Geotehnika · 2019-11-01 · Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019 2.1. Metode stabilizacije kosina na površinskim kopovima

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

Nedžad Ribić1

Mersudin Hodžić2

Sabid Zekan3

PIJESAK KAO GEOTEHNIČKI MATERIJAL KOD STABILIZACIJE KOSINA

Sažetak:

Pijesak, veoma jeftin materijal, rijetko se koristi u svrhu stabilizacije kosina. Stabilnost kosina najčešće predstavlja složen inženjerski poduhvat, kako zbog složenosti radne sredine tako i zbog velikih investicionih troškova. U radu je prikazano istraživanje mogućnosti upotrebe kvarcnog pijeska, kojeg na Rudniku Šikulje ima u ogromnim količinama, u svrhu izgradnje nasipa kao geotehničke konstrukcije. Nasip ima ulogu da stabilizira unutrašnje odalgalište. U radu su prikazane varijante miješanja pijeska sa drugim materijalima kao industrijski otpad i portland cement. Urađene su mješavine pijeska, sa bijelim i crnim morem iz Tvornice sode Lukavac, glinom sa Rudnika Šikulje i cementom iz Tvornice cementa Lukavac. Utvrđena je optimalna geotehnička konstrukcija koja se sastoji iz glavnog i pomoćnog nasipa. Glavni nasip bi se radio od kvarcnog pijeska, čija je cijena ugradnje relativno niska. Drugi, pomoćni nasip bi se gradio od niskokvalitetnog betona čije bi komponente bile rovni kvarcni pijesak i cement.

Ključne riječi:

odlagalište, kosina, površinski kop, geotenička konstrukcija, mješavine matrerijala, kvarcni pijesak

SAND AS GEOTECHNICAL MATERIAL FOR SLOPE STABILIZATION

Summary:

Sand, a very cheap material, is rarely used for the purpose of slopes stabilization. Stabilization of slopes is often a complex engineering venture, both due to the complexity of the work environment and the high investment costs. The paper presents a study of the possibility of using quartz sand, which has been deposited of huge amount on the Šikulje mine, for the purpose of building embankment as a geotechnical construction. The embankment has the role of internal landfill stabilization in coal open pit area. The paper presents more variants of mixing sand with other materials such as industrial waste and portland cement. The mixture of materials consists sand, "white and black sea" from Lukavac Soda Factory, clay from Šikulje mine and cement from Lukavac Cement Factory. An optimal geotechnical construction consisting of the main and auxiliary embankment was determined. The main embankment would be made of quartz sand, whose installation price is relatively low. The second auxiliary embankment would be constructed of low-quality concrete whose components are quartz sand and cement.

Key words:

landfill, slope, open-pit mine, geotechnical structure, mixture of materials, quartz sand

1mr. Nedžad Ribić, dipl. inž.rud., Univerzitet u Tuzli, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet, Univerzitetska 2, Tuzla, Bosnia and Herzegovina, [email protected] 2mr.sc. Mersudin Hodžić, dipl. inž.geol., Univerzitet u Tuzli, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet, Univerzitetska 2, Tuzla, Bosnia and Herzegovina, [email protected] 3Dr.sc. Sabid Zekan, dipl. inž.rud., Univerzitet u Tuzli, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet, Univerzitetska 2, Tuzla, Bosnia and Herzegovina, [email protected]

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

1. UVOD

Nagibi kosina na površinskim kopovima su od presudnog značaja za ekonomsku održivost eksploatacije mineralnih sirovina. Cilj svakog rudnika je da obezbijedi stabilnu i sigurnu eksploataciju mineralne sirovine uz što veći nagib kosine, odnosno što manje otkopavanje otkrivke. Nagibi kosina na površinskim kopovima zavise prije svega od čvrstoće tla i stijenske mase. Ukoliko je tlo manje čvrsto, utoliko će nagib kosine biti blaži, odnosno moraće se otkopati veća količina otkrivke što sa ekonomskog aspekta proizvodi veće troškove eksplotacije mineralne sirovine.

Problemi sa stabilnošću kosina su se događali tokom istorije kada su ljudi ili priroda poremetili ravnotežu prirodnih padina zemlje. Šta više, sve veća potražnja za projektovanim kosinama i padinama na građevinskim projektima kao i površinskim kopovima, povećala je potrebu za poznavanjem analitičkih metoda, istraživačkih metoda i stabilizacionih metoda za rešavanje problema sa stabilnošću kosina.

Uslov ravnoteže odnosno stabilnosti kosine je da čvrstoća na smicanje bude veća od napona smicanja.

U slučaju kada se odlaže jalovina, formira se ještačka kosina čiji parametri čvrstoće mogu biti nepredvidljivi. Odlagalište se sastoji od viskoplastičnih neorganskih glina, male čvrstoće. Glina iz krovine ugljene serije, nakon otkopavanja rotornim bagerima i transportovana tračnim transporterima bude poremećana. U toku transporta i odlaganja primi značajnu količinu vode. Svi ovi parametri daju veoma nisku čvrstoću, odnosno odlagalište može da ima relativno nizak ugao završene kosine. Iz toga proističe potreba za velikim prostorom odlaganja. Prostora u rudniku je sve manje, i rudnik mora pronaći adekvatno rješenje da se odlaganje preusmjeri na unutrašnje završne kosine uz upotrebu geotehničke konstrukcije. Na ovom primjeru izvršena su istraživanja upotrebe jeftinih materijala u svrhu potporne geotehničke konstrukcije koja ima za cilj potporu odloženoj jalovini.

Rudnik Šikulje raspolaže sa neiscrpnim količinama kvarnog pijeska. U ranijem preiodu jedan dio mase kvarcnog pijeska se otkopavao i transportuje u jalovinu, u svrhu napredovanja kopa. To znači da bi se pijesak mogao upotrijebiti ne samo kao jeftin materijal, već bi se napravia određena dobit zbog nepotrebnog odlaganja u staro odlagalište. Drugi materijali koji su korišteni u istraživanju imali su za cilj ojačanje pijeska odnosno povećanje kohezivnosti mješavine. Korišteni su takođe otpadni industrisjki materijali i to "bijelo i crno more" iz Tvornice cementa Lukavac, zatim glina sa površinskog kopa i cement iz Tvornice cementa Lukavac.

2. METODE STABILIZACIJE KOSINA

Ukoliko analize stabilnosti pokažu da je faktor sigurnosti manji od dozvoljenog, onda je potrebno da se stabilizacionim (sanacionim) mjerama poveća njegova vrijednost i da se tako obezbijedi zahtijevana stabilnost terena. Da bi se našla odgovarajuća rješenja, koja zadovoljavaju i tehničku i ekonomsku stranu problema, treba prije svega da se odrede glavni uzroci nedovoljne stabilnosti. Oni mogu da budu različiti, a najčešće su sledeći;

kosina je strma ili visoka,

tlo ima malu čvrstoću,

porni pritisci su visoki i,

spoljno opterećenje deluje nepovoljno.

Navedeni uzroci mogu da deluju pojedinačno, a mogu da budu i međusobno povezani. Od načina njihovog djelovanja zavisi i izbor sanacionih mjera. Pri tom se ove mjere mogu da podijele na sledeći način:

promjena geometrije kosine,

drenažne mjere,

potporne konstrukcije i,

armiranje tla.

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

2.1. Metode stabilizacije kosina na površinskim kopovima

U principu kosinu nije teško stabilizovati, ali kada su u pitanju površinski kopovi onda se često postavljaju tri ključna pitanja:

Kolika stabilnost se zahtijeva?

Za koji vremenski period se zahtijeva stabilnost?

Koliko je pri stbilizaciji kosine važna cijena?

Ova tri pitanja predstavljaju osnovni problem, kako u građevinarstvu tako i na površinskim kopovima, a njihovo rješavanje pradstavlja kompromis između sigurnosti, cijene i vremena.

