosime cunoscuta, cu vegetatie, sunt instalate de-a lungul planului inclinat (stratul de nivelare al deseurilor), corespunzator celor 4 interfete (strat de nivelare deseuri/GMB GMB/ GCD GCD/GMA RF GMA RF/strat final, de sol, pentru acoperire) sunt generate stari de tensiune, in termeni de unghi de frecare la interfata [], si aderenta a [kPa], ale caror valori depind de tipul suprafetei, de incarcarea aplicata stratigrafiei si de conditiile la limita in ceea ce priveste gradul de saturatie al solului. Variatia acestor doi parametri stabileste nu numai depasirea cu succes a verificarilor mecanice efectuate asupra straturilor implicate, dar si verificarea stabilitatii la translatie de-a lungul planului de asezare, pe care tehnicianul responsabil cu proiectarea trebuie sa o realizeze pentru a confirma nivelul de siguranta a sistemului de acoperire. In aceasta privinta, exista proceduri specifice de testare (se utilizeaza standardul American ASTM D 5321 Determinarea Coeficientului de Frecare Sol-Geosintetic sau Geosintetic-Geosintetic prin Metoda Forfecarii Directe in favoarea celui UNI EN ISO 12957-2 Geosintetice Determinarea caracteristicilor de frecare Partea 2: Testul planului inclinat) care permit calcularea celor doi parametrii tehnici. De exemplu, procedura de executare a testului de forfecare directa, este realizata pe o structura rigida compusa din doua sectiuni. Partea superioara a casetei de forfecare trebuie sa prezinte dimensiuni interioare corespunzatoare, nu mai mici de 300 mm (fig.5). In timp ce, structura inferioara trebuie sa sustina suportul de test prevenind alunecarea acestuia pe durata testarii. Conceptul cheie pe care se bazeaza logica testarii, este punerea in contact direct a suprafetelor a doua materiale ale caror proprietati la interfata trebuie cunoscute.

fig. 5

1 2 3 4 5

baza rigida mostra geotextil reactiune orizontala sistem de incarcare incarcare normala

6 7 8 9

nisip normalizat caseta de forfecare rigida distanta max. 0.5 mm forta orizontala

14


Odata ce caseta a fost aranjata introduceti o incarcare normala si o miscare controlata. La finalul testului se obtin diagramele aferente (fig.6) unde, pe ordonata, se inregistreaza solicitarile la forfecare [kPa], detectate la interfata, in timp ce miscarea [mm] este inregistrata pe abscisa. In mod evient, diferite grafice sunt obtinute prin varierea intensitatii incarcarii normale aplicate.

Etapa finala care va permite fortei de frecare la interfata si aderenta, va consta in crearea unei diagrame Mohr, in care linia pentru interpolare a starii critice, este costruita din puncte (fig.7). Intersectia cu axele de cordonate va indica parametrul aderenta a [kPa] cautat, in timp ce coeficientul unghiular al liniei, va corespunde unghiului de frecare la interfata [].

fig.6 - Diagrama tipica a unui test de forfecareParametric la solicitare normala [kPa] - 100 kPa - 50 kPa - 20 kPa

fig.7 -Linia starii critice

Exemple de unghiuri de frecare la contactul intre suprafetele materialelorBARIER A HDPE L TEREN VEGETAL 24/26 24/26 24/26 BARIER A BENTO

BARRIER HDPE AM

TEMATEX NW

Geocompozit bentonitic Geocompozit pentru drenare Geotessile tessuto non tessuto Material geotextil netesut Geomembrana neteda din HDPE Nisip Pietris Sol vegetal

BARIER A BENTO QDR AIN TEMATEX NW BARRIER HDPE L BARRIER HDPE AM NISIP PIETRIS TEREN VEGETAL 9/12 28/32 28/32 30/33 24/26 18/23

