Asentamientos de Rellenos Sanitarios

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  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    1/1056 RESIDUOS 95

    VERTEDEROS

    SummaryThe article presents the analysis of settlements

    recorded in a period of over three years, in

    three experimental municipal solid waste

    (MSW) cells, with an initial thickness of

    approximately 4 metres. The compressibility

    curves obtained for the three revealed

    three different phases: a primary phase,

    an intermediate secondary phase and a

    long term secondary phase. With an aim to

    understanding the processes affecting the

    compressibility of the solid municipal waste

    subjected to re-loading processes, following

    these settlements, an overload of 18 kPa was

    applied to one of the experimental cells. Using

    Bjarngard & Edgers, Ling et al. hyperbolic

    and Meruelo models, the compressibility

    parameters for the two loading conditions,

    due to the actual weight of the solid municipal

    waste as well as to the application of the

    new load, are compared. Moreover, these

    same models were applied in real cases of

    sanitary landfills (Meruelo-Spain). And, last of

    all, in a large scale laboratory cell, confined

    compression tests were performed with

    an aim to comparing the compressibility

    parameters obtained in the laboratory with

    the field parameters. The use of the models

    helped reveal their qualities and some of their

    disadvantages.

    ResumenEl artculo presenta el anlisis de asentamientos

    registrados en un perodo mayor a tres aos,

    en tres clulas experimentales de residuos

    slidos urbanos (RSU), con una espesura

    inicial aproximada de 4 metros. Las curvas

    de compresibilidad obtenidas para las tresclulas mostrarn tres fases distintas: una fase

    primaria, una fase secundaria intermediaria y

    una fase secundaria de largo tiempo. Despus

    de estos asentamientos, con el propsito

    de entender los procesos que afectan a la

    compresibilidad de RSU sometidos a procesos

    de recargamiento, una sobrecarga de 18 kPa fue

    aplicada a una de las clulas experimentales.

    Usando los modelos de Bjarngard & Edgers,

    hiperblico de Ling et l. y el de Meruelo, los

    parmetros de compresibilidad para las dos

    condiciones de cargamento son comparados,

    tanto debido al peso propio de RSU, como

    tambin para la aplicacin de la nueva carga.

    Adems de eso, estos mismos modelos

    fueron aplicados para casos reales de rellenos

    sanitarios (Meruelo-Espaa). Y finalmente,

    en una clula edomtrica de laboratorio de

    grandes dimensiones, fueron realizados ensayos

    de compresin confinada, con el objetivo de

    comparar los parmetros de compresibilidad

    obtenidos en sta con los obtenidos en el

    campo. La utilizacin de los modelos permiti

    conocer sus cualidades y algunas desventajas

    de los mismos.

    EVALUACIN DE MODELOS

    DE PREVISIN DE ASENTAMIENTOS

    EN RELLENOS SANITARIOSWilber Tapahuasco, Pedro Murrieta

    Universidad de Brasilia (Brasil)

    Departamento de Ingeniera Civil

    y Ambiental

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    2/1057EneroFebrero 2007

    INTRODUCCIN

    La disposicin de los residuos slidos urbanos (RSU) en rellenos

    sanitarios es uno de los mtodos ms utilizados mundialmente,

    facilitando el control de los problemas ambientales, adems de

    ofrecer ventajas econmicas.

    Con el objetivo de modelar y realizar estimativa de asentamien-

    tos para rellenos sanitarios, diversos investigadores proponen

    modelos matemticos con esta finalidad. Generalmente los

    parmetros de estos modelos son obtenidos a partir de datos de

    asentamientos iniciales registrados.

    La determinacin de parmetros de compresibilidad de RSU

    ayuda a prever los asentamientos en un relleno sanitario, permi-

    tiendo estimar el tiempo en que estos pueden ocurrir, as como

    la utilidad mxima de operacin que se puede dar al relleno de

    acuerdo con el volumen proyectado de operacin.

    De esta forma, este trabajo presenta el anlisis de algunosmodelos de previsin de asentamientos, para el caso de clulas

    experimentales, siendo consideradas dos condiciones: debido al

    peso propio del material y debido a una fase de recargamiento.

    Adems de esto, fueron evaluados los asentamientos del relleno

    de Meruelo a partir de modelos de previsin de asentamientos.

    Finalmente, utilizando una clula edomtrica de grandes dimen-

    siones, fueron realizados en laboratorio ensayos de compresin

    confinada para residuos slidos urbanos (RSU).

    MODELOS DE PREVISIN DE ASENTAMIENTOS

    Para el desarrollo de este trabajo, se opt por utilizar y aplicar

    tres modelos: el modelo de Bjarngard & Edgers, el modelo

    hiperblico de Ling et l. y el modelo Meruelo.

    Modelo de Bjarngard & Edgers (1990)Los autores generarn un procedimiento emprico de anlisis de

    asentamientos, donde observaron que la evolucin de asenta-

    mientos ocurre en tres fases, y cuya ecuacin es la siguiente:

    H= Cclog

    Po+ P+ CS1logt(2) + CS2log

    t(3) (1) H Po t(1) t(2)

    donde:

    H = asentamiento estimado.

    H = espesura inicial del retranqueo de RSU.

    H/H = deformacin vertical.

    Po= tensin vertical efectiva inicial.

    P = incremento de tensin vertical media.

    t(1)= tiempo (das) para completar la compresin inicial.

    t(2)= tiempo (das) para completar la compresin intermedia-

    ria.

    t(3) = perodo de tiempo (das) para previsin de asenta-

    miento.

    Cc= coeficiente de compresin primaria.

    CS1= coeficiente de compresin secundaria intermediaria. CS2= coeficiente de compresin secundaria a largo plazo.

    Fase inicial: los asentamientos ocurren de forma rpida

    debido a la compresin mecnica de los residuos y reduccin

    de los vacos existentes.

    Segunda fase: corresponde a la compresin secundaria inter-

    mediaria. Los asentamientos son dominados esencialmente por

    interacciones mecnicas.

    Tercera fase:corresponde a los asentamientos de compresin

    secundaria de largo plazo, los efectos de la biodegradacin de

    los residuos son incrementados a los mecanismos de la fase

    anterior, implicando tazas de asentamientos ms elevados.

    Modelo hiperblico de Ling et l. (1998)Este modelo incorpora en una nica ecuacin los asentamientos

    primarios y secundarios, siendo el tiempo inicial aquel correspon-

    diente al inicio de las medidas de asentamientos.

    H =t (2)

    [1

    +t

    ]o Hult

    donde:

    t = diferencia entre el tiempo de inters y el inicio de la medi-

    cin (t=ti-to).

    H = asentamiento medido entre el tiempo ti y to.

    o = taza de asentamiento inicial (H/t) para t=to.

    Hult = asentamiento ltimo esperado (tiempo infinito).

    Los parmetros de o y hult pueden ser determinados por

    transformacin (ecuacin 3) apartir de t/H versus relacin det, siendo evaluados en un anlisis de regresin linear.

    t=

    1+

    t(3)

    H o Hult

    Modelo Meruelo (1995)Este modelo pretende predecir los asentamientos que ocurren en

    un relleno sanitario a partir de una formulacin que incorpora

    y relaciona los parmetros fundamentales que determinan los

    procesos de degradacin, siendo estos el tiempo, el porcentaje

    de materia orgnica en los residuos, el grado de humedad y el

    ritmo de desenvolvimiento de los procesos de degradacin. El

    modelo propone la siguiente formulacin para estimar los asen-

    tamientos:

    SS= * H * COD [1 -1

    (e-kh(t-Tc)- e-kht)] (4) k

    h

    Tc

    donde:

    SS= asentamiento.

    = coeficiente de prdida de masa transformada en asenta-

    mientos.

    H = espesura inicial del relleno.

    COD = contenido de materia orgnica biodegradable.

    Tc= tiempo de construccin del relleno.

    kh= coeficiente de hidrlisis.

    t = tiempo al cual se quiere estimar el asentamiento.

    METODOLOGA UTILIZADA

    Clulas experimentalesCon la finalidad de evaluar los modelos de previsin de asenta-

    mientos, fueron seleccionados los datos de asentamientos de tres

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    3/1058 RESIDUOS 95

    VERTEDEROS

    clulas experimentales ya existentes en campo (CEL-01, CEL-02

    y CEL-03). La figura 1muestra los detalles constructivos de lasclulas experimentales.

    En la CEL-01 fue llevado un control de los asentamientos por un

    perodo de 1.127 das, reportando un asentamiento relativo de

    16,2% en relacin a la espesura inicial (3,80 m). La CEL-02 fue

    monitorizada por 952 das, presentando asentamientos en trmi-

    nos relativos de la orden del 14,49%. La CEL-03 tuvo un moni-

    torizamiento de 718 das, reportando un asentamiento relativo de

    5,95% de la columna inicial de los residuos. La figura 2muestralos asentamientos registrados en las clulas experimentales.

    Las CEL-01 y CEL-03 presentan como capa de cobertura un

    suelo fino (arcilla), diferentemente, la CEL-02 presenta un mate-rial granular grueso e inerte. Por lo observado en la figura 2, laCEL-01, durante los primeros 50 das, presenta velocidades de

    asentamientos mayores en comparacin a las otras dos clulas.

    Esta diferencia de asentamientos se debe posiblemente a las den-

    sidades iniciales de los residuos que presentaron las respectivas

    clulas, antes de aplicar las capas de cobertura.

    Recargamiento de la clula experimental CEL-01Sobre la clula experimental, CEL-01, fue aplicada una sobre-

    carga con la finalidad de simular y estudiar los fenmenos mec-

    nicos que ocurren en los primeros retranqueos de un relleno

    sanitario, debido a la colocacin de los posteriores retranqueos

    u otro tipo de cargamento. El cargamento consisti en colocarmaterial de escombros de concreto dentro de una caja de madera

    de 3 m x 4 m de lado y 0,90 m de altura, correspondiendo a una

    tensin aplicada de 18 kPa.

    Debido a la colocacin de la carga, los nuevos asentamientos

    originados en la CEL-01 fueron registrados durante un perodo

    de 75 das. En relacin a la nueva altura inicial del macizo (2.630

    mm), ocurri una deformacin relativa del 8,3%. La figura 4muestra los asentamientos originados en este proceso.

    Asentamientos de rellenos sanitariosPara este trabajo fueron utilizados los datos de asentamientos

    del relleno sanitario de Meruelo (Cantabria-Espaa), seleccio-nndose de esta forma los marcos superficiales MS-25, MS-26 y

    MS-27, correspondientes al segundo retranqueo.

    Los asentamientos en el segundo retranqueo fueron registra-

    dos 35 das despues de aplicada la capa de cobertura definitiva

    Figura 1detalles constructivos de las clulas experimentales

    12 m

    12 mA A

    Pozo depercolado

    Capa decobertura

    Suelocompactado

    Dreno gas

    RSU3,8 m

    Sistemadrenante 4 m

    12 m

    Suelo local

    A A

    Figura 2asentamientos registrados en las clulas

    experimentales

    CEL-01 CEL-02 CEL-03

    1.500

    asentamientosmm 800

    600

    400

    200

    0

    500 1.000

    tiempo das

    0

    Figura 3localizacin de la sobrecarga en la clula CEL-01

    P

    2,63 m

    12,00 m

    4,00 m

    Figura 4asentamientos registrados en el recargamiento

    de la clula CEL-01

    80

    asentamientos

    mm 250

    200

    150

    100

    50

    0

    20 60

    tiempo das

    0 40

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    4/1060 RESIDUOS 95

    VERTEDEROS

    Figura 5asentamientos del segundo retranqueo, relleno

    sanitario de Meruelo

    (Palma 1995)

    MS-25 MS-26 MS-27

    1.500

    asentamientosmm 800

    600

    400

    200

    0

    600 1.000

    tiempo das

    0 300 900

    Figura 6clula edomtrica de compresin confinada

    uniaxial

    cmara de aire

    dreno

    40 cm

    20cm

    40cm

    RSU

    P

    Figura 7deformacin vs. logaritmo del tiempo, clulas

    experimentales

    Modelo de Bjarngard & Edgers

    10.000

    v

    % 0

    4

    8

    12

    16

    20

    10 1.000

    log t das

    0

    CEL-01 CEL-02 CEL-03

    100

    trecho 1

    trecho 2

    trecho 3

    (Palma, 1995). La figura 5presenta los asentamientos registra-dos en los marcos superficiales MS-25, MS-26 y MS-27.

    Ensayos de compresin confinada en laboratorioEn una clula edomtrica de grandes dimensiones (figura 6),fueron realizados dos ensayos de compresin confinada, utili-

    zndose muestras deformadas, extraidas de la clula experimental

    CEL-01.

    Las muestras fueron ensayadas sin alterar su humedad natural y

    se caracterizaron por presentar una composicin fsica (material

    orgnico = 40%, finos = 14%, papel = 20%, plstico = 20% y

    otros = 6%) similar a la clula experimental CEL-01, antes de

    ser aplicada la capa de cobertura definitiva. Los pesos especficos

    iniciales de las muestras a ser ensayadas correspondieron 5,50

    kN/m3(primer ensayo) y 6,44 kN/m3(segundo ensayo). En la

    ejecucin de cada ensayo de laboratorio fueron aplicadas varias

    secuencias de cargamentos verticales (presin de aire) sobre las

    muestras de RSU (de 50, 100, 200 y 400 kPa), midindose las

    deformaciones verticales en relacin al tiempo.

    APLICACIN DE MODELOS DE PREVISINDE ASENTAMIENTOS

    Aplicacin del modelo de Bjarngard & EdgersClulas experimentales

    Siguiendo la propuesta de los autores, a partir de los asentamientos

    registrados en las clulas experimentales, fueron trazadas las curvas

    deformacin vs. logartmo del tiempo (figura 7). Se define, espe-cialmente en la clula CEL-01, una curva compuesta por tres tre-

    chos con inclinaciones diferentes. El primer trecho correspondera a

    la fase de compresin primaria, el segundo a la fase de compresinsecundaria intermediaria y el tercero correspondera a la fase de

    compresin secundaria a largo tiempo. En las clulas CEL-02 y

    CEL-03, debido a que las lecturas de los asentamientos fueron

    iniciadas 14 das despues de aplicada las cargas (capa de cobertura)y por haber presentado un perodo de registro relativamente corto,

    estas clulas no muestran las tres fases completas de asentamientos.

    A partir de las fases de compresin secundarias intermediaria y

    de largo tiempo, fueron determinados los coeficientes de com-

    presibilidad CS1 y CS2 (tabla 1). Posteriormente fue hecho elretroanlisis de la curva de asentamientos para las respectivas

    fases de compresin secundarias (figuras 8y 9).

    Recargamiento de la CEL-01

    Utilizando los datos de asentamientos originados a partir de la

    aplicacin de la carga sobre la clula CEL-01, se presenta en la

    figura 10la curva deformacin especfica (v) vs. tiempo (log t).La aplicacin de esta carga mud las condiciones iniciales de los

    asentamientos en la CEL-01, originando velocidades de asenta-

    mientos mayores inmediatamente despus de su colocacin. Se

    caracteriza as la ocurrencia de una nueva fase de compresin

    primaria, la cual tuvo una duracin de 18 das. Posteriormente,

    PARA ESTE TRABAJO SEUTILIZARON LOS DATOS DEASENTAMIENTOS DEL RELLENOSANITARIO DE MERUELO.

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    5/1061EneroFebrero 2007

    EVALUACINDEMODELOSDEPREVISINDEASENTAMIENTOSENRELLENOSSANITARIOS

    obsrvase el desenvolvimiento de la fase de compresin secunda-

    ria intermediaria, con velocidades de asentamientos relativamente

    constantes y menores a la fase de compresin primaria. La figura10muestra la determinacin del coeficiente de compresin corres-pondiente a la fase de compresin secundaria intermediaria.

    Relleno sanitario

    A partir de la evolucin de los datos de asentamientos registrados

    en el relleno de Meruelo (segundo retranqueo), se presenta en

    la figura 11la curva deformacin especfica (v) vs. tiempo (log

    t). Pasados los 75 primeros das (despues de aplicada la capa de

    cobertura definitiva), se define para los tres marcos superficiales

    una tendencia de lnea recta en la curva v vs. log t, caracteri-

    zando de esta forma la fase de compresin secundaria.

    Siguiendo el concepto del modelo de Bjarngard & Edgers, la

    figura 11, define las fases de compresin primaria y secundariaintermediaria, sin embargo, no se presenta el trecho corres-

    pondiente a la fase secundaria a largo tiempo. A interpretacin

    personal, el trecho correspondiente a la fase secundaria a largo

    Tabla 1 Parmetros de modelos de asentamientos de residuos slidos urbanos

    Parmetros

    CS1

    CS2

    o (m/da)

    hult (m)

    tc(da)

    COD

    kh(da-1)

    Modelo Bjarngard & Edgers

    CEL-01 CEL-02 CEL-03 CEL-01 (P) Relleno Meruelo

    0,035 0,035 0,030 0,036 0,031; 0,033; 0,027

    0,19 0,22

    Funcin Hiperblica

    CEL-01 CEL-02 CEL-03 CEL-01 (P) Relleno Meruelo

    0,0064 0,0014 0,0019 0,066 0,0010; 0,0022; 0,0016

    0,58 0,76 0,25 0,22 0,98; 0,88; 0,71

    Modelo de MerueloCEL-01 CEL-02 CEL-03 CEL-01 (P) Relleno Meruelo

    1 12 12 0,25 90; 90; 90

    0,29 0,29 0,29 0,21 0,25; 0,25; 0,25

    0,0035 0,001 0,0035 0,07 0,0004; 0,0004; 0,0004

    0,57 0,83 0,24 0,40 0,33; 0,20; 0,20

    CS1= coeficiente de compresin primaria; CS2= coeficiente de compresin secundaria; o = velocidad de asentamiento inicial;

    hult = asentamiento ltimo esperado; tc= tiempo de construccin del relleno; COD = contenido de materia orgnica biodegradable;

    kh= coeficiente de hidrlisis; = coeficiente de prdida de masa transformada en asentamientos.

    Figura 8modelo de Bjarngard & Edgers, fase compresin

    secundaria intermediaria (clulas experimentales)

    800

    a

    sentamientosmm 300

    250

    200

    150

    100

    50

    0

    400 600

    tiempo das

    0

    CEL-01 CEL-04 CEL-05

    200

    calculado

    Figura 9modelo de Bjarngard & Edgers, fase compresin

    secundaria a largo tiempo (clulas experimentales)

    1.200

    a

    sentamientosmm 350

    300

    250

    200

    150

    100

    50

    0

    800 1.000

    tiempo das

    600

    CEL-01 CEL-02 calculado

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    6/1062 RESIDUOS 95

    VERTEDEROS

    tiempo no se presenta debido a la aplicacin de los posteriores

    retranqueos en perodos relativamente cortos, los cuales influen-

    ciaron en el comportamiento de la curva de asentamientos del

    segundo retranqueo, observndose de esta forma solamente los

    asentamientos gobernados por condiciones mecnicas.

    De la curva vvs. log t fueron determinados los coeficientes de

    compresin secundaria intermediria, correspondientes a los mar-

    cos superficiales 25, 26 y 27 (figura 11 y tabla 1). La figura12 presenta la correlacin entre los asentamientos medidos ycalculados para la fase de compresin secundaria intermediaria

    del segundo retranqueo.

    Aplicacin del modelo HiperblicoClulas experimentales

    La figura 13 presenta las curvas de taza de asentamientos (t/H) vs. tiempo (t) para las respectivas clulas experimentales.

    A partir de estas curvas se puede determinar los parmetros del

    modelo hiperblico (tabla 1), taza de recalque inicial (o) y elasentamiento ltimo esperado (hult).

    Determinados los parmetros de la funcin hiperblica para las

    clulas experimentales, fue realizado el retroanlisis de las curvas

    de asentamientos. La figura 14, presenta a partir de las clulasexperimentales la relacin entre los asentamientos registrados y

    estimados.

    Recargamiento de la CEL-01

    De la misma forma descrita anteriormente, aplcase la funcinhiperblica para el caso del recargamiento en la clula CEL-01.

    Los parmetros del modelo hiperblico calculados a partir de la

    curva de recargamiento son mostrados en la tabla 1. La figura15muestra la correlacin entre los asentamientos registrados yestimados de este proceso.

    Figura 10relacin deformacin vs. logaritmo del tiempo,

    recargamiento de la CEL-01

    Modelo de Bjarngard & Edgers

    100

    v

    % 0

    2

    4

    6

    8

    10

    1

    log t das

    0,1

    deformacin primaria deformacin secundaria intermediaria

    10

    Cs1= 0,036

    Figura 11relacin deformacin vs. logaritmo del tiempo

    Relleno sanitario Meruelo

    10.000

    deformacin 0,0

    1,0

    2,0

    3,0

    4,0

    5,0

    100

    log t das

    10

    marco 25 marco 26

    1.000

    marco 27

    M-25 Cs1= 0,031 R2= 0,9823

    M-26 Cs1= 0,033 R

    2

    = 0,996M-27 Cs1= 0,027 R2= 0,9944

    Figura 12modelo de Bjarngard & Edgers, fase compresin

    secundaria intermediaria

    Relleno Meruelo, segundo retranqueo

    MS-25 MS-26 MS-27

    1.500

    asentamientosmm 625

    500

    375

    250

    125

    0

    500 1.000

    tiempo das

    0

    calculados

    Figura 13curvas: taza de asentamientos vs. tiempo, clulas

    experimentales

    modelo hiperblico

    1.200

    t/S

    das/m 4.000

    3.000

    2.000

    1.000

    0

    400 800

    tiempo das

    0

    CEL-01 CEL-02 CEL-03

    200 1.000600

    Determinados los parmetros de la funcin hiperblica

    para las clulas experimentales, fue realizado

    el retroanlisis de las curvas de asentamientos.

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    7/1064 RESIDUOS 95

    VERTEDEROS

    Relleno sanitario

    En la tabla 1son presentados los parmetros del modelo hiperb-lico, determinados para los asentamientos del relleno de Meruelo

    (segundo retranqueo). A partir de estos parmetros fue realizado

    el retroanlisis de las curvas de asentamientos (figura 16).

    Por lo observado en la figura 16, la aplicacin del modelohiperblico para el relleno de Meruelo mostr resultados satis-

    factorios, presentndose una buena correlacin entre los asenta-

    mientos registrados y estimados.

    Aplicacin del modelo MerueloClulas experimentales

    Para aplicacin de este modelo en las clulas experimentales,

    fueron determinados previamente los parmetros indicados en la

    tabla 1. Los valores de khy fueron determinados a partir de

    la ecuacin 5, para el mejor ajuste de la curva de asentamientos(iterativamente).

    = SS* kh* Tc (5)

    H * COD * (e-kht-1)(e-kt-e-kto)

    El valor de COD fue adoptado llevando en consideracin el

    75% del total de la materia orgnica, segn la composicin fsica

    inicial de los residuos encontrada en la CEL-01 antes de la apli-

    cacin de la capa de cobertura final (39% de material orgnico).

    Referente al tiempo de construccin (tc), fue considerado para las

    clulas experimentales el intervalo de tiempo necesario desde la

    disposicin de los residuos hasta la posterior aplicacin de la capa

    de cobertura definitiva, con sus respectivas placas de asentamien-

    tos. La figura 17muestra la correlacin entre los asentamientosregistrados y estimados.

    Figura 15aplicacin del modelo hiperblico, recargamiento

    CEL-01

    80

    asentamientos

    m 0,25

    0,2

    0,15

    0,1

    0,05

    0

    20

    tiempo das

    0

    observados

    40 60

    calculados

    Figura 16aplicacin del modelo hiperblico, relleno Meruelo

    segundo retranqueo

    1.500

    asentamientosm 0,8

    0,6

    0,4

    0,2

    0,0500 1.000

    tiempo das

    0

    calculadosMS-25 MS-26 MS-27

    Figura 17aplicacin del modelo Meruelo, clulas

    experimentales

    1.200

    asentamientosmm 700

    525

    350

    175

    0400 800

    tiempo das

    0

    CEL-01 CEL-02 CEL-03 calculado

    La aplicacin del modelo hiperblico al relleno de Meruelo

    dio resultados satisfactorios, presentndose una buena

    correlacin entre asentamientos registrados y estimados.

    Figura 14aplicacin del modelo hiperblico, clulas

    experimentales

    1.200

    asentamientos

    m 0,8

    0,6

    0,4

    0,2

    0

    400 800

    tiempo das

    0

    CEL-01 CEL-02 CEL-03

    200 1.000600

    calculado

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    8/10

    Recargamiento de la CEL-01

    Para el retroanlisis de la curva de asentamientos debido al recar-

    gamiento de la CEL-01, fueron determinados los parmetros del

    modelo Meruelo de la forma indicada en las clulas experimenta-

    les. Debido al lapso de tiempo existente entre la construccin de

    la CEL-01 y aplicacin de la carga (18 kPa), el tcfue considerado

    igual al perodo de llenado de la caja con material reciclado de

    concreto (0,25 das). El COD adoptado corresponde a 0,21

    (75% del total de materia orgnica). En la figura 18, mustrasela correlacin entre los asentamientos registrados y estimados

    debido al recargamiento de la CEL-01.

    Relleno sanitario

    Palma (1995), utilizando los valores indicados en la tabla 1,correspondientes al segundo retranqueo del relleno Meruelo,

    hizo una correlacin entre los asentamientos registrados y esti-

    mados. La figura 19ilustra la curva de retroanlis para los asen-tamientos registrados en el marco superficial MS-27.

    RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE COMPRESINCONFINADA

    A partir de los ensayos de compresin confinada, para cada carga

    aplicada, fueron trazadas las curvas deformacin (H/Ho) vs. loga-

    ritmo del tiempo (minutos). Se define en esta curva un incremento

    linear de las deformaciones con el logaritmo del tiempo, caracteri-

    zando de esta forma la fase de compresin secundaria (ver figura

    Figura 18aplicacin del modelo Meruelo, recargamiento

    CEL-01

    80

    asentamientos

    mm 250

    200

    150

    100

    50

    0

    20

    tiempo das

    0

    observados

    40 60

    calculados

    20). La tabla 2presenta los valores de los coeficientes de compre-sin secundaria (CS), obtenidos de los ensayos de laboratorio.

    ANLISIS DE LOS RESULTADOS

    La aplicacin del modelo de Bjarngard y Edgers para las clulas

    experimentales (figura 7), mostr la existencia de tres fases de

    EVALUACINDEMODELOSDEPREVISINDEASENTAMIENTOSENRELLENOSSANITARIOS

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    9/1066 RESIDUOS 95

    VERTEDEROS

    CONCLUSIONES

    Los ensayos de compresin confinada en laboratorio y

    los resultados obtenidos a partir del recargamiento de la

    clula experimental CEL-01, mostraron que el coeficientede compresin secundaria intermediaria (CS1) no depende

    de la densidad inicial ni de la magnitud del cargamento

    aplicado en el RSU. Por tanto, se puede concluir que en los

    retranqueos iniciales de un relleno sanitario, los valores de

    CS1resultan ser similares o iguales para cada cargamento

    aplicado sobre estos retranqueos (disposicin de nuevos

    retranqueos).

    El modelo de Bjarngard & Edgers (1990), basado en la teora

    clsica de consolidacin para suelos (teoria de Terzaghi),mostr aplicacin aceptable para las condiciones de campo y

    laboratorio. No obstante en laboratorio se hayan conseguido

    resultados satisfactorios para la determinacin del coeficiente

    de compresin secundaria intermediaria, no fue posible

    determinar el coeficiente de compresin secundaria a largo

    compresibilidad: primaria, secundaria intermediaria y secun-

    daria a largo tiempo. A partir de las fases secundarias fueron

    determinados los respectivos coeficientes de compresibilidad.

    Posteriormente fue realizado el retroanlisis de la curva de

    asentamientos para las dos ltimas fases indicadas, mostrndose

    una buena correlacin entre los asentamientos registrados y

    estimados (figuras 8 y 9). Los valores de los coeficientes decompresin secundaria intermediaria se muestran similares para

    las tres clulas experimentales (tabla 1). As tambin, para elcaso de las CEL-01 y CEL-02, los valores de los coeficientes de

    compresin secundaria a largo tiempo se presentan muy prxi-

    mos (tabla 1).

    La aplicacin del modelo de Bjarngard y Edgers para los casos de

    recargamiento de la CEL-01 y el relleno sanitario de Meruelo,

    mostr valores de coeficiente de compresin secundaria interme-

    diaria prximos a los de las clulas experimentales.

    La aplicacin de los modelos hiperblico y Meruelo, a partir de

    los asentamientos registrados para los diferentes casos analizados,

    mostraron que los parmetros calculados de estos modelos son

    propios y particulares de cada curva de asentamientos.

    Debido a la simplicidad de las formulaciones matemticas de los

    modelos hiperblico y Meruelo, stas se ajustan mejor en curvasde asentamientos con tendencias ms homogneas (figuras 16y 19).

    Los valores de los coeficientes de compresin secundaria

    (CS), determinados a partir de los ensayos de compresin

    confinada, resultaron ser poco afectados por los cargamentos

    aplicados y densidad inicial de la muestra. La primera mues-

    tra ensayada present valores de CS de 0,035 (valor medio)

    y la segunda muestra CS similares a 0,028. Para la primera

    muestra ensayada, fue desconsiderado el valor de 0,023 (CS)

    debido a la falta de confiabilidad. Finalmente, los CSdetermi-

    nados en laboratorio resultaron ser prximos a los valores de

    los coeficientes de compresin secundaria intermediaria deter-minados en campo (CS= CS1). Estos resultados conllevan a

    creer que manteniendo la misma proporcin de composicin

    fsica de los RSU de campo, el CS1puede ser determinado en

    laboratorio.

    CON LA MISMA COMPOSICINFSICA DE LOS RSU DE CAMPO,EL CS1PUEDE DETERMINARSEEN LABORATORIO.

    Figura 19aplicacin del modelo Meruelo para el relleno

    de Meruelo (Cantabria)

    (Palma 1995)

    1.500

    asentamientos%

    0,500,0-0,50-1,00-1,50

    -2,00-2,50-3,00-3,50-4,00

    500 1.100

    tiempo das

    100

    P-27 Meruelo global

    300 700 900 1.300

    Meruelo 1 ao

    Figura 20curva deformacin vs. tiempo, carga de 50 kPa

    Primer ensayo

    10.000

    DH/Ho

    % 0

    10

    20

    30

    40

    50

    10

    log t min

    0,1 1.000

    Cs = 0,034

    1 100

    Tabla 2 Coeficientes de compresibilidad secundaria, ensayos decompresin confinada

    Carga (kPa)

    50

    100

    200

    400

    Cs(2 ensayo)

    0,034

    0,035

    0,036

    0,035

    Cs(1erensayo)

    0,023

    0,028

    0,028

    0,029

  • 7/25/2019 Asentamientos de Rellenos Sanitarios

    10/10

    tiempo. Esto es debido al corto perodo de ejecucin de cada

    ensayo de laboratorio.

    Como fue explicado anteriormente, la aplicacin de los

    modelos hiperblico y Meruelo para los tres casos analizados

    de campo mostraron que sus parmetros son propios

    y caractersticos al comportamiento de cada curva de

    asentamiento.

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