Drgania pochodzenia górniczego gruntu i fundamentu budynku w ocenie ich szkodliwości

• Autorzy: Kuźniar K. , Tatara T.

Warianty tytułu

EN

Mine-induced ground and building foundation vibrations for the evaluation of their harmfulness

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wstrząsy pochodzenia górniczego (zaliczane do tzw. parasejsmicznych źródeł drgań) nie są kontrolowane przez człowieka. Są zjawiskami losowymi z uwagi na czas, miejsce i intensywność, podobnie jak jest to w przypadku trzęsień ziemi. Drgania gruntu wywołane przez takie wstrząsy mogą skutkować uszkodzeniami konstrukcji powierzchniowych. Szkodliwość drgań wywołanych wstrząsami górniczymi dla budynków można w sposób przybliżony oceniać za pomocą specjalnie przygotowanych skal, które bazują na parametrach drgań gruntu. Jednak na skutek przekazywania drgań gruntu na fundamenty budynku, jednocześnie mierzone przebiegi drgań gruntu obok budynku i przebiegi drgań fundamentu mogą się znacząco różnić. Różnice te można tłumaczyć zjawiskiem interakcji dynamicznej podłoże-budynek. Praca dotyczy oceny szkodliwości drgań pochodzenia górniczego w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym (LGOM). Pod uwagę wzięto cztery wstrząsy wysokoenergetyczne, które wystąpiły w strefie epicentralnej, w zbliżonych odległościach epicentralnych od analizowanego budynku mieszkalnego średniej wysokości. Wy - korzystano uaktualnioną empiryczną Górniczą Skalę Intensywności GSI-2004/11 w wersji prędkościowej (skala podstawowa) i wersji przyśpieszeniowej (skala pomocnicza). Ocenę intensywności drgań powierzchniowych według skali GSI-2004/11 prowadzono z użyciem jednocześnie zarejestrowanych przebiegów drgań gruntu obok budynku, a w celach poznawczych i fundamentu budynku. Analizowano wpływ miejsca pomiaru drgań na powierzchni terenu na wyznaczany stopień intensywności drgań. Stwierdzono, że klasyfikacja stopnia intensywności drgań od tego samego wstrząsu może się istotnie różnić w zależności od tego czy oceny dokonywano na podstawie drgań gruntu, czy na podstawie jednocześnie mierzonych drgań fundamentu budynku. Wniosek ten dotyczy zarówno wersji prędkościowej, jak i wersji przyśpieszeniowej skali GSI-2004/11.

EN

Mining tremors (which belong to so-called paraseismic sources of vibrations) are not subject to human control. They are random events with respect to their time, place and magnitude, as with earthquakes. The free-field vibrations caused by mining rockbursts can result in damage of the surface structures. The harmfulness of mine-induced vibrations to buildings can be estimated using appropriately prepared scales which are based on the parameters of ground vibrations. As a result of the transmission of ground vibrations to building foundations, the records of vibrations simultaneously registered on the ground close to a building and at the foundation level of the building can differ significantly. These differences can be explained by the soil-structure interaction effect. The paper deals with the evaluation of harmfulness of mine-induced vibrations in the Legnica-Glogow Copper-field (LGC). Four strong mining tremors with similar epicentral distances from the analyzed medium-rise apartment building have been taken into account. The GSI-2004/11 velocity version Mining Intensity Scale (the basis scale) as well as acceleration version (supporting version) have been applied. The evaluation of the intensity of surface vibrations according to the GSI-2004/11 scale has been performed using recorded ground and also building foundations vibrations, for research purposes. The influence of the place of surface vibrations measurements on the evaluated intensity of vibrations has been analyzed. It was stated that significant differences can occur in the classification of the same mining tremor depending on whether the evaluation had been performed on the basis of ground vibrations or on the building foundation vibrations measured at the same time. The conclusion concerns the velocity version as well as acceleration version of the GSI-2004/11 scale.