18/23

9/12 8/14 8/14 10/12 28/32 28/30 32/34 24/28 8/14

28/32 28/32 28/32

28/32 28/32 28/32 14/18 25/29

30/33 30/33 30/33

22/25

PIETRIS

QDR AIN

NISIP

15


Teoria drenajuluiPremise Standardul italian pentru depozitarea deseurilor (Decretul Legislativ din 3 Ianuarie 2003, nr. 36 Implementarea directivei 1999/31/EC referitoare la depozitele pentru deseuri) se refera la utilizarea materialelor inerte pentru realizarea sistemelor de acoperire a lichidelor (ape pluviale si levigat) si a depozitelor de natura gazoasa (biogaz). De la colectarea levigatului (la baza) la acoperirea biogazului si a apelor pluviale, legiuitorul si-a insusit pe deplin cele mentionate de Directiva Comunitara 1999/31/EC, subestimand aspectele tehnice si de realizare referitoare la executia acestor stratigrafii. Astazi este posibila propunerea unor solutii tehnice alternative cu ajutorul geocompozitelor pentru drenaj. Abordarea metodologica de urmat in vederea stabilirii unei comparatii tehnice intre cele doua sisteme, este urmatoarea: A) A)evaluarea performantelor hidraulice pe care un sistem realizat cu materiale naturale inerte (ex. pietris) este capabil sa le garanteze (in termeni de capacitate specifica qpietris in l/sm sau m3/sm); B) A)evaluarea performantelor hidraulice pe care un sistem geocompozit sintetic pentru drenaj (ex. QDrain ZW8) este capabil sa le garanteze in termeni de capacitate specifica q GCD l/s m sau m3/sm), si in termeni de transmisivitate nominala qGCDnom si transmisivitate admisa qGCDtot; C) A)introducerea factorului de performanta care are meritul sanctionarii in mod obiectiv a validitatii solutiei alternative propuse. Calcularea performantelor hidraulice ale stratului de material natural inert In vederea evaluarii capacitatii pe care un strat pentru drenaj, din material natural, este capabil sa o garanteze, se evalueaza initial conditiile de curgere la limita si se defineste daca acestea se pot reintoarce la conditiile de tip curgere laminara. Chiar daca conditia de saturare completa a stratului se considera, de asemenea, aplicabila, atunci se poate considera ca legitima validarea raportului Darcy, din care informatiile despre capacitatea Q [m3/s] stratului de pietris cercetat pot fi deduse:

Unde kpietris este informatia despre permeabili tate [m/s], i este informatia despre gradientul hidraulic [ad.] iar t este grosimea in [m]. Exempludecalculaperformantelorhidraulicealeunuistratdematerialnaturalinert. Capacitateahidraulicamaximdisponibilatrebuiecalculataporninddelaunstratdet=50cmdepietriscuovaloare medieapermeabilitatiiegalacuk=10-3 m/s, asezat pe o panta de 3: PresupunandcavalidraportulDarcy,informatiareferitoarelacapacitateahidraulicaspecifica[l/sm]esteobtinutacu usurinta prin aplicarea urmatoarei relatii analitice:

inlocuind in valoarea gradientului hidraulic i = sin() cu = 3 con b = 3

16


Calcularea performantelor hidraulice nominale ale unui strat geosinetic pentru drenaj (transmisivitate nominala) Pentru a calcula capacitatea specifica pe care un sistem sintetic pentru drenaj (geocompozit de drenaj) este capabil sa o evacueze, este necesara definirea a doua categorii de parametri: parametri hidraulici; parametri mecanici. Parametrii hidraulici care trebuie cunoscuti sunt gradientul hidraulic (i) care exprima in mod substantial inclinatia planului pe care va fi asezat sistemul geosintetic (reamintiti-va relatia analitica intre i si unghiul de inclinare a planului i = sen(). In timp ce, cu privire la parametrul mecanic, acesta se refera la valoarea incarcarilor aplicate pe produs (care pot fi permanente, variabile sau chiar ciclice). Desi se cunosc valorile gradientului hidraulic si ale incarcarii aplicate, citirea informatiei despre transmisivitatea hidraulica nominala cercetata este imediata (capacitate specifica in planul produsului in termeni de l/sm sau m3/sm), prin analiza fisei tehnice a produsului. Dat fiind faptul ca fisele tehnice referitoare la sistemele sintetice sunt concepute si realizate limitand combinatiile incarcari/gradiente, vor fi disponibile un numar maxim de 9 valori ale transmisivitatii hidraulice, fiecare derivand din combinarea unei valori de incarcare cu un gradient hidraulic. De aceea, se poate intampla ca datele cercetate referitoare la capacitatea specifica a geocompozitelor sa trebuiasca sa faca referire la o pereche incarcare/gradient care nu este prezenta pe fisa tehnica. In acest caz, o formula rapida (Rimboldi '89) poate fi utilizata pentru aproximarea datelor cautate. Dove:

qi1 = portata specifica ricercata relativa alle condizioni in situ; q = portata specifica nota da scheda tecnica; i1 = gradiente idraulico relativo alle condizioni in situ; i = gradiente idraulico inserito in scheda tecnica.

Exempludecalculaltransmisivitatiihidraulicenominale. Posibilitateatrebuieevaluataprininlocuireastratuluidepietrispentrudrenajanalizatinexempluldecalculanteriorcu un sistem sintetic pentru drenare. Astfel, se calculeaza valoarea transmisivitatii nominale: referitorlaparametrulhuidraulic(i),luatiinconsiderareaceleasiinformatiiutilizatepentrusituatiacupietris(=3cui =0.05),intimpcepentruparametriimecanici,consideraticasistemulsinteticdedrenajvafisupusuneiincarcaristatice egalecu20kPa(considerandunstratdeumpluturade1mcugreutatespecificade20kN/m3) si unei incarcari variabile de50kPa,datoratemijloacelordelucrucarecirculaeventualpestratuldejainstalat. Incarcareatotalapeprodusesteegalacu70kPaaproximatacu10kPapentruaneconduceladatelepresentatede obiceiinfiseletehnicealeacestorsisteme. Valoareatransmisivitatiitrebuiecautataintrucatinfisatehnicaaprodusuluivorfiprezentatevalorilereferitoarelacombinatiadintrepresiuneaaplicata=100kPa/gradienthidraulic=0.04,si,inacestcaz,esteegalacuq=0.41l/sm,luand inconsideraregeocompozitulQDrainZW814P. Apoi,aplicandformulaluiRimoldi(1989)vomavea:

ovaloarenominalaatransmisivitatiiegalacu0.46l/sm.

