Metody oceny oddziaływania wstrząsów pochodzenia górniczego na budynki

• Autorzy: Pilecka E. , Szermer-Zaucha R.

Warianty tytułu

EN

Methods of assessing the impact of tremors of the mining origin on buildings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono historyczny rozwój metod oceny oddziaływania wstrząsów pochodzenia górniczego na budynki wraz z ich ogólnym opisem. Opisano skale stosowane do oceny skutków oddziaływania trzęsień ziemi oraz ich dostosowanie do oceny oddziaływania wstrząsów pochodzenia górniczego na budynki. Skale stosowane do oceny oddziaływania skutków trzęsienia ziemi zwane są skalami makrosejsmicznymi. Ich historia sięga XVI wieku. W Polsce, od wczesnych lat siedemdziesiątych XX wieku do opisu skutków wstrząsów pochodzenia górniczego stosowano makrosejsmiczną skalę MSK-64, pomimo że była opracowana na podstawie obserwacji skutków spowodowanych trzęsieniami Ziemi. W okresie późniejszym używano do tych celów skalę SWD przystosowaną do oceny oddziaływania drgań parasejsmicznych na budynki. W związku z potrzebą bardziej dokładnego opisu drgań indukowanych działalnością górniczą powstała Górnicza Skala Intensywności (GSI) dostosowana do warunków konkretnych zagłębi górniczych. Skala GSI jest typową skalą empiryczną, opartą na korelacji obserwowanych skutków w budynkach drgań pochodzenia górniczego z parametrami drgań podłoża. W artykule szerzej omówiono skalę dostosowaną do warunków kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego GSI GZWKW-2012-V. Skala ta została również opracowana w dostosowaniu do warunków kopalń LGOM. Aktualnie, trwają prace nad bardziej uniwersalną skalą Mining Seismic Instrumental Intensity Scale (MSIIS 15) wykorzystującą zasady skali GSI. W artykule omówiono także inne Europejskie Skale Wpływów. W wielu krajach europejskich problem wpływu wstrząsów na obiekty budowlane regulowany jest na podstawie odpowiednich norm.

EN

The article presents the historical development of methods of assessment of the impact of tremors of the mining origin on buildings and their general description. The scales used to assess the effects of earthquakes and their adapting to the assessment of mining induced tremors are described. The scales used to assess the impact of the earthquake effects are called macro-seismic scales. Their history dates back to the sixteenth century. Poland has used the MSK-64 macro-seismic scale, since the early seventies of the twentieth century to describe the effects of the tremors of the mining origin, , although it was developed on observations of the effects caused by earthquakes. Later, the SWD scale, adapted to assess the impact of paraseismic vibrations on buildings, was used for these purposes. Due to the need of a more precise description of the vibrations induced by mining activities, the Mining Intensity Scale (GSI) was created, adapted to the specific mining basins. GSI is a typical empirical scale, based on the correlation of the observed effects in buildings of vibrations of a mining origin with parameters of ground vibrations. The article more broadly discusses the GSIGZWKW-2012-V scale adapted to the conditions of the mines of the Upper Silesian Coal Basin. This scale has also been developed to adapt to the conditions of LGOM mines. Currently, the International Mining Seismic Instrumental Intensity Scale last (MSIIS 15) is preparing, which is based on the scale GSI. Other European scales are also presented in the paper. The problem of the influence of tremors on civil structures is being resolved based on specific norms in many European countries.

Słowa kluczowe

PL

wstrząsy pochodzenia górniczego; skale wpływów; budynki

EN

mining tremors; assessment of dynamic impacts; buildings

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 94
• Strony: 15--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pilecka E.

• Politechnika Krakowska, Kraków

autor

Szermer-Zaucha R.

• GSZ Pracownia Projektowa Budownictwa Ogólnego i Przemysłowego Sp. z o.o.

Bibliografia

• [1] Biernatowski, K. z zespołem 1987: Fundamentowanie. Projektowanie i wykonawstwo. Arkady, Warszawa.
• [2] Cancani, A. 1904. Sur l’emploi d’une double echelle sismique des intensitès, empirique et absolue. Gerlands Beiträge Geophysik, 2, s. 281–283.
• [3] Ciesielski, R. 1961: Ujęcie obliczeniowe oraz ocena wpływu drgań i wstrząsów pochodzących ze źródeł zewnętrznych na niektóre typy budowli. Zeszyt Naukowy Politechniki Krakowskiej, Budownictwo Lądowe 1(4).
• [4] Cholewicki i in. 2008 – Cholewicki, A., Szulc, J. i Nagórski T. 2008. Ewolucja metod wyznaczania oddziaływań wstrząsów górniczych na terenie LGOM. Prace ITB – Kwartalnik nr 4 1(145), s. 3–17.
• [5] Dubiński, J. i Mutke, G. 2005. Skala Górnicza GSI-2004-V do oceny oddziaływania drgań sejsmicznych od wstrząsów górniczych na powierzchnię LGOM. VIII Dni Miernictwa Górniczego i Ochrony Terenów Górniczych, GIG, Ustroń, s. 80–91.
• [6] Dubiński, J. i Mutke, G. 2006. Zweryfikowana skala GSI-2004, Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko: Bezpieczeństwo obiektów budowlanych na terenach górniczych – szkody górnicze. Special Edition, Kwartalnik, GIG, Górnictwo i Środowisko, Katowice, s. 50–60.
• [7] 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, Katowice, s. 199–211.
• [8] Dubiński i in. 2011 – Dubiński, J., Jaśkiewicz, K., Lurka, A. i Mutke, G. 2011. Górnicza skala intensywności sejsmicznej GSI-2004/11 dla wstrząsów górniczych w LGOM. [W:] Weryfikacja skal GSI-2004, KGHM CUPRUM Sp. z o.o. – CBR, Wrocław, lipiec (praca niepublikowana).
• [9] Dubiński i in. 2013 – Dubiński, J., Mutke, G., Tatara, T., Muszyński, L., Barański, A. i Kowal, T. 2013. Zasady stosowania zweryfikowanej Górniczej Skali Intensywności Drgań GSI GZWKW-2012 do prognozy i oceny skutków oddziaływania wstrząsów indukowanych eksploatacją złóż węgla kamiennego w zakładach górniczych Komapanii Węglowej S.A. na obiekty budowalne i ludzi. GIG, Katowice.
• [10] Forel, F.A. 1881: Intensity scale. Archives des Sciences Physiques et Naturelle, vol. 6, s. 465–466.
• [11] Glazer, Z. i Malinowski, J. 1991. Geologia i geotechnika dla Inżynierów Budownictw. Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa.
• [12] Grünthal, G. (ed.): The European Macroseismic Scale 1992: (up-dated MSK-scale). Cahiers du Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie 7, Luxembourg: Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie, 79 s.
• [13] Grünthal, G. (ed.) 1998. European Macroseismic Scale 1998, Cahiers du Centre Europèen de Gèodynamique et de Seismologie. Conseil de l‘Europe, vol. 15, Luxemburg.
• [14] Lipski, Z. 1988. Sposoby oceny odporności istniejących budynków wielkopłytowych na wpływy wstrząsów górniczych. IV Konferencja Naukowo-Techniczna „Budownictwo na terenach górniczych”, Gliwice–Kamień k. Rybnika, maj 1988, s. 141–150.
• [15] Maciąg, E. 2000. Ocena wpływu wstrząsów górniczych na budynki. Mat. Symp. „Warsztaty Górnicze”, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, s. 297–317.
• [16] Medvedev i in. 1964 – Medvedev, S., Sponheuer, W. i Karník, V. 1964. Neue seismische Skala Intensity scale of earthquakes, 7. Tagung der Europäischen Seismologischen Kommission vom 24.9. bis 30.9.1962. [W:] Jena, Veröff. Institut für Bodendynamik und Erdbebenforschung in Jena, Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 77, s. 69–76. (MSK-64).
• [17] Mercalli, G. 1902: Sulle modificazioni proposte alla scala sismica De Rossi-Forel. Bollettino della Società Sismologica Italiana, 8, s. 184–191.
• [18] Muszyński, L. 1993. Klasyfikacja dynamicznej odporności budynków. Przegląd Górniczy 1, s. 11–13.
• [19] Richter, C.F. 1958. Elementary Seismology. W. H. Freeman, San Francisco.
• [20] de Rossi, M.S. 1883, Programma dell’osservatorio ed archivio central geodinamico presso il R.Comitato Geologico d’Italia. Bullettino del Vulcanismo Italiano, 10, s. 3–128.
• [21] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. z późniejszymi zmianami w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
• [22] Sieberg, A. 1912. Über die makroseismische Bestimmung der Erdbebenstärke. Gerlands Beiträge Geophysik 11, s. 227–239.
• [23] Sieberg, A. 1923. Geologische, physikalische und angewandte Erdbebenkunde,G. Fischer, Jena.
• [24] Sroka, A. 2006. Klasyfikacja odporności budynków na wstrząsy górnicze z uwzględnieniem historii wstrząsów. XXIX Zimowa szkoła Mechaniki Górotworu, Krynica, 12–17 marca 2006, Teberia Portal Górniczy, s. 697–710.
• [25] Uszko, M. i Barański, A. 2010. Wydobywać bezpiecznie, Gazeta Firmowa KW 1, s. 8–11.
• [26] Zembaty, Z. i Chmielewski, T. 2002. Opisowe intensywności trzęsień ziemi i możliwości ich stosowania do oceny wstrząsów górniczych, Inżynieria i Budownictwo, vol. LVIII, nr 9, s. 516–521.
• NORMY I INSTRUKCJE:
• [1] BS 7385-2:1993: Evaluation and measurement for vibration in buildings. Part 2: Guide to damage levels from groundborne vibration.
• [2] ČSN 73 0040: Zatížení stavebnich objektů technickou seizmicitou a jejich odezwa, Březen 1996.
• [3] DIN 4150-3: Erschutterungen im Bauwesen, Teil 3: Einwirkungen auf bauliche Anlagen, 1999.
• [4] Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance. EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION, Management Centre: rue de Stassart, 36 B-1050 Brussels, 2003 i 2012.
• [5] ÖNORM S 9020:1986: Bauwerkserschutterungen, Österreichisches Normungsinstitut, A-1021 Wien, August 1986.
• [6] NP 2074:1983: Avaliação da influência em construções de vibrações provocadas por explosões ou solicitações similares.
• [7] PN-85/B-02170: Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki. PKN, 1985.
• [8] PN-88/B-02171: Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach. PKN, 1988.
• [9] SN 640 312 a Erschutterungen, Einwirkungen auf Bauwerke, Yereinigung Schweizerischer Stra-Benfachleute, Zurich, 1992.
• [10] UNE 22.381.93: Control de vibraciones por voladuras, AENOR, España.
• Strony internetowe:
• [1] Stec, K. 2014. Schemat oddziaływania fali sejsmicznej od wstrząsu pochodzenia górniczego na budynek, [Online] Dostępne w: http://silesia.org.pl/upload/Wplyw%20wstrzasow%20gorniczych%20na%20powierzchnie_K.Stec.pdf [Dostęp: 2014].

Uwagi

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