25404

تحليل قابليت اعتماد بر روي پايداري شيب هاي مدفن زباله جامد شهري

دكتري تخصصي

مهندسي عمران گرايش ژئوتكنيك

ورودي 1393

1400/4/27

دكتر شريعتمداري و دكتر كريمپور فرد توضيح:متاسفانه جناب دكتر شريعتمداري در مرداد ماه فوت شدند.

عمران

در سال‌هاي گذشته گسيختگيها و ناپايداري‌هاي زيانباري در مدافن زباله رخ داده‌اند كه هزينه‌هاي جاني و مالي زيادي به همراه داشته است. اينگونه ناپايداري‌ها در مدافن كشورهاي در حال توسعه كه بيشتر مواد تشكيل‌دهنده زباله تجزيه‌پذير بوده و اغلب به صورت اشباع مي‌باشند بيشتر ايجاد شده است. مهم‌ترين دليل اين خسارت‌ها عدم شناخت كامل رفتار زباله و تركيبات موجود در آن مي‌باشد. وجود تغييرپذيري بالا در پارامترهاي مربوط به زباله‌هاي شهري به اثبات رسيده است. از اين جهت به نظر مي‌‌رسد انجام يك مطالعات آماري قوي بر پايه تحليل قابليت اعتماد در اين حوزه با رويكرد شناخت ميزان اين عدم قطعيت‌ها و تاثير آن‌ها بر تحليل و طراحي مدافن كاملا ضروري و مورد نياز باشد. در سال‌هاي اخير، مختصر مطالعات آماري در اين زمينه انجام گرفته‌است. با توجه به نبود يك چارچوب قوي و مدون براي انجام مطالعات آماري براي اين ماده پيچيده، در اين تحقيق ابتدا به بررسي تحقيقات انجام گرفته بر روي پارامترهاي مختلف در زباله‌ها پرداخته و سپس به بررسي مفاهيم آماري و اصول و روش‌هاي مختلف تحليل قابليت اعتماد پرداخته شده‌است. يكي از ابزار مورد نياز در تحليل قابليت اعتماد استفاده از نرم‌افزار مدل‌سازي عددي محيط پيوسته مي‌باشد كه بايستي در ارتباط تنگاتنگ با روش تحليل قابليت اعتماد مورد استفاده قرار گيرد. هدف اصلي تحليل قابليت اعتماد در اين تحقيق، پايداري شيب زباله مي‌باشد كه پس از بررسي پارامترهاي اثرگذار و انتخاب روش مناسب، تحليل قابليت اعتماد روي پايداري شيب زباله (مدفن كهريزك، تهران، ايران) انجام گرفته‌است. براي رسيدن به اين هدف، تركيب تئوري ميدان‌هاي تصادفي با روش عددي تفاضل محدود در چارچوب شبيه‌سازي مونت كارلو به كار گرفته شده‌است. پارامترهاي چسبندگي، زاويه اصطكاك و وزن مخصوص زباله به عنوان متغيرهاي تصادفي در نظر گرفته شده‌اند و اطلاعات آماري مورد نياز براي توصيف توزيع احتمالاتي آن‌ها از بررسي ادبيات فني و آزمايش‌هاي آزمايشگاهي موجود به دست آمده‌اند. نتايج خروجي به صورت توزيع‌هاي احتمالاتي ضرايب اطمينان و همچنين احتمال گسيختگي متناظر با اين توزيع‌ها ارائه شده‌است و تاثير پارامترهاي مختلفي از جمله ضريب تغييرپذيري و طول همبستگي پارامترهاي ورودي بر روي نتايج خروجي بررسي شده است. نتايج نشان داد كه در نظر گرفتن تغييرپذيري فضايي در روش‌هاي احتمالاتي به خوبي توانايي تعيين سازوكار‌هاي مختلف تاثيرگذار روي عملكرد و احتمال گسيختگي شيب مدفن ها را دارا مي‌باشد. همچنين خروجي اين چنين تحليل‌هاي احتمالاتي مي‌تواند به عنوان راهنمايي براي مهندسان جهت طراحي ايمن و قابل اطمينان مدفن‌هاي زباله مورد استفاده قرار بگيرد.

1400/07/28

Reliability analysis on the stability of municipal solid waste landfill slopes

7/18/2022 12:00:00 AM

In recent years, harmful failures have occurred in landfills, which have resulted in physical and financial costs. Such failures are more common in developing countries, where most waste materials are biodegradable and often saturated. The most important reason for these damages is the lack of knowledge in the field of municipal solid waste behavior and its components. High variability in the municipal solid waste parameters has been accepted. Therefore, it seems that an intense study based on reliability analysis in this context with the approach of studying these uncertainties and their impact on the landfill analysis and design is absolutely necessary. In recent years, brief statistical studies have been conducted in this context. Due to the lack of a strong framework for statistical studies about this complex material, in this study, first the literature about specific parameters of municipal solid waste is reviewed and then the statistical concepts and different principles and methods of reliability analysis are mentioned. One of the required tools in reliability analysis is the numerical modeling software, which should be used in close relationship with the reliability analysis method. The main purpose of reliability analysis in this study is the slope stability of the landfill. After examining the effective parameters and selecting the appropriate method, a reliability analysis of the slope stability (Kahrizak Landfill, Tehran, Iran) has been performed. To achieve this goal, a combination of random field theory and the finite difference numerical method has been used in the framework of Monte Carlo simulation. The parameters of cohesion, friction angle and unit weight of the waste are considered as random variables and the statistical information required to describe their probabilistic distribution is obtained from the technical literature review and laboratory studies. The output results are presented as probabilistic distributions of slope safety factors as well as the probability of failure corresponding to these distributions. The effect of probabilistic specifications of input parameters such as coefficient of variability and correlation length is investigated on the output results. The results showed that considering spatial variability in probabilistic methods has the ability to determine the various mechanisms affecting the performance and the failure probability of the landfill slope. The output of such probabilistic analyzes can also be used as a guide for engineers to design safe and reliable landfills.

تحليل قابليت اعتماد , زباله‌هاي جامد شهري , مدل‌سازي عددي , پايداري شيب , مدفن كهريزك

Reliability Analysis , Municipal Solid Waste , Numerical Modeling , Slope Stability , Kahrizak Landfill