Za razliku od građevinskih objekata, koji se izvode kao statični, dinamika napredovanja površinskog kopa uslovljava da se radne kosine i kosine radnih etaža konstantno izvode u promjenjivim uslovima masiva i njegove zavodnjenosti, a kontinuirana proizvodnja zahtijeva njihovu stabilnost. Ukoliko ipak dođe do određenih obrušavanja neophodno je preduzeti određene sanacione mjere.

3. FORMIRANJE UNUTRAŠNJEG ODLAGALIŠTA NA PK ŠIKULJE

Trenutno se na PK Šikulje vrši odlaganje jalovine na vanjsko odlagalište BTO sistemom. Prema proračunu koji je urađen na PK Šikulje na vanjsko i unutrašnje odlagalište moguće je odložiti:

vanjsko odlagalište 130 334 195 m3r.m.

unutrašnje dolagalište 496 364 194 m3r.m.

ukupno 626 698 895 m3r.m.

Iz navedenog se vidi da će odlaganje jalovine dominantno biti u unutrašnje odlagalište kopa kako se kop bude razvijao u budućnosti. Na sljedećoj slici prikazana je završna kontura PK Škulje odnosno ograničenje površinskog kopa prema dostupnoj dokumentaciji.

Na slici 1 se vidi okvirno stanje radova na dobijanju uglja odnosno dosadašnje napredovanje kopa. Prema situaciji koja je korištena u ovom radu (sitacija PK Šikulje – stanje krajem 2017 godine) radovi na dobivanju uglja su udaljeni cca jedan kilometar od vanjskog odlagališta što pruža mogućnost da se formira jedan dio unutrašnjeg odlagališta. Unutrašnje odlagalište bi bilo 600 x 1000 m, te bi bilo, u prosjeku, visine 15 m.

Ideja je da se formira unutrašnje odlagalište uz primjenu geotehničke konstrukcije koja će dati dodatnu stabilnost odlagalištu i eventualno povećati ugao odlagališta što omogućava odlaganje veće količine jalovine.

Slika 1. Završna kontura PK Šikulje sa pozicijom radova (Plan aktivnosti PK Šikulje)

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

3.1. Formiranje geotehničke konstrukcije na PK Šikulje

Geotehnička konstrukcja koja bi se formirala kao stabilizaciona mjera unutrašnjeg odlagališta bila bi u obliku ojačane brane (slika br. 2). Za konstrukciju brane upotrijebili bi se materijali koju su prethodno ispitivani sa što većom promjenom materijala koji se već nalazi na samom kopu što bi uveliko smanjili finansijske troškove.

Kao osnovni materijal koristio bi se pijesak koji po geotehničkim profilima (Elaborat o klasifikaciji, kategorizaciji i proračunu rezervi uglja PK Šikulje 2014) predstavlja podinu I K.U.S., te se nalazi u ogromnoj količini na sjevernoj kosini kopa. Brana bi se sastojala iz dva dijela. Prvi dio bi bio od nabijenog pijeska, što bi činilo veći dio konstrukcije, dok bi drugi dio brane činila kombinacija pijesaka sa nekim od ostalih ispitivanih materijala.

U radu su testirane tri varijante brane. Veći dio konstrukcije za sve tri varijante sastoji se od nabijenog pijeska, dok se drugi, manji, dio brane satoji od drugačijih vrsta materijala kako je navedeno u daljnjem tekstu.

Slika 2. Model geotehničke konstrukcije

3.2. Ispitivani materijali u svrhu formiranja geotehničke konstrukcije

Osim materijala koji sa nalaze na površinskom kopu, za potrebe konstrukcije nasute brane, uzeti su u razmatranje nus-proizvodi Sisecam Sode Lukavac. Riječ je o takozvanom "bijelom" i "crnom" moru koji nastaju kao nus-proizvod u proizvodnji sode i kojeg ima deponovanog u velikim količinama. U razmatranje je uzet i cement iz Fabrike cementa Lukavac.

Da bi se došlo do optimalnih rješenja upotrebom navedenih materijala bilo je potrebno svaki materijal prethodno uzorkovati te ispitati njegove fizičko-mehaničke karakteristike, te dobijene rezultate koristiti dalje u proračunima.

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

Dobiveni rezultati ispitivanja prikazani su u daljnjem tekstu

Da bi se dobili bolji geomehanički parametri, od osnovnih materijala napravljeno je niz receptura te su dobijeni

parametri kako slijedi. Prva dva materijala koju su korištena su pijesak i glina sa PK Šikulje

Osim osnovnih materijala sa PK Šikulje i Sisecam Sode iz Lukavca u razmatranje je uzet i cement. Ideja je da se cement dodaje navedenim materijalima te da se dobiju veće čvrstoće materijala. Obzirom na navedeno formirane su određene recepture i dobiveni sljedeći geomehanički parametri kako slijedi prikazani u tabeli:

Parametar Glina-Pijesak

G 35%, P 65%

G 40%, P 60%

w % 22,56 25,35 wz % - - γ kN/m3 21,32 20,94 γz kN/m

3 - -

c kN/m2 5,60 13,25

φ ° 27,32 25,17

cz kN/m2 - -

φz ° - -

Parametar

Glina-Pijesak- Bijelo more

G 30%, P50%, BM20%

G 30%, P 60%, BM10%

w % 22,93 21,03 wZ % - - γ kN/m3 19,35 20,61 γZ kN/m3 - - c kN/m2 25,33 15,32 φ ° 27,69 28,13 cZ kN/m2 - - φZ ° - -

Receptura (procenat) Rezultat

γ (kN/m3)

σp (MPa)

P 70%, BM20% C10% 17,91 2,00 P 80%, BM 15%, C 5% 17,34 0,68 P 80%, BM 10%, C10% 18,10 2,04

Receptura (procenat) Rezultat

γ (kN/m3) σp(MPa)

P 50%, CM 40%, C 10% 15,62 1,93 P 60%, CM 25%, C 15% 17,06 4,12 P 60%, CM 35%, C 5% 15,43 0,75 P 70%, CM 20%, C 10% 17,01 1,85 P 70%, CM 25%, C 5% 15,67 0,46

Receptura (procenat)

Rezultat γ

(kN/m3) σp

(MPa) P 70%, CM 5%, BM 20%, C 5% 16,98 0,53

P 60%, CM 10%, BM 50%, C15%

18,73 3,74

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

Od ispitanih materijala uzete su tri najbolje varijante te za formiranje geotehničke konstrukcije, te je njihova stabilnost testirana primjena GGU softvera za analizu stabilnosti kosina.

3.3. Varijante geotehničke konstrukcije

U radu su testirane tri varijante geotehničke brane. Veći dio konstrukcije za sve tri varijante sastoji se od nabijenog pijeska, dok se drugi, manji, dio brane satoji od drugačijih vrsta materijala kako je navedeno u daljnjem tekstu.

Varijanta I (pijesak 65%, glina 35%)

Varijanta II (pijesak 50%, glina 30%, bijelo more 20%)

Varijanta III (Pijesak 80%, bijelo more 15%, cement5%)

Slika 3. Varijante geotehničke konstrukcije

Kako bi se na unutrašnje odlagalište odlagala uglavnom jalovina koja bi se sastojala od većinski gline koja predstavlja krovinu II K.U.S., a koja je u ovom radu ispitana i gdje su dobijeni sledeći geomehanički parametri:

γ = 20,01 kN/m3

c = 12,27 kN/m2

φ = 17,38 °

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

iste je potrebno korigovati za daljnje proračune. Poznato je da se geomehanički parametri mijenjaju prilikom narušavanja prorodnog materijala, pa je obzirom na navedeno usvojeno da se za proračun stabilnosti za navedenu glinu koriste sledeći geomehanički parametri:

γ = 18,0 kN/m3

c = 8,5 kN/m2

φ = 10,5 °

Na sljedećim slikama prikazane su analize za gore navedene varijante.

Varijanta I Varijanta II Varijanta III

Slika 4. Analiza geotehničke konstrukcije za navedene varijante

Na sljedećim slikama biće prikazana analiza stabilnosti kosine odlagališta bez i sa geotehničkom konstrukcijom te će se moći vidjeti samo dejstvo konstrukcije na stabilnost kosine.

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

Slika 5. Analiza kosine odlagališta bez geotehničke konstrukcije

Slika 6. Analiza kosine odlagališta sa geotehničkom konstrukcijom (Varijanta I)

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

Na predhodnim slikama prikazane su analize za različite varijante geotehničke konstrukcije. Na slici 5. prikazano je testiranje same geotehničke konstrukcije bez dodatnog opterećenja koje će nastati usljed odlaganja jalovine. Analiza je urađena metodom Bishopa za sve tri navedene varijente. Vrijednosti faktora sigurnosti Fs kreću se od 1,45 do 1,73 (najmanje dobijeni faktor sigurnosti), te se može se vidjeti da je konstrukcija relativno stabilna za varijantu I dok je za ostale dvije varijante faktor sigurnosti raste.

Na slici 6. prikazana je stabilnost odložene jalovine bez geotehničke konstrukcije i sa konstrukcijom za varijantu I, gdje je testiranje rađeno metotodom Janbua i metodom Bishopa. Metoda Janbua korištena je da bi se ispitala stabilnost cijele kosine zajedno sa geotehničkom konstrukcijom. Može se vidjeti da stabilnost kosine bez konstrukcije iznosi Fs = 1,45 (metoda Janbua). Imajući u vidu, da parametri odlagališta mogu često varirati usljed vremenkih prilika, to je potrebno obezbijediti veći faktor sigurnosti. Ista klizna ravan uzeta je za tri navedene varijante gdje su dobivene sljedeće vrijednosti faktora sigurnosti: varijanta I Fs = 1,58; varijanta II Fs = 1,58 i varijanta III Fs = 1,62. Može se vidjeti da raste faktor sigurnosti primjenom nasipa i pomoćnog nasipa a posebno varijanta III gdje postoji upotreba cementa.

4. TEHNOLOŠKO EKONOMSKI OSVRT

Prvo pitanje koje se postavlja prilikom izgradnje bilo koje konstrukcije i formiranja samog odlagališta je postojanje isplativosti. Obzirom na pitanje, u narednom tekstu prikazan je okvirni predračun formiranja konstrukcije i samog odlagališta.

Geotehnička konstrukcija

Varijanta I

Ojačani dio konstrukcije

V=13200 m3

Količina ugrađenog materijala 13200 m3 x 2,17 t/m3 = 28644 t od čega je:

Pijesak 65% odn. 18618,6 t x 1,0 KM = 18618,60 KM

Glina 35 % odn. 10025,4 t x 1,0 KM = 10025,40 KM

Ukupno 28644,00 KM

Nabijeni pijesak

V=108380 m3

Količina ugrađenog materijala 108380 m3 x 1,71 t/m3 = 185.329,8 t x 0,5 = 92.664,90 KM

Ukupno geotehnička konstrukcija za varijantu I iznosi 121.308,90 KM

Varijanta II

Ojačani dio konstrukcije

V=13200 m3

Količina ugrađenog materijala 13200 m3 x 1,97 t/m3 = 26004 t od čega je:

Pijesak 50% odn. 13002 t x 1,00 KM = 13002,00 KM

Glina 30 % odn. 7801,2 t x 1,0 KM = 7801,20 KM

"Bijelo more" 20% odn. 5200,8 t x 3 KM= 15602,40 KM

Ukupno 36405,60 KM

Nabijeni pijesak

V=108380 m3

Količina ugrađenog materijala 108.380 m3 x 1,71 t/m3 = 185.329,80 t x 0,5 = 92664,90 KM

Ukupno geotehnička konstrukcija za varijantu I iznosi 129070,50 KM

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

Varijanta III

Ojačani dio konstrukcije

V=13200 m3

Količina ugrađenog materijala 13200 m3 x 1,81 t/m3 = 23892 t od čega je:

Pijesak 80% odn. 19113,6 t x 1,0 KM = 19113,60 KM

"Bijelo more" 15% odn. 3583,8 t x 3 KM= 10751,40 KM

Cement 5% odn. 1194,6 t x 220 KM= 262812,00 KM

Ukupno 292677,00 KM

Nabijeni pijesak

V=108380 m3

Količina ugrađenog materijala 108.380 m3 x 1,71 t/m3 = 185.329,80 t x 0,5 = 92664,90 KM

Ukupno geotehnička konstrukcija za varijantu I iznosi 385.341,90 KM

Unutrašnje odlagalište bez potporne konstrukcijeimalo bi imalo dimenzije 600 x 1000 x 15 m što znači da ima zapreminu od cca 9.000.000 m3. Iz poprečnih profila iz Elaborata, (Elaborat o klasifikaciji, kategorizaciji i proračunu rezervi uglja PK Šikulje 2014), vidi se da je srednja moćnost gline iznad II K.U.S. u prosjeku iznosi 31,7 m. Ako se uzme da zapreminska masa ovog sloja 1,98 t/m3 (dobijeno u laboratoriji) i ako znamo da se narušavanjem prirodne strkture zapreminska masa smanjuje, onda je prema tome dobijeno sledeće:

Unutrašnje odlagalište

V=9.000.000 m3

ρ = 1,98 t/m3 (prirodno stanje, jalovina) moguće odložiti 17.820.000 t

Ako zapreminsku masu umanjimo za 20 % (konslodivano poslije odlaganja) dobivamo:

ρ = 1,58 t/m3 (narušeno stanje) onda dobivamo da je moguće odložiti 14.220.000 t,

pretvoreno u zapreminu 7.200.000 m3.

Ako to posmatramo u segmentu napredovanja kopa, onda se može konstatovati da da je po poprečnim profilima moguće izvršiti napredovanje cca 100-150 m uzevši u obzir samo jalovinu od površine do II K.U.S., i koju je moguće odložiti u unutrašnje odlagalište koje će prema gore navedenim uslovima biti stabilno.

5. ZAKLJUČAK

Stabilnost kosina na površinskim kopovima u Bosni i Hercegovini predstavlja jedan od najčešćih problema od kojih zavisi brzina napredovanja kopa u smislu dobijanja otkrivke (jalovine) pa do odlaganja gdje se problemi javljaju na samim odlagalištima bilo vanjskim ili unutrašnjim. Rješavanje problematike kosina je obično zahtjevan inženjerski poduhvat koji zahtijeva vještine od laboratorijskih ispitivanja tla pa do korištenja dobivenih podataka u smislu proračuna stabilnosti kosine.

Cilj rada je bio da se sagleda problematika kosina PK Šikulje te da se na osnovu prikupljenih podataka kako in-situ tako i laboratorijskih ispitivanja daju određeni prijedlozi u svrhu povećanja stabilnosti i nagiba kosina primjenom određenih geotehničkih materijala i konstrukcija.

Sagledavanjem svih činjenica došlo se na ideju da se na PK "Šikulje" formira unutrašnje odlagalište s tim da se stabilnost kosine odlagališta poveća upotrebom geotehničkih materijala od kojih bi se formirala geotehnička konstrukcija.

U svrhu formiranja unutrašnjeg odlagališta, urađen je geotehnički model nasute konstrukcije koja ima ulogu stabilizacije kosine unutrašnjeg odlagališta. Za formiranje geotehničke konstrukcije uzeti su u obzir materijali koji već postoje na samom kopu u većim količinama da bi troškovi bili svedeni na minimum. Osim materijala koji već postoje na samom kopu u obzir su uzeti i materijali iz Fabrike Sode Lukavac i Fabrike Cementa Lukavac. Radi se o crnom i

Geotehnika - e časopis Društva za geotehniku u Bosni i Hercegovini

ISSN 2303-8403 Broj 4, 2019

bijelom moru iz Fabrike Sode i cementu iz Fabrike Cementa Lukavac. Od navedenih materijala rađene su probe u geomehaničkoj laboratoriji gdje su dobiveni parametri čvrstoće koji su korišteni u proračunima stabilnosti. U radu su prikazani dobiveni rezultati za spravljanje recepture od navedenih materijala.

Geotehnička kostrukcija bi se sastojala od nabijenog pijeska (većim dijelom) i ojačanog dijela (manji dio konstrukcije). Izgled konstrukcije prikazan je na slici 1.

Unutrašnje odlagalište imalo bi dimenzije 600 x 1000 m, a prosječna visina bi bila cca 15 m, što daje zapreminu od 9.000.000 m3. Ako uzmemo u obzir i zapreminu geotehničke kontrukcije koja bi većinski bila konstruisana od pijeska sa kopa kojeg je takođe potrebno odložiti onda se zapremina odlagališta nešto povećava što ide u prilog po pitanju odložene količine materijala.

Dobiveni faktor sigurnosti odlagališta bez konstrukcije iznosi Fs=1,45. Imajući u vidu, da parametri odlagališta mogu često varirati usljed vremenkih prilika, to je potrebno obezbijediti veći faktor sigurnosti. Ista klizna ravan uzeta je za tri navedene varijante gdje su dobivene sljedeće vrijednosti faktora sigurnosti: varijanta I Fs = 1,58; varijanta II Fs = 1,58 i varijanta III Fs = 1,62. Može se vidjeti da raste faktor sigurnosti primjenom nasipa i pomoćnog nasipa a posebno varijanta III gdje postoji upotreba cementa.

Višestruka korist formiranja unutrašnjeg odlagališta se ogleda u sljedećem:

jefitniji transport jalovine,

manja finansijska ulaganja u održavanje transportne opreme,

kraće vrijeme manevrisanja i fleksibilnije odlaganje jalovine,

ušteda u prostoru jer se koristi završna jugo-zapadna kosina,

omogućava se stabilno zatvranje i rekultivacija postojećeg vanjskog odlagališta.

U radu je prikazan tehnološko finansijski osvrt po pitanju formiranja konstrukcije za tri navedene varijante što daje mogućnost izbora jedne od navedenih varijanti. Sve varijante su testirane i prikazane u radu. Dokazana tehnička i ekonomska opravdanost upotrebe geotehničke konstrukcije za stabilizaciju unutrašnjeg odlagališta, sa upotrebom industrijskih otpadnih materijala.

6. REFERENCE

[1] Milan M. Maksimović: Mehanika Tla, Beograd 2008 godine.

[2] Fu Hua Chen, P.E. Soil Engineering: Testing, Design, and Remediation, Honorary Member, 1999. godine.

[3] Adnan Ibrahimović, Kenan Mandžić: Sanacija klizišta, Tuzla, 2013. godine.

[4] Percel Branko: Primjenjena mehanika tla (geostatika temeljnih i nasutih objekata), Zagreb, 1982. godine.

[5] Karl Terzaghi: Teorijska mehanika tla, Beograd, 1972. godine.

[6] Slobodan Ćorić: dipl.građ. inž. Geostatički proračuni, Beograd, 2008. godine.

[7] Ibrahim Čačković: Stabilnost kosina i potpornr konstruk Tuzla, 2005. godine.

[8] Milan Stević: Mehanika tla i stijena, Rudarsko-geološki fakultet, Tuzla, 1991. godine.

[9] Zlatan Talić: Odabrana poglavlja mehanike tla, Politehnički fakultet uZenici,2014. godine.

[10] Lambe. T.W. Soil mechanics, John Wiley i Sons, New york, 1969.

[11] Muller, Geotehnički radovi i objekti, Geotehnički fakultet, Varaždin, 1980.

[12] Geomehaničko laboratorijsko ispitivanje uzoraka tla i stijenskog materijala sa lokaliteta PK Dubrave

[13] Elaborat o klasifikaciji, kategorizaciji i proračunu rezervi uglja PK Šikulje 2014.

[14] Izrada idejnog i glavnog geotehničkog projekta, za nastavak gradskog kolektora od Konzuma do stočne pijace u Visokom