بررسی عددی-آزمایشگاهی جدا‌ساز لرزه‌ای ژئوسنتتیکی در بستر مدفن‌های زبالة جامد شهری: مطالعة مدفن کهریزک تهران

بارهای لرزه ای ناشی از جابجایی های درون زباله، سیستم لاینر تحتانی، سیستم پوشش، پی و فصول مشترک می توانند باعث آسیب مدفن های زباله شهری شوند. مصالح سنتتیکی صیقلی واقع در زیر سازه ها می توانند با مکانیزم لغزندگی و جذب انرژی وارده از زلزله ها، باعث حفاظت لرزهای شوند. در مطالعه حاضر، بررسی های آزمایشگاهی به منظور ارزیابی نقش جداسازی بستر درون خا کی بر روی پاسخ لرزهای مدفن زباله شهری کهریزک انجام گرفتند. آزمایش های میزلرزه روی خا کریز زباله جامد شهری عایق شده با لاینرهای شبه بیضوی در معرض تحریک های سینوسی هارمونیک در بستر، انجام شدند. همچنین مدل سازی عددی بر روی مدل فیزیکی صورت پذیرفت. نتایج حالت های جدا شده و جدا نشده برحسب جابجایی دائمی و پاسخ لرزهای مورد مقایسه قرار گرفتند. در ادامه، رفتار مدل عددی مدفن تحت تاثیر پارامترهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. در این مطالعه همخوانی خوبی بین نتایج مدل فیزیکی و مدل عددی بزرگ مقیاس حاصل شد. مطالعات صورت گرفته ثابت کردند که به کارگیری سیستم الینر کامپوزیتی با کاهش بیشتر ضریب اصطکا ک کاهش قابل ملاحظه ای در مقدار شتاب ها و جابجایی ها حاصل نموده و در شرایط لرزهای از سازه محافظت به عمل می آورد. کارآیی این تکنیک با افزایش تراز شتاب ورودی افزایش می یابد. نتایج نشان دادند که افزایش مدول برشی، مقدار بزرگنمایی طیفی و جابجایی نسبی را کاهش می دهد. همچنین ملاحظه شد که با افزایش سن زباله، جداسازی بستر مقدار جابجایی و عرض ترک را افزایش می دهد. عالوه بر این، اجرای لاینر بصورت تخت، حرکت گوه گسیختگی به سمت کناره ها را تسهیل نموده و اجرای لاینر مقعر مانع از حرکت گوه گردیده و نهایتا کاهش نشست می گردد.

Numerical and Experimental Studies of Seismic in-Soil Isolation of MSW Landfill by Geosynthetic Liners: Case Study of Kahrizak Landfill,Tehran, Iran

The purpose of municipal solid waste landfills (MSWLF) is to dispose nonrecyclable materials, gas extraction, composting, and controlling of pollutants that threaten human health and the environment, and finally providing useful areas after filling. Since Iran is located on the seismic belt and has experienced some high intense earthquake, the study of the Tehran’s MSWLF landfill known as the Kahrizak landfill is important. Seismic loads may damage MSWLF through the relative movements within the waste, bottom lining system, cover system, foundation, and interfaces. The smooth synthetic materials might be placed beneath the structures to provide seismic protection by absorbing the imparted energy of earthquakes through the sliding mechanism. In the present study, experimental investigations were conducted in order to evaluate role of insoil base isolation on seismic response of the Kahrizak MSW landfill. Shaking table tests were conducted on the MSW embankment isolated by semielliptic shaped liners and subjected to harmonic sinusoidal base excitations. Furthermore, the behavior of the physical shaking table model was investigated by numerical modeling. The results of the isolated and nonisolated cases are compared in terms of permanent displacement and seismic response. In this study, a good agreement was found between the results of the physical model and the large scale numerical model. Studies have shown that the use of a composite liner system with a further reduction in the friction coefficient results in a significant reduction in the amount of acceleration and displacement, and can protect the structure in seismic conditions. This method did not show a significant effect on the landfill settlement. The efficiency of this technique increases with increasing the amplitude of input motion employed in the current study. It was also observed that employing flat liner leads the movement of the ridge to the sides; and the concave liner prevents the wedge to move excessively.