Drainage performance of geosynthetic layers in a double lined containment application utilizing flexible geomembranes

Rohit Sati, Mark Simpson

In the proceedings of: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Geosynthetics - Environmental and Transportation

ABSTRACT: In recent years, regulators have specified use of double lined leak detection systems in various Geomembrane (GM) containment applications. One common application is to encapsulate the Geonet (GN) between the primary and secondary GM to monitor for leaks. The interaction between the GM and GN under high hydraulic loads can potentially result in the flexible GM being pushed into the ribs of the GN. This deflection from the plane in a GM can adversely affect the drainage performance of the leak detection layer. There is limited research available on this subject matter. Standard Test Methods such as ASTM D4716 determine the hydraulic transmissivity of a Geosynthetic using a constant head, however this test does not take into consideration the GM deflection into the drainage layer as the GM specimen is supported by a steel plate. There is also not much choice available for design engineers from a GM selection perspective. HDPE 60 mil is a common choice due to its high modulus. Flexible primary and secondary GMs often use geo-composite that have a non woven geotextile cushion bonded on both sides to protect the GM from ribs of the GN. Recent advancements in GM technology have shown exceptional endurance and performance properties of flexible GMs and have paved the way for flexible materials to be used in double lined containment applications using GN drainage layer instead of a geo-composite drainage layer. This study will closely simulate actual site conditions and determine GM deflection out of plane when it™s exposed to higher than normal hydraulic loads in a double lined leak detection containment application.

RÉSUMÉ: Dernièrement, les autorités de réglementation ont imposé l™utilisation de systèmes doubles de détection des fuites dans le cas de plusieurs géomembranes de confinement. L™une des façons courantes d™y parvenir est d™insérer le géofilet entre les géomembranes primaire et secondaire afin de contrôler les fuites. L™interaction entre la géomembrane et le géofilet lors de charges hydrauliques élevées peut pousser la géomembrane souple contre les nervures du géofilet. Or cela peut réduire la capacité de drainage de la couche de détection des fuites. Les recherches sur le sujet sont rares. Les méthodes d™essais normalisés, comme l™ASTM D4716, évaluent la transmissivité hydraulique des géosynthétiques sous une pression constante; toutefois, ces tests ne tiennent pas compte de la déflexion de la géomembrane dans la couche de drainage, puisque celle utilisée lors des essais repose sur une plaque d™acier. De plus, les ingénieurs-concepteurs ont un choix limité de géomembranes. Le HDPE 60 mils est l™option la plus courante en raison de son module élevé. Les géomembranes primaires et secondaires souples comprennent souvent un géocomposite doté d™une surface d™appui en géotextile non tissé sur les deux faces de la géomembrane, afin de la protéger des nervures du géofilet. Les nouvelles générations de géomembranes souples, qui possèdent des propriétés exceptionnelles en ce qui a trait à l™endurance et le rendement, ont pavé la voie à l™utilisation de matériaux souples dans les systèmes de confinement doubles dotés d™une couche de drainage en géofilet plutôt qu™en géocomposite. La présente étude s™appuie sur une simulation rigoureuse des conditions réelles d™utilisation des géomembranes afin d™évaluer son taux de déflexion lorsqu™on l™expose à des charges hydrauliques supérieures à la normale dans un système double de détection des fuites.

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