پيش بيني رفتار تنش-كرنش زباله هاي جامد شهري با استفاده از مدل هايپربوليك و روش رگرسيون چند جمله اي تكاملي (EPR)

Prediction of shear strength stress-strain behavior of MSW materials using Hyperbolic model and Evolutionary Polynomial Regression (EPR)

گسيختگي مراكز دفن زباله در سال‌هاي اخير سبب اهميّت بررسي رفتار زباله‌ها گرديده است. زباله‌ها به عنوان اصلي‌ترين عنصر تشكيل‌دهنده در لندفيل‌ها داراي عملكرد پيچيده‌اي مي‌باشند. در اين تحقيق با استفاده از نتايج انجام آزمايش‌هاي برش مستقيم بزرگ مقياس در ابعاد 150*300*300 ميلي‌متر بر روي زباله‌هاي با سنين تازه و سه ماهه، 2 مدل جهت پيش‌بيني رفتار زباله‌ها ارائه شده است. هدف از اين تحقيق نيز پيش‌بيني رفتار تنش–كرنش زباله‌هاي جامد شهري تحت اثر افزايش سن براي لندفيل كهريزك تهران به عنوان نمونه‌اي از لندفيل‌هاي كشورهاي در حال توسعه با استفاده از مدل‌هاي ساختاري مي‌باشد. اين مدل‌ها عبارتند از: مدل هيپربوليك و روش مبتني بر الگوريتم ژنتيك به نام رگرسيون چند جمله‌اي تكاملي (EPR). در اين سري آزمايش‌ها فرآيند افزايش سن تا 3 ماهگي، به‌صورت مصنوعي در آزمايشگاه به نمونه‌ها اعمال شده است و از سه تنش قائم 20، 50 و 100 كيلو پاسكال، همچنين سه نرخ كرنش برشي 8/0، 8 و 19 ميلي‌متر بر دقيقه براي نمونه‌هاي با سنين مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. نتايج اين تحقيق علاوه بر ارزيابي رفتار زباله‌ها تحت اثر افزايش سن و پوسيدگي، نشان‌دهنده‌ي تطابق بالاي برازش تابع هيپربوليك و EPR با آزمايش‌هاي انجام شده توسط دستگاه برش مستقيم مي‌باشد. اين مطالعه در نهايت مزيّت مدل EPR نسبت به مدل هيپربوليك، در دقّت بالاتر براي تمامي آزمايش‌هاي انجام شده را نشان مي‌دهد.

In recent years the rupture of landfill centers has resulted in the importance of studying the behavior of municipal solid waste (MSW). MSW as the main constituent element in landfills has a complicated performance. In this study, by using the results of large –scale direct shear experiments with dimensions of 300 mm x 300 mm x 150 mm, 2 models to predict the behavior of MSW with ages of fresh and 3 months are presented. The purpose of this investigation is to predict MSW stress-strain behavior for kahrizak landfill as a sample of developing countries landfills under aging and by structural models. These models are Hyperbolic model and Evolutionary polynomial regression (EPR). In these collection of experiments, aging process up to 3 months, was artificially applied to samples. Three normal stresses 20, 50,100 kpa and three shear strain rates 0.8,8,19 mm per minute were used for samples with different ages. The results of these two models, in addition to predict MSW behavior under aging and degradation, shows high accordance with experimental results by direct shear apparatus. Finally this study states the advantage of EPR model relative to Hyperbolic model in higher accuracy for all experiments.