Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wstępna analiza zakresu badań geologicznoinżynierskich i problemów związanych z posadowieniem turbin wiatrowych na zwałowiskach nadkładu kopalń odkrywkowych węgla brunatnego - przegląd literatury

Bednarczyk Zbigniew

Górnictwo Odkrywkowe

|

2020

|

R. 61, nr 3

17--25

PL

W artykule przedstawiono wstępny przegląd pozycji literaturowych związanych z badaniami geologiczno-inżynierskimi dla celów posadowienia turbin wiatrowych z uwzględnieniem ich lokalizacji na gruntach zwałowych kopalni węgla brunatnego. Pracę zrealizowano w ramach projektu SUMAD „Zrównoważone wykorzystanie zwałowisk górniczych” finansowanego ze środków Funduszu Badawczego Węgla i Stali UE współfinansowanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki. W polskim prawie budowlanym brak jest norm dotyczących badań podłoża dla turbin wiatrowe. Są one tam określane, jako budowle nietypowe, niezależnie od złożoności warunków gruntowych, których wykonanie lub użytkowanie może stanowić poważne zagrożenie dla użytkowników lub konstrukcje zawierające nowe rozwiązania techniczne niewystępujące w przepisach i niesprawdzone w praktyce krajowej. Obiekty tak scharakteryzowane zaliczane są wg Prawa Geologicznego i Górniczego do trzeciej kategorii geotechnicznej, która wymaga szczegółowych badań geotechnicznych, dokumentacji geologiczno-inżynierskiej oraz projektowania geotechnicznego według norm PN-EN1997-1 EUROKOD 7 i PN-83/B-03020. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z 2012 r. [11] przedstawia ogólny zakres badań geotechnicznych, które muszą być wykonywane przy projektowaniu fundamentów, w tym turbin wiatrowych. Warunkiem koniecznym tