Three-dimensional stability analysis of municipal waste disposal Zoniówka II

W niniejszym artykule przedstawiono przestrzenne analizy stateczności skarp składowiska odpadów komunalnych Zoniówka II oraz obliczenia numeryczne zarówno dla pierwszej jak i drugiej kwatery obiektu. Dla kwatery pierwszej przeanalizowane zostały warunki, przy których miało miejsce osuwisko, rozważono również hipotetyczną sytuację - czy uszkodzenie miałoby miejsce dla wału zbudowanego z materiałów znajdujących się w stanie plastycznym lub twardoplastycznym. W ramach analizy kwatery pierwszej przeprowadzono również obliczenia stateczności po wypełnieniu jej odpadami. Wyniki obliczeń wskazują, iż przyczyną niestateczności wału oporowego, która w konsekwencji spowodowała uszkodzenie składowiska było zastosowanie niewłaściwym materiału gruntowego. Dalsze obliczenia pokazały, iż wykonanie nasypu z gruntów w stanie plastycznym lub twardoplastycznym zmniejszyłoby prawdopodobieństwo wystąpienia osuwiska, wskazując jednocześnie, iż drogą do zabezpieczenia stateczności składowiska jest zmniejszenie wilgotności materiału, z którego zbudowany jest wał ochronny. Analiza stateczności kwatery II pokazała istotne różnice wyników pomiędzy obliczeniami 3D i 2D. Różnice te w analizach są efektem większej precyzji trójwymiarowej metody, która daje możliwość wiernego odtworzenia budowy rozpatrywanego zbocza i co jest z tym bezpośrednio związane, lepszą oceną czynników zapowiadających wystąpienie osuwiska. Przestrzenne analizy stateczności składowiska pozwalają na śledzenie etapów rozwoju powierzchni poślizgu i umożliwiają określenie kształtu, zakresu i objętości przewidywanego osuwiska. Wierne odtworzenie budowy rozpatrywanego zbocza pozwala na uwzględnienie wpływu zmienności parametrów w przestrzeni na wyniki uzyskiwanych obliczeń. Są one jednak bardziej pracochłonne i wymagają komputerów o większej mocy obliczeniowej.This paper shows the 3D slope stability analysis for municipal waste disposal Zoniówka II (quarters I and II) with numerical methods. The conditions of landslide were simulated for the quarter I. The theoretical situations were also analysed. It was assumed that retaining embankment was built from plastic or semi-solid consistency soil. The quarter 1 was also analysed assuming it's fully filled with wastes. The calculations results show, that main reason of landslide was improper soil material of retaining embankment. Further simulations proved that retaining embankment from plastic or semi-solid soil would approve waste disposal stability. The appropriate way of waste disposal is decreasing of moisture content of retaining embankment soil. Stability analysis for quarter II showed considerable different results between 2D and 3D calculations. These differences are the effect of higher precision of 3D modelling what gives a better opportunity to precisely reproduce the slope geology. This also gives a good chance to study the slope failure indicators. The 3D stability analyses of waste disposal allow investigation the progress of failure surface, its shape and range and also the volume of landslide. The accurate 3D geology model shows the influence of properties change on the calculations results. 3D calculations are however more laborious and require more powerful computers