Słowa kluczowe

PL

wstrząsy pochodzenia górniczego; drgania gruntu; drgania fundamentu; budynek mieszkalny; przekazywanie drgań gruntu; szkodliwość drgań; skala GSI

EN

mining tremors; ground vibrations; building foundation vibrations; apartment building; transmission of ground vibrations; GSI scale; harmfulness of vibrations

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 94
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kuźniar K.

• Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie

autor

Tatara T.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Biessikirski, A. 2014. - Ocena oddziaływania drgań parasejsmicznych na budynki mieszkalne dla wybranych skal wpływów dynamicznych, Przegląd Górniczy 6/2014, s. 1–6.
• [2] Ciesielski, R. 1973. - Ocena szkodliwości wpływów dynamicznych w budownictwie, Arkady, Warszawa, 251 s.
• [3] Dubiński i in. 2011a – Dubiński, J., Jaśkiewicz, K., Lurka, A. i Mutke, G. 2011a. Górnicza skala intensywności sejsmicznej GSI-2004/11 dla wstrząsów górniczych w LGOM. [W:] Weryfikacja skal GSI-2004, Wrocław: KGHM CUPRUM sp. z o.o. – CBR, (praca niepublikowana), s. 150–169.
• [4] Dubiński i in. 2011b – Dubiński, J., Lurka, A., Mutke, G., Stec, K., Jaśkiewicz, K., Jaśkiewicz, I. i Stolecki, L. 2011b. Weryfikacja skal GSI-2004, KGHM CUPRUM sp. z o.o. – CBR, Wrocław lipiec 2011 (praca niepublikowana), 169 s.
• [5] Jaśkiewicz-Proć, I. 2014. - Korelacja oceny oddziaływania drgań według skali GSI-2004/11 z uszkodzeniami budynków po wstrząsach górniczych w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym, Przegląd Górniczy 6/2014, s. 14–23.
• [6] Kuźniar i in. 2006 – Kuźniar, K., Maciąg, E. i Tatara, T. 2006. Acceleration response spectra from mining tremors, First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology (ECEES), Geneva, 3-8 September 2006, Switzerland, Abstract Book, s. 466–467 (całość dostępna na płycie CD).
• [7] Kuźniar, K. i Tatara, T. 2015. - Wpływ typu budynku na transmisję spektrów odpowiedzi od drgań górniczych z gruntu na fundamenty, Przegląd Górniczy 10/2015, s. 31–36.
• [8] Maciąg, E. 2005. - Ocena szkodliwości wstrząsów górniczych dla budynków na podstawie drgań ich fundamentów czy gruntu?, Inżynieria i Budownictwo 12/2005, s. 670–677.
• [9] Maciąg, E. 2006. - Interakcja układu budynek-podłoże gruntowe w świetle doświadczalnego badania drgań parasejsmicznych, Inżynieria Morska i Geotechnika 4, s. 240–250.
• [10] Maciąg i in. 2015 – Maciąg, E., Kuźniar, K. i Tatara, T. 2015. Spektra odpowiedzi drgań gruntu i fundamentów budynków od wstrząsów górniczych w LGOM. [W:] Stypuła, K. red. Aktualne problemy wpływów sejsmicznych i parasejsmicznych na budowle, Tom II: Badania wstrząsów górniczych i drgań komunikacyjnych, Monografia 477/2, Seria Inżynieria Lądowa, Kraków: Wyd. PK, s. 39–66.
• [11] Tatara, T. 2002. - Działanie drgań powierzchniowych wywołanych wstrząsami górniczymi na niską tradycyjną zabudowę mieszkalną, Zeszyty Naukowe Politechniki Krakowskiej, seria Inżynieria Lądowa, 74, Kraków: Wyd. PK, 144 s.
• [12] Tatara, T. 2012. - Odporność dynamiczna obiektów budowlanych w warunkach wstrząsów górniczych, Kraków: Wyd. PK, 258 s.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.