17


Calculul performantelor hidraulice admise ale unui strat geosintetic pentru drenaj (transmisivitate admisa) Odata ce valoarea transmisivitatii hidraulice nominale este obtinuta, calculati valoarea relativa admisa. In literatura, exista o varietate de abordari analitice care conduc la definitia valorii admise, pornind de la valoarea nominala. Aici este punctul in care s-a decis sa fie luata in considerare abordarea introdusa de GRI (Institutul de Cercetari pentru Geosintetice) conform protocolului standard GRI-GC8 Determinarea Debitului Admisibil al unui Geocompozit pentru Drenaj.

qallow q100 RFcreep RFbc RFbc

Dove:

= transmisivitate admisa [l/sm]; = transmisivitate calculata in urma testelor hidraulice cu o durata minima de 100 ore [l/sm]; = factor de reducere pentru fluajul structurii interne [ad.]; = factor de reducere pentru fenomene biologice [ad.]; = factor de reducere pentru fenomene chimice [ad.].

Considerentele care duc la stabilirea modului de calcul al valorii transmisivitatii admise in conformitate cu o astfel de procedura se bazeaza pe evidenta imbatranire fizica si mecanica, in timp, a sistemului. Din acest motiv este fundamentala cunoasterea comportamentului in timp a sistemului pentru evaluarea performantelor, nu numai la momentul instalarii dar si pe durata sa de exploatare. In aceasta privinta, testele de fluaj ale partii interne a geocompozitului (nucleul tridimensional pentru drenare) sunt de importanta fundamentala. De aceea prezentam, in scop explicativ, relatia utilizata de GRI pentru calculul factorului de reducere la fluaj:

Dove:

t originale t 100 t > 100 n originale

= grosimea initiala a GCD [mm]; = grosimea GCD dupa testul de 100 ore [mm]; = grosimea GCD dupa depasirea duratei de 100 ore a testului [mm]; = porozitate initiala.

Dove: = densitate [kg/m3]; = masa pe unitatea de suprafata [kg/m2].

r m

Cu privire la celelalte doua categorii de factori de reducere (RFbc colmatare biologica si RFcc colmatare chimica) consultati tabelul de mai jos pentru valorile numerice recomandate de Koerner 98.

Exempludecalculatransmisivitatiihidrauliceadmise. Consideram urmatoarele valori pentruu GCD: RFcreep =1,3 RFbc =1,8 RFcc =1,2 Utilizand formula anterioara avem:

18


Range of clogging Reduction Factors (modified from Koerner, 1998)Aplicatie Terenuri de sport Fisuri capilare Platforme acoperisuri si piete Pereti de sprijin, roci de filtrare si pantele solurilor Straturi pentru drenaj Acoperiri ale depozitelor pentru deseuri Detectia scurgerilor din depozitele pentru deseuri Colectarea levigatului depozitelor pentru deseuri Chemical Clogging (RF CC) 1.0 to 1.2 1.0 to 1.2 1.0 to 1.2 1.1 to 1.5 1.0 to 1.2 1.0 to 1.2 1.1 to 1.5 1.5 to 2.0 Biological Clogging (RF BC) 1.1 to 1.3 1.1 to 1.3 1.1 to 1.3 1.0 to 1.2 1.0 to 1.2 1.2 to 3.5 1.1 to 1.3 1.1 to 1.3

Calculul factorului de performanta calitativa Utilizati formula:

Exempludecalculalfactoruluideperformantacalitativa. Prin utilizarea formulei de mai sus avem:

De aceea, in cazul in care valoarea referitoare la factorul de siguranta este > 2, se considera ca performanta comparativaGCD/pietrisesteinfavoareasolutieisintetice,justificandu-serecurgerealaaceastaalternativa. Rezultatele afisate in urmatoarea fisa de calcul:

19


Importanta valorii transmisivitatii geocompozitului si a pietrisului la cresterea inclinatiei malului

D

B

D D B D

Acoperirea unui depozit pentru deseuri conform Decretului Legislativ 36/2003: strat de pietris pentru drenaj biogaz D , bariera de argila B , strat de pietris pentru drenaj ape pluviale D D

Acoperirea unui depozit pentru deseuri conform metodei Tema: strat QDrain pentru drenaj biogaz D , izolatie cu geomembrana bentonitica B , strat QDrain pentru drenaj ape pluviale D .

