Wykorzystanie drobnoziarnistych odpadów wydobywczych wzmocnionych cementem do modernizacji obwałowań przeciwpowodziowych

• Autorzy: Pilecka E. , Morman J.

Warianty tytułu

EN

Utilization of fine-grained mining waste strengthened cement for the modernization of flood embankments

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych drobnoziarnistych odpadów wydobywczych wzmocnionych cementem. Badania wykonano w celu sprawdzenia ich przydatności do modernizacji istniejących obwałowań przeciwpowodziowych rzeki Wisły na km 87+600 – 103+000. Zaproponowano modernizację wału przez podwyższenie, za pomocą mieszanki odpadów wydobywczych i cementu portlandzkiego. Dla zaproponowanej konstrukcji przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych współczynnika stateczności w programie MIDAS GTS N X dla podstawowego układu obciążeń oraz wyjątkowego układu obciążeń. Modelowano również sposób przepływu wody w korpusie wału podczas fali wezbraniowej o prawdopodobieństwie wystąpienia 0,1%. Do badań wykorzystano odpad wydobywczy o uziarnieniu od 0 do 2,0 mm z Zakładu Górniczego Sobieski we wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. O dpad ten powstaje w wyniku przeróbki węgla. W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych w Laboratorium Katedry Współdziałania Budowli z Podłożem Politechniki Krakowskiej. Wyznaczono właściwości fizyczne i mechaniczne odpadów pobranych z hałdy oraz tych samych odpadów wzmocnionych spoiwem cementowym. Wzmocnienie odpadów wydobywczych zastosowanych w modernizacji wału przeciwpowodziowego miało na celu zmniejszenie degradacji materiału pod wpływem warunków atmosferycznych oraz czynników mechanicznych.

EN

The article presents the results of laboratory tests fine-grained mining waste strengthened cement. The tests were carried out to check their suitability for modernization of the existing flood embankments of the Vistula River at km 87 + 600 - 103 + 000. Upgrading the flood embankment was proposed by increasing the body, using a mixture of mining waste with cement. The proposed construction presents the results of the numerical stability factor in the MIDAS GTS N X for the basic load system and the unique load system. The water flow in the shaft body during the flood wave has been shown to have a probability of 0.1%. The research was carried out with mining waste grain size from 0 to 2.0 mm from the Sobieski Mining Plant in the central part of the Upper Silesian Coal Basin. This waste is produced by rinsing and purifying minerals. The paper presents the results of laboratory tests carried out in the Laboratory of Department of Building Cooperation with Grounds of Cracow University of Technology. The paper presents physical and mechanical properties of waste and cement stabilized waste. Reinforcement of mining waste from coal mines is aimed at reducing material degradation under the influence of weather conditions and mechanical processing. I t is also important to limit the elimination of fine material from the shaft body.

Słowa kluczowe

PL

odpady wydobywcze; wzmocnienie odpadów wydobywczych; obwałowanie przeciwpowodziowe

EN

strengthening of extractive naste; flood embankments, mining waste

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 101
• Strony: 347--359
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Pilecka E.

• Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Kraków

autor

Morman J.

• Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Kraków

Bibliografia

• 1. Borys, M. 2007. Przepisy i wymogi oraz aktualny stan obwałowań przecipowodziowych w Polsce. Woda – Środowisko – Obszary Wiejskie, Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, t. 7 z. 2a, s. 25–44.
• 2. Geopartner sp. z o.o., 2012. Opracowanie oceny stanu technicznego obwałowań przeciwpowodziowych na terenie powiatu krakowskiego, tarnowskiego i dąbrowskiego będących w administracji Małopolskiego Zarządu Melioracji i Urządzeń Wodnych w Krakowie – badania okresowe (pięcioletnie) – zgodnie z art. 62, ust. 1, pkt 2 ustawy Prawo Budowlane (Dz. U. z 2010 Nr 243. poz. 1623. z późn. zmianami) – cz. I, II, III.
• 3. IMiGW Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Krakowie, Biuro Prognoz Hydrologicznych w Krakowie, 2012 – „Obliczenie przepływów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia dla wybranych profili rzeki Wisły i Dunajca”, grudzień.
• 4. PKN-CEN ISOTS 17892-5, 2009 – Badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 5: Badaniae edometryczne gruntów. Specyfikacja Techniczna, Polski Komitet Normalizacyjny.
• 5. PKN-CEN ISOTS 17892-11, 2009 – Badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 11: Badanie filtracji przy stałym i zminnym gradiencie hydraulicznym.
• 6. Pilecka, E. i Morman, J. 2016. Stateczność wałów przeciwpowodziowych z wbudowaną warstwą odpadów powęglowych w świetle obliczeń numerycznych. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN nr 94, s 173–184.
• 7. Pisarczyk, S. 2015. Grunty nasypowe. Właściwości geotechniczne i metody ich badania. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• 8. PN-81/B – 03020, 1981. Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie, Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości.
• 9. PN-88/B-04481, 1988. Grunty budowlane. Badanie próbek gruntu. Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości.
• 10. PN-S-96012.1977. Drogi samochodowe – Podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem.
• 11. Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie (Dz.U. 2007, nr 86, poz. 579).
• 12. Stanisz i in. 2017 – Stanisz, J., Borecka, A., Pilecki, Z. i Kaczmarczyk, R. 2017. Numerical simulation of pore pressure changes in levee under flood conditions. E3S Web of Conferences 24, 03002, AG 2017 – 3rd Int. Conf.on Applied Geophysics, DOI: 10.1051/e3sconf/20172403002.
• 13. Tauron – Wydobycie S.A., 2011. Opracowanie programu gospodarowania odpadami wydobywczymi (PGOW) dla PKW S. A. w Jaworznie – Zakład Górniczy Sobieski.
• 14. Wiłun, Z. 2010. Zarys geotechniki. Warszawa: Wyd. Komunikacji i Łączności

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).