Przykład określenia wartości wskaźników deformacji oraz prędkości i przyśpieszeń drgań podłoża w miejscu posadowienia budynku

• Autorzy: Strzałkowski P.

Identyfikatory

DOI

10.24425/znigsme.2018.125803

Warianty tytułu

An example of determining the values of deformation rates, velocity and the acceleration of basement vibrations at a building’s location

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prowadzona od ponad 200 lat eksploatacja górnicza na Górnym Śląsku oddziałuje negatywnie na obiekty budowlane. Zjawisko to we wszystkich przypadkach związane jest z występowaniem deformacji ciągłych powierzchni, a w pewnych przypadkach również deformacji nieciągłych (najczęściej zapadlisk), zmian stosunków wodnych oraz wstrząsów górotworu. W niniejszej pracy przedstawiono ocenę wpływu dokonanej eksploatacji górniczej na budynek zlokalizowany w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (GZW). Na budynek oddziaływały deformacje ciągłe oraz wstrząsy górotworu. W pracy dokonano obliczeń wartości wskaźników deformacji za pomocą teorii Budryka-Knothego, które częściowo zweryfikowano w oparciu o wyniki pomiarów geodezyjnych. Dokonano również analizy wartości prędkości i przyśpieszeń drgań podłoża wywołanych wstrząsami pochodzenia górniczego. Stwierdzono bardzo dużą zgodność wyników uzyskanych na podstawie obliczeń z wartościami stwierdzonymi pomiarami maksymalnej amplitudy składowej poziomej przyśpieszenia drgań (PGA) i maksymalnej amplitudę składowej poziomej prędkości drgań (PGV). W przypadku wstrząsów o największych energiach w hipocentrum zaproponowano również wzór empiryczny pozwalający na obliczanie wartości PGA w danych warunkach geologiczno-górniczych. Zakres stosowania zaprezentowanego wzoru jest oczywiście ograniczony jedynie do rozpatrywanych warunków. Przedstawione wnioski wskazują na to, że obecnie dysponujemy nie tylko metodami pozwalającymi na obliczanie z wystarczającą dla praktyki dokładnością wartości wskaźników deformacji, lecz również wartości PGV i PGA.

EN

Coal mining activities carried out for 200 years in Upper Silesia have had a negative effect on buildings. This impact is in all cases related with continuous deformations of the surface and in certain cases with discontinuous deformations (mostly cave-ins), changes in water relations and mining tremors. The paper presents an evaluation of the impact of a mining activity on a building situated in the Upper Silesian Coal Basin. The building was affected by continuous deformations and mining tremors. Calculations were made of the values of deformation rates by means of Budryk–Knothe’s theory, which were partly verified on the basis of the results from geodetic measurements. An analysis of the velocity and acceleration of basement vibrations caused by mining-induced tremors was also conducted. The conclusions included a high consistency between the results obtained on the basis of calculations and the values obtained by means of PGA and PGV measurements. In the case of tremors with the highest energy in the hipocentrum, there an empirical formula allowing for calculation of PGA value in given geological and mining conditions was also proposed. The application range of the formula mentioned above is obviously limited only to the conditions in consideration. The presented conclusions indicate that at present, sufficiently precise methods, allowing for calculations for practical purposes, not only of deformation indices’ values, but also of PGV and PGA values, presently exist.

Słowa kluczowe

PL

eksploatacja górnicza; deformacje ciągłe; wstrząsy górotworu

EN

mining extraction; continuous deformations; mining tremors

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 107
• Strony: 187--202
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Strzałkowski P.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii, Gliwice

Bibliografia

• [1] Chudek, M. 2010. Mechanika górotworu z podstawami zarządzania ochroną środowiska w obszarach górniczych i pogórniczych. Wyd. 1. Gliwice: Wyd. Politechniki Śląskiej.
• [2] Dubiński, J. i Mutke, G. 2007. Górnicza Skala Intensywności GSI-GZW do oceny skutków oddziaływania wstrząsów górniczych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym na obiekty budowlane i na ludzi. Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, Special Edition Kwartalnik GIG, s. 199–211.
• [3] Knothe, S. 1984. Prognozowanie wpływów eksploatacji górniczej. Wyd. 1. Katowice: Wyd. „Śląsk”.
• [4] Kwiatek, J. red. 1998. Ochrona obiektów na terenach budowlanych. Wyd. 1. Katowice: Wyd. GIG.
• [5] Mutke, G. 1991. Metoda prognozowania parametrów drgań podłoża generowanych wstrząsami górniczymi w obszarze GZW, rozprawa doktorska niepublikowana. Katowice: GIG.
• [6] Mutke, G. red. 2018. Zasady stosowania górniczej skali intensywności sejsmicznej GSIS-2017 do prognozy i oceny oddziaływania wstrząsów indukowanych eksploatacją na obiekty budowlane oraz klasyfikacji ich odporności dynamicznej. Katowice: GIG, seria: Instrukcje Nr 23.
• [7] Pilecka, E. i Szermer-Zaucha, R. 2014. Analiza wpływu uskoku Rydułtowskiego na szkody górnicze spowodowane wstrząsami z dnia 21.04.2011 i 07.06.2013 lokalnej tektoniki w powiązaniu z uszkodzeniami budynków wynikającymi z wystąpienia wysokoenergetycznego wstrząsu w dniu 9 lutego 2010 roku w KWK „Piast”. Przegląd Górniczy nr 6, s. 60–66.
• [8] Pilecka i in. 2017 – Pilecka, E., Stec, K. i Szermer-Zaucha, R. 2017. The influence of the Kłodnica fault tectonic zone on the degree of damage to buildings resulting from high magnitude tremors. Technical Transactions. Czasopismo Techniczne t. 7, s. 53–64.
• [9] Stec, K. 2007. Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego – 30 lat ciągłej obserwacji przez Górnośląską Regionalną Sieć Sejsmologiczną. WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie, s. 395–410.
• [10] Strzałkowski, P. 2015. Zarys ochrony terenów górniczych. Wyd. 2. Gliwice: Wyd. Politechniki Śląskiej.
• [11] Strzałkowski, P. i Ścigała, R. 2017. The causes of mining induced ground steps occurrence – case study from Upper Silesia in Poland. Acta Geodyn. Geomater. 14, nr 3(187), s. 305–312. DOI: 10.13168/AGG.2017.0013.
• [12] Ścigała, R. 2008. Komputerowe wspomaganie prognozowania deformacji górotworu i powierzchni wywołanych podziemną eksploatacją górniczą. Wyd. 1. Gliwice: Wyd. Politechniki Śląskiej.