20


Stratul de captare a biogazuluiSistemul de captare a biogazului, avut in vedere, in mod evident, doar pentru acele sistemele care trateaza si fractiile degradabile ale deseurilor, Standardul Italian prevede utilizarea, pe durata inchiderii definitive a sistemului, a unui strat de minim 50 cm, de material inert (fig.8) Similar cu cele aratate in cazul colectarii apelor pluviale, solutia avuta in vedere pentru preluarea biogazului emis nu este lipsita de probleme tehnice si de administrare. Din punct de vedere tehnic, problema este legata de dispunerea stratului de 50 cm de-a lungul unui plan foarte inclinat (uneori carcterizat de unghiuri de inclinare de peste 40). Stabilitatea intrinseca a sistemului, in special de-a lungul timpului, este uneori un aspect neglijat dar care poate genera, pe durata fazei de administrare, probleme mari pentru personalul care se ocupa de depozitul pentru deseuri. Din punct de vedere administrativ/logistic pierderea economica asociata unei astfel de solutii este certa, date fiind volumele de material inert care trebuie asezate, cu pierderi neglijabile privind volumul util de stocare. O solutie alternativa, o reprezinta instalarea unui sistem geosintetic adecvat pentru drenaj, care datorita proprietatilor intrinseci, reprezinta o alternativa valida nu numai pentru preluarea lichidelor (ref. la stratul colector pentru ape pluviale) dar si a gazelor (ref. la stratul colector pentru biogaz). Tehnic vorbind, pentru a evalua posibilitatea utilizarii unui geocompozit pentru drenaj ca strat de captare a biogazului, este necesara parcurgerea urmatoarelor etape mentionate in continuare: A. Estimarea cantitatii potentiale de biogaz generat de deseurile prezente in sistem; B. Calcularea valorii nominale a transmisivitatii necesare geocompozitului pentru a putea prelua cantitatea de biogaz produsa (transmisivitate nominala solicitata pentru gaze); C. Calcularea valorii transmisivitatii admise necesare pentru gaze pornind de la valorile transmisivitatii nominale necesare pentru gaze, aplicand factorii de reducere adecvati; D. Stabilirea relatiei de echivalenta luand in calcul valoarea transmisivitatii admise necesare pentru gaze (biogaz) si valoarea transmisivitatii admise necesare referitoare la un lichid (apa); E. Calcularea valorii admise a transmisivitatii hidraulice a GCD ales conform conditiilor limita ale problemei (presiunea aplicata GCD si gradientul hidraulic) pornind de la datele nominale, aplicand intotdeauna factorii de reducere corespunzatori; F. Introducerea factorului calitativ FS care va compara valoarea calculata in punctul D cu cea calculata in punctul E.

Estimarea ratei anuale de producere a biogazului Pentru a realiza aceasta evaluare, utilizati urmatoarea relatie analitica (sursa Proiectarea Sistemelor Laterale pentru Drenaj destinate Depozitelor pentru Deseuri, 2000).

D

B

D

fig. 8 -Acoperirea gropii de deseuri conform Decretului leg slativ 36/2003: drenajul biogazului cu strat de pietris D , hidro izolare cu strat de argila B , drenaj ape pluviale cu strat de pietris D

Unde: Q gas = capacitatea specifica a biogazului [m3/s/m2]; r gas = rata de productie a biogazului [m3/kg/anno]; H media rifiuto = inaltimea medie a deseurilor depozitate [m];

rifiuto

= greutate specifica a deseurilor [kN/m3].

21


Calcularea valorii nominale a transmisivitatii cerute pentru gaze (cerut gaze) Pentru a evalua valoarea minima ceruta, in termeni de transmisivitate, pe care sistemul trebuie sa o poata garanta, se aplica urmatoarea relatie (Thiel, 1999):

Unde:

Q

gas

u L

gas gas max

= capacitatea specifica a biogazului [m3/s/m2]; = greutate specifica a gazului [kN/m3]; = presiunea maxima a gazului sub stratul de acoperire [kPa]; = distanta dintre canalele colectoare [m];

Calculul valorii transmisivitatii admise cerute pentru gaze (tot gaz) Odata ce transmisivitatea minima ceruta (vaaloarea nominala) este obtinuta, va fi necesara utilizarea relatiei obisnuite care permite obtinerea datelor admise (gaz), prin introducerea factorilor de reducere:

Calculul valorii transmisivitatii nominale cerute a GCD (nom GCD ) Odata ce valoarea transmisivitatii admise, cerute sistemului nostru, este cunoscuta (total H2O), va trebui sa calculam valoarea transmisivitatii admise pe care produsul nostru o poate garanta (nom GCD) in fuctie de conditiile limita (presiune aplicata si gradient hidraulic). Calculul valorilor referitoare la transmisivitatea hidraulica nominala (nom GCD), cunoscand parametrii de presiune aplicati produsului (kPa) si gradientul hidraulic, este imediat, prin consultarea fisei tehnice a materialului selectat. Presupunand ca se introduce un strat sintetic de captare a biogazului de-a lungul unui plan inclinat cu 2.3 (corespunzator unei valori de 0.04 a gradientului hidraulic) si avand in vedere o valoare de 100 kPa a presiunii maxime aplicate, este suficient pentru ca utilizatorul sa urmareasca aceste date pe fisa tehnica si sa citeasca valoarea transmisivitatii hidraulice nominale cautate (nom GCD). In situatia in care valoarea gradientului hidraulic corespunzator conditiilor in situnu corespunde uneia din cele trei valori care sunt de obicei tiparite in fisa tehnica, va fi necesar sa se aplice formula simplificata a lui Rimoldi. Calcularea valorii transmisivitatii admise cerute pentru GCD (tot GCD) Din valorile transmisivitatii hidraulice nominale (nom GCD) deduse prin citirea atenta a fisei tehnice, se calculeaza valoarea admisa (tot GCD), conform urmatoarei relatii (metoda standard GRI):

Unde:

FSIN

= factor de corectie la introducerea geotextilului in mi zul pentru drenaj; FSCR = factor de corectie datorat fenomenului de fluaj; FSCC = fattore riduttivo al fenomeno del chemical clogging; FSBC = factor de reducere datorat fenomenului de colmatare chimica; FSOVERALL = factor principal de reducere.

Relatia de echivalenta Recurgerea la urmatoarea relatie de echivalenta, va face posibila estimarea valorilor transmisivitatii in raport cu substantele solide, pornind de la datele referitoare la substntele gazoase:

= transmisivitatea hidraulica admisa [l/sm]; = transmisivitatea hidraulica nominala [l/sm]; nom GCD RFcreep = factorul de reducere pentru fluaj [ad.]; RFbc = factorul de reducere pentru considerente biologice [ad.]; RFbc = actorul de reducere pentru considerente chimice [ad.]; RFin = factor de reducere pentru introducerea geotextilului in miezul pentru drenaj [ad.].amm GCD

Unde:

Unde:amm amm

H O = transmisivitatea admisa necesara a apei [m /s]; gas = transmisivitatea admisa necesara a gazului [m /s]; gas = vascozitate dinamica a gazului [m /s]; H O = vascozitate dinamica a apei [m /s]; GAS = greutate specifica a gazului [kN/m ]; H O = greutate specifica a apei [kN/m ].22

2

2

2

2

3

3

2

Calcularea factorului calitativ FS Pentru a verifica care sunt limitele solutiei sintetice propuse in raport cu cerintele sistemului (amintiti-va ca termenul de comparatie este transmisivitatea pe termen lung solicitata de sistem), vom introduce un factor calitativ FS, definit prin raportul intre transmisivitatea hidraulica admisa a GCD (tot GCD) si transmisivitatea hidraulica admisa ceruta de sistem (total H2O). Solutia cu geocompozit pentru drenaj va fi considerata ca o alternativa justificata in comparatie cu solutia cu material granular natural, daca valoarea numerica a FS este mai mare ca 2.

s-a definiit, prin ultima relatie de echivalenta, valoarea admisa a transmisivitatii (pe termen lung) pe care sistemul nostru geosintetic trebuie sa o garanteze.

22


Studiu de cazDomeniul de aplicare: Acoperirea cu geosintetic a unui depozit pentru deseuri MSW realizarea unui strat de captare a biogazului, apelor pluviale si de control al eroziunii stratului de acoperire al unui depozit pentru deseuri MSWFUNCTIE SEPARARE DOMENIUL DE APLICARE BAZINE DE APA FILTRARE CANALE TERASAMENTE DRUMURI TERASAMENTE CAI FERATE DEPOZITE PENTRU DESEURI SISTEME DE DRENARE FUNDATII/ LUCRARI DE SUSTINERE

Titlu:

CONSOLIDARE CONTROLUL EROZIUNII DRENAJ

Locatie:

MilanoHIDROIZOLARE

Periodo:

2008

PROTECTIE

Premize Standardul Italian, incluzand prevederile Directivei Comunitare 33/1999/EC referitoare la depozitele pentru deseuri (Leg. D. 32/2003) pentru realizarea straturilor de captare a biogazului si apelor pluviale, prevede realizarea straturilor de 50 cm de material granular inert. Pentru multi proiectanti / administratori de sistem, una dintre cele mai comune probleme o reprezinta fezabilitatea interventiilor, in lumina cerintelor crescande de recuperare a spatiilor utile din interiorul siturilor. Realizarea stratului de drenaj cu ajutorul materialului granular, de-a lungul pantelor din ce in ce mai inclinate, a indemnat companiile producatoare de materiale geosintetice sa studieze si sa propuna noi sisteme, mai eficiente si mai durabile, in comparatie cu solutiile tradizionale. Aceasta brosura expune in mod sintetic anumite caracteristici tehnice ale materialelor care reprezinta astazi cele mai eficiente solutii alternative pe care piata le poate oferi. Solutia sintetica se aseaza rapid, este mult mai performanta din punct de vedere hidraulic raportata la stratul granular, cu grosime semnificativ mai redusa (8 mm comparativ cu 50 cm de pietris), cu impact redus asupra costurilor de transport al materialului pe santier comparativ cu solutia cu material inert (3 camioane de material pentru a acoperi o suprafata de 10.000 m2 comparativ cu 5000 m3 de pietris), cu posibilitatea instalarii pe pante cu inclinatie mare. Din punct de vedere tehnic-comparativ, rezistenta hidraulica a unui strat de pietris este considerand ca fiind valida relatia lui Darcy.

Odata ce grosimea, coeficientul de permeabilitate si gradientul hidraulic sunt definite , este posibil sa se obtina valoarea capacitatii specifice de drenare a stratului natural in termeni de l/sm. In paralel, performanta hidraulica a unui geosintetic pentru drenare se deduce din valorile raportate in fisa tehnica, coreland datele conform valorii gradientului hidraulic si presiunilor de limita aplicate pe material. Solutia utilizata pentru stratul de drenare a biogazului Standardul prevede asezarea unui strat de 50 cm de pietris. In situatii specifice, stratul de drenaj corespunzator planului orizonntal a fost realizat cu material granular, in

23


timp ce pentru linia pantelor (pante exterioare) a fost utilizat un geocompozit pentru drenaj, tip QDrain ZW8 75 14P. Miezul pentru drenaj al produsului este obtinut prin extrudarea monofilamentelor de PP; structura geometrica data continand canale paralele din PP, si, pe ambele parti, materiale geotextile netesute, de 140 gr/m2.D

Vizualizarea liniei de montaj prevazuta cu geocompozit drenant QDrain D pentru captarea biogazului in lungul malului.

D

pietris. Considerand un strat de pietris cu permeabilitatea de 10-3 m/s si grosime egala cu 50 cm, cu Geocompozitul pentru drenaj cu presiunea de confinare egala cu 50 kPa si gradient hidraulic egal cu 0.04, ofera o valoare egala cu 0.3 l/sm.

Etapele de instalare ale sistemului de drenaj al biogazului, utilizand Qdrain D . Stratul de captare al biogazului a fost calculat de-a lungul pantei exterioare a intregului sistem, garantandu-se viteza de instalare si stabilitate superioara de-a lungul planului

Solutii utilizate pentru stratul de drenare al apelor pluviale Odata ce stratul de captare al biogazului a fost realizat, se aseaza o membrana HDPE de 2 mm grosime pentru asigurarea unei hidroizolatii corespunzatoare a sistemului de acoperire. Urmatorul strat avut in vedere este cel reprezentat de invelisul pentru captarea apelor pluviale. In locul stratului de 50 cm de pietris, se aseaza un al doilea strat de material geocompozit tip QDrain ZW8 75 14P. caracteristicile hidraulice ale materialului geocompozit sunt de aproximativ 15 ori mai bune decat cele ale stratului de

D

Faza de instalare a drenajului pentru ape pluviale cu QDrain

D

24


Strat anti-alunecare cu interfata sintetica pentru drenaj si strat de sol cu vegetatie. O problema care poate apare la instalarea geosinteticelor pe suprafata depozitelor de deseuri o reprezinta stabilitatea solului cultivat aflat deasupra straturilor sintetice. Pentru a rezolva aceasta problema, este posibil, prin intermediul algoritmilor de calcul pentru limita de echilibru, sa se dimensioneze straturile de consolidare, astfel incat amplasarea la interfata dintre stratul pentru drenarea apelor pluviale si cel final al solului acoperitor, sa garanteze conditii mai bune de stabilitate intregului pachet. In acest caz specific, a fost instalat un geomaterial cu un indice inalt de vacuum cuplat cu un material tip geogrila PET cu rezistenta nominala egala cu 80 kN/m.

R D B

Geocompozitul pentru drenaj, QDrain, B la contactul instalat peste geomembrana HDPE D pentru drenajul apelor pluviale. Peste cel din urma, a fost prevazuta o geogrila de consolidare tip XGrid, R pentru a imbunatati frecarea la interfata cu materialul de umplutura.

R B

Materialul geosintetic pentru consolidare tip XGrid, R ste asezat peste geosinteticul pentru drenaj Qdrain, D favorizand conditile de frecare la contactul dintre suprafete si pentru a garanta imbunatatirea conditiilor de stabilitate la alunecare a sistemului de acoperire. Geocompozitul pentru drenaj a apelor pluviale a fost asezat peste o membrana HDPE B .

25


Studiu de cazDomeniul de aplicare: Drenarea apelor pluviale intr-un depozit pentru deseuri Realizarea unui strat de drenare pentru captarea apelor pluviale prin sistemul de acoperire a unui depozit pentru deseuri MSW inchisFUNCTIE SEPARARE DOMENIUL DE APLICARE BAZINE DE APA FILTRARE CANALE TERASAMENTE DRUMURI TERASAMENTE CAI FERATE DEPOZITE PENTRU DESEURI SISTEME DE DRENARE FUNDATII/ LUCRARI DE SUSTINERE

Titlu:


Locatie:

VenetoHIDROIZOLARE

Perioada:

2007

PROTECTIE

Premize In lumina acestui Standardul referitor la depozitele pentru deseuri (Leg. D. 32/2003) sistemul de drenare pentru captarea apelor pluviale este realizat dintr-un strat de 50 cm de pietris. Problema reprezentata de realizarea acestui strat si de-a lungul pantelor, adesea avand inclinatii mari, a sugerat, in ultimii ani, utilizarea unor noi materiale, care pe langa asigurarea unor performante imbunatatite in ceea ce priveste hidraulica (valori crescute ale capacitatilor hidraulice), ofera garantia unor valori hidraulice constante si omogene pentru intreaga suprafata pe care sunt instalate. Solutia utilizata Solutia care a fost utilizata, prin abaterea de la Decretul lege 36/2003, a prevazut utilizarea unui geocompozit pentru drenaj cu grosime de 20 mm, tip QDrain C20P. Nucleul pentru drenare al produsului este obtinut prin extrudarea monofilamentelor PP; structura geometrica imprimata are un dublu rol, garantand omogenitate si, din acest motiv, izotropia performantelor hidraulice ale produsului. Avand in vedere incarcarile de continut la care QDrain C20P va fi supus pe durata utila de viata a proiectului, a determinat alegerea acestui material ce pare a fi un bun compromis in termeni de eficienta a costurilor.

D

Etapa de instalare a geocompozitului QDrain C20P pentru drenarea apelor pluviale, D . Produsul va fi ingropat sub 1 m de sol cu vegetatie.

D

Detaliu cu fasii de material drenant la marginea unui depozit de deseuri

26


D

Etapa de asezare a geocompozitului QDrain C20P pentru drenajul apelor pluviale

D

27


Studiu de cazDomeniul de aplicare: Acoperirea geosintetica a unui depozit pentru deseuri MSWFUNCTIE SEPARAZIONE DOMENIUL DE APLICARE BACINI IDRICI FILTRARE CANALE TERASAMENTE DRUMURI TERASAMENTE CAI FERATE DEPOZITE PENTRU DESEURI SISTEME DE DRENARE FUNDATII/ LUCRARI DE SUSTINERE

Titlu:

Asezarea stratului geosintetic de consolidare in stratul de acoperire a unui depozit pentru deseuri


Locatie:

RavennaHIDROIZOLARE

Perioada:

2008

PROTECTIE

Premize Standardul Italian, incluzand prevederile celei de-a II a Directive Comunitare 33/1999/EC, referitor la acoperirea definitiva a depozitelor municipale pentru deseuri (MSW), fie ele deseuri potential periculoase, ne-periculoase sau inerte, este definit in Decretul Legislativ 36/2003 aparut dupa insusirea Directivei Comunitare 33/1999/EC. Stratigrafia prevede succesiunea unei serii de straturi naturale, fiecare dintre acestea avand o functie clar specificata. Atunci cand panta finala este foarte inclinata, proiectantul trebuie sa introduca elemente sintetice tip suport care lucreaza ca o armatura, capabila sa reduca tensiunea transmisa straturilor inferioare, in special daca acestea sunt din material geosintetic. De fapt, in acest caz, s-a prevazut amplasarea unui geosintetic pentru drenaj in contact cu ultimul strat de acoperire (o patura de sol cu vegetatie, grasa de 1 m). Sistemul geosintetic introdus pentru a lucra ca strat de drenaj pentru apele pluviale, poate reprezenta o suprafata cu potential de alunecare sau poate fi excesiv solicitata de sistemul sarcinilor exterioare aplicate. Din acest motiv, a fost necesara studierea unei solutii care sa ofere un sistem de acoperire sigur din punctul de vedere al potentialelor fenomene de transfer. Solutia utilizata pentru stratul de consolidare Un strat de consolidare a fost inserat la interfata dintre strtul sintetic pentru drenaj si stratul definitiv de sol cu rol de acoperire. Pentru a verifica daca elementul de consolidare

este ce indicat, a fost analizata problema, conform teoriei limitei de echilibru.Algoritmii de calcul utilizati sunt cei elaborati de J.P. Giroud, N.D. Williams, T. Pelte, J.F. Beech, Stabilitatea sistemelor geosinteticsol dispuse in panta, articol din 1995.

Panta, de-a lungul careia a fost prevazuta amplasarea elementului sintetic de consolidare, este sistematizata de modelul cu doua sectiuni: panta transversala activa si pasiva. Datele de intrare solicitate sunt de natura diferita: referitoare la solul de acoperire, la geometria pantei si la caracteristicile tehnice ale materialelor geosintetice utilizate.

28


A) date referitoare la sol t_terr _terr c_terr sen() cos() c_a sen() cos() B) date referitoare la geometria pantei H L = H/sen() sen() cos() cos(+) = cos() * cos() - sen() * sen() = 3,50 = 25,00 = 8,28 = 0,42 = 0,91 = 0,60 [m] [] [m] inaltimea pantei inclinatia pantei lungimea pantei sinusul unghiului de inclinatie al pantei cosinusul unghiului de inclinatie al pantei = 0,30 = 18,00 = 0,00 = 28,00 = 0,47 = 0,88 = 0,00 = 20,00 = 0,34 = 0,94 [m] [kN/m3] [kPa] [] grosimea stratului de sol greutate specifica a solului coeziunea solului unghiul de frecare a solului sinusul unghiului de frecare a solului cosinusul unghiului de frecare a solului coeficient de aderenta de-a lungul planului AB unghiul de frecare la interfata geosintetic/sol sinusul unghiului de frecare la interfata cosinusul unghiului de frecare la interfata

[kPa] []

Odata ce datele de intrare sunt introduse, modelul este capabil sa furnizeze, la iesire, factorul de siguranta asociat armaturii inserate, evaluand nivelul total de siguranta atribuit sistemului de acoperire.

R D B

Etapele instalarii sintetic de consolidare HDPE B

R

: asezarea se face direct peste stratul geocompozit pentru drenaj

D

+ geomembrana

29


30


BibliogarfieR.M. Koerner - T.Y. Soong Analysis and design of veneer cover soils, proceedingsofthesixthinternationalconferenceon geosynthetics. Roseville, MN, IFAI, 1998, pp 1-26. R.M. Koerner Designing with Geosynthetics. 4th Edition, Prentice Hall. New Jersey, USA 1998. J.P. Giroud - A. Zhao - G.N. Richarson Effect of Thickness reduction on Geosynthetic Hidraulic Transmissivity. Geosynthetic International, 2000. J.P. Giroud - J.G. Zornberg - A. Zhao Hydraulic Desing of Geosynthetic and Granular LiquidCollectionLayers. Geosynthetic International, 2000. G.N. Richardson - J.P. Giroud - A. Zhao Design Manual of Lateral Drainage Systems for Landfills. 2000. G.N. Richardson - A. Zhao Gas Transmission in Geocomposite Systems. Geotechnical Fabrics Report, March, 2000, pp. 20-23. P. Rimoldi Transmissivityandflow-rateofgeosyntheticdrainage products. Tenax Technical Report, 1989. R.S. Thiel Design Methodology for a Gas Pressure Relief Layer Below a Geomembrane Landfill Cover to Improve Slope Stability, Geosynthetic International, 1998, Vol. 5, No. 6 pp. 589-617. M.A. Nart Rinforzo e drenaggio dei terreni con i geosintetici, EPClibri srl, Roma, 2007.

31

Tema: tehnologii si materiale pentru sectorul constructiilor si mediul inconjurator.In realizarea de lucrari de constructii si interventii de inginerie ambientala se disting doua aspecte fundamentale: unul vizibil, in principal legat de aspectele estetice si altul, imperceptibil la prima vedere, care implica elementele de structura, de protectie, de intretinere si de siguranta. Tema s-a dedicat de acestui ultim aspect in ultimii de 10 ani distingandu-se prin solutii aplicative originale (in multe cazuri foarte competitive), prin inovatii tehnologice si prin utilizarea de materiale moderne. Tema beneficiaza de un sistem modern de productie cu sedii in Italia, Spania, Turcia, Romania i Rusia. In fiecare zi produsele companiei sunt utilizate in mai mult de 60 de tari, unde Tema srl este protagonista de prima marime oferind solutii si produse pentru drenaj si izolatii in sectorul constructiilor civile si rezideniale. La fel de importante sunt acele soluii inovatoare, special concepute pentru marile proiecte de mediu. Tema ofera cea mai extinsa si mai completa gama de geocompozite drenante si saltele tri-dimensionale de control antierozional. De asemenea, Tema se distinge pentru activitatea permanenta de cercetare a noilor produse, pentru implicarea activa la nivelul a proiectantilor, a constructorilor si a clienilor, in asistarea la fazele de proiectare, planificare si executie.

Pe coperta: acoperirea unui depozit pentru deseuri MSW, in Milano, utilizand materiale geosintetice

TeMa Technologies and Materials srl via dellIndustria 21 31029 Vittorio Veneto (TV) ITALY Tel +39 0438 5031 fax +39 0438 503462 e-mail: [email protected] www.temacorporation.com

TEGOLA ROOFING SRL (Rep. Moldova) Str. Petricani 86 MD-2059 Chisinau Tel: + (373 22) 922 154 Fax: + (373 22) 296 359 Email: [email protected] Web: www.tegola.md

ro_depozite de gunoi si situri contaminate

Documents