Dr inż. Mariusz Cholewa

Wpływ wbudowania geomembrany oraz elementów drenujących na filtrację przez nasyp z mieszanki popioło-żużlowej

Artykuł przedstawia wyniki badań modelowych wykonanych w skali pół-technicznej. Autor stara się odpowiedzieć na pytanie, jak zachowa się nasyp z mieszanki popioło-żużlowej piętrzący wodę oraz jaki ewentualny rodzaj uszkodzeń filtracyjnych pojawi się w poszczególnych miejscach konstrukcji. W prze-prowadzonych badaniach sprawdzono, czy zastosowany rodzaj i sposób wbudo-wania geosyntetycznej bariery polimerowej (GBR-P) oraz elementów drenujących zapewni bezpieczne warunki pracy budowli. W warunkach laboratoryjnych okre-ślono zmiany położenia krzywej filtracji w korpusie nasypu hydrotechnicznego bez elementów uszczelniających oraz z ekranem GBR-P. Badania wykazały, że odpad paleniskowy, jakim jest popioło-żużel, nie może być wykorzystywany w budownictwie wodnym bez dodatkowych zabiegów zabezpieczających. Zabie-giem takim może być wbudowanie w odpowiednich miejscach nasypu geosynte-tycznych elementów uszczelniających i drenujących, zapobiegających zjawiskom sufozji i upłynniania. ...

Dr inż. Mariusz Cholewa

Składowisko odpadów komunalnych w Chełmku – analiza stateczności skarpy przy zmiennych warunkach geotechnicznych

Artykuł porusza problem zamykania małych gminnych składowisk odpadów komunalnych, które z różnych powodów nie poradziły sobie ze spełnieniem wymogów obowiązujących od 2003 roku przepisów prawnych. Jednym z takich obiektów jest składowisko w gminie Chełmek położonej w zachodniej części wo-jewództwa małopolskiego. Trwający obecnie proces zamknięcia i rekultywacji na-potyka na problemy wynikające z założeń projektowo-technicznych z lat 70-tych. W pracy przeanalizowano zagadnienie dotyczące stateczności geotechnicznej skarpy o nachyleniu 1:1. Wykorzystując metodę Bishopa określono wpływ zmian wartości kąta tarcia wewnętrznego odpadów na uzyskiwane wyniki współczynnika bezpieczeństwa. Analiza dotyczy również oddziaływania obciążenia zewnętrznego jakie może pojawić się na koronie kwatery, oraz warunków gruntowo-wodnych w podłożu.Dane do obliczeń stateczności skompletowano w oparciu o przeprowadzone badania terenowe w połączeniu z istniejąca dokumentacja dotyczącą składowiska. Uzyskane wyniki obliczeń wskazują na istniejące ryzyko utraty stateczności w przypadku zaistnienia pewnych określonych założeń parametrów geotechnicznych oraz obciążeń zewnętrznych. Dla rozpatrywanego obiektu przyjęto trzy charaktery-styczne przypadki obliczeniowe uwzględniające zmienność wybranych parametrów geotechnicznych i obciążeń zewnętrznych. W przypadku korzystnych warunków gruntowo-wodnych ryzyko utraty stateczności jest niewielkie, natomiast przy nawodnieniu podłoża i skarpy wartości współczynnika bezpieczeństwa wskazują na ryzyko utraty stateczności. ...

Dr inż. Mariusz Cholewa

Oddziaływanie chemiczne mieszanki popiołowo-żużlowej na wytrzymałość geowłóknin igłowanych

Geosyntetyki, materiały znajdujące szerokie zastosowanie w inżynierii bu-dowlanej i ochronie środowiska posiadają pewne charakterystyczne parametry wyjściowe uzyskiwane podczas badania nowo wytworzonych produktów. Jednak z czasem, na skutek oddziaływania czynników degradujących, wartości te ulegają zmianie. Poznanie zakresu tych zmian umożliwia ulepszenie produktów lub pro-jektowanie konstrukcji z odpowiednim współczynnikiem bezpieczeństwa. Polski przemysł energetyczny wykorzystuje w procesach wytwarzania ener-gii głównie węgiel kamienny i brunatny. Produktami ubocznymi spalania są popioły lotne unoszone przez spaliny i wychwytywane w elektrofiltrach oraz popioło-żużle usuwane z komory paleniskowej. Obecnie mieszanki popiołowo-żużlowe są cennym gruntem antropogenicznym, używanym do budowy nasypów, gdzie zabudowywuje się również geowłókniny. Celem podjętych badań było ustalenie wpływu chemizmu popioło-żużli na zmianę wybranych parametrów wytrzymałościowych geosyntetyków. Głównym czynnikiem degradującym, który mógłby w okresie prowadzenia badań wpłynąć na strukturę, a przez to na wytrzymałość geowłóknin, jest odczyn pH popioło-żużli. Mieszankę pobrano ze składowiska Huty ArcelorMittal Poland S.A. w Krakowie Nowej Hucie, z kilkunastu miejsc osadnika o powierzchni 15 ha z głębokości 0,5 do 2,0 m. Przeprowadzone badania chemiczne wykazały silnie zasadowy odczyn pH, który może destrukcyjnie oddziaływać na strukturę włókien stykającej się ge-owłókniny, a przez to na parametry wytrzymałościowe wyrobu.Sprawdzenie wytrzymałości na przebicie statyczne próbek wykonano zgod-nie z normą PN-EN ISO 12236 i porównano materiał „świeży" z ...

Dr inż. Mariusz Cholewa

Dr inż. Adam Zydroń

Mgr inż. Łukasz Pelc

BADANIA WYBRANYCH PARAMETRÓW WYTRZYMAŁOŚCI GEOWŁÓKNIN UŁOŻONYCH NA PODŁOŻU ODKSZTAŁCALNYM I NIEODKSZTAŁCALNYM

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wytrzymałości na przebicie piramidką wybranych geowłóknin igłowanych o gramaturze od 150 do 1200 g • m-2. Porównano wartości siły przebicia geosyntetyków ułożonych na podłożu nieodkształcalnym z wartościami uzyskanymi na podłożu odkształcalnym. Podłoże nieodkształcalne zgodnie z PN-EN 14574:2006P stanowiła płytka aluminiowa. Jako podłoże odkształcalne użyto mieszanki popiołowo-żużlowej zagęszczonej w cylindrze do trzech wartości wskaźnika zagęszczenia: 0,90, 0,95 i 1,00. Zaobserwowano, że wartości siły przebicia na podłożu nieodkształcalnym wzrastają proporcjonalnie do gramatury geowłóknin. Wartość siły potrzebnej do przebicia badanej próbki na gruntowym podłożu odkształcalnym maleje wraz ze wzrostem wskaźnika zagęszczenia. Przebicie geowłóknin ułożonych na podłożu odkształcalnym wymagało użycia większych sił w porównaniu do podłoża nieodkształcalnego i powodowało duże odkształcenia geowłóknin. ...

Dr inż. Mariusz Cholewa

Mgr inż. Joanna Ceglarz

Dr inż. Przemysław Baran

Składowisko odpadów komunalnych w Chełmku – analiza obiegu wody w kwaterze i podłożu

Artykuł porusza problem ewentualnych zanieczyszczeń, jakie mogą zagrażać wodom gruntowym i powierzchniowym przez niewłaściwe ulokowanie i zabezpieczenie składowiska przed wymywaniem z niego substancji szkodliwych. Badania zostały przeprowadzone dla zamkniętego składowiska odpadów komunalnych w Chełmku, położonego w zachodniej części województwa małopolskiego. W pracy przeanalizowano kwestie związane z obiegiem wody w kwaterze i podłożu składowiska. Wykorzystując metodę polową Giryńskiego, określono współczynnik filtracji dla odpadów i gruntu znajdującego się w podłożu. Wykonano również badanie składu granulometrycznego, stopnia zagęszczenia, gęstości objętościowej oraz wilgotności naturalnej. Dzięki uzyskanym wartościom możliwe było obliczenie maksymalnej odległości rozprzestrzeniania się substancji szkodliwych o szerokim przedziale lepkości.Analizując wyniki można stwierdzić, że składowisko zlokalizowane jest zbyt blisko rzeki Przemszy. W przypadku niedostatecznej szczelności podłoża istnieje ryzyko wymycia szkodliwych substancji ze składowiska, a znajdujące się w podłożu piaski drobne nie stanowią wystarczającej bariery przed migracją zanieczyszczeń wraz z wodami gruntowymi. ...

Dr inż. Tymoteusz Zydroń

Dr inż. Mariusz Cholewa

Analiza stateczności pokryw stokowych na przykładzie zbocza z okolic Siar k. Gorlic

W pracy przedstawiono wyniki badań płytkich ruchów masowych powstałych w czerwcu 2010 r. w miejscowości Siary k. Gorlic. Przeprowadzono badania terenowe mające na celu rozpoznanie warunków geologiczno-inżynierskich w sąsiedztwie osuwisk oraz badania laboratoryjne, które obejmowały oznaczenie podstawowych właściwości geotechnicznych gruntów (skład uziarnienia, granice konsystencji, parametry charakteryzujące wytrzymałość na ścinanie). Zasadnicza część pracy obejmowała analiza wpływu procesu infiltracji na stateczność zboczy. Do analiz wykorzystano dwie metody opisu przepływu wody w strefie nienasyconej. Pierwszą z nich stanowił tłokowy model infiltracji zaproponowany przez Lumb'a, a drugą model Montrasio-Valentino. Wyniki badań oraz przeprowadzonych analiz wykazały, że głównym czynnikiem inicjującym powstanie analizowanych osuwisk był katastrofalny opad deszczu. który spowodował zawodnienie pokrywy stokowej tworzonej przez utwory pylaste. Istotnym czynnikiem biernym sprzyjającym powstaniu osuwisk stanowiła płytko zalegająca warstwa mało przepuszczalnego gruntu spoistego. Zintegrowane obliczenia infiltracji i stateczności z zastosowaniem modelu opracowanego przez Montrasio i Valentino wykazały jego wrażliwość na sposób doboru parametru K opisującego zdolność drenażową gruntów. Wykazano, że parametr ten można interpretować jako zmienną zależną od współczynnika filtracji. Wyniki obliczeń stateczności z wykorzystaniem modelu Montrasio-Valentino wykazały w analizowanym przypadku, że daje on bardziej niekorzystne wyniki obliczeń niż metoda opierająca się o obliczenia infiltracji z wykorzystaniem modelu tłokowego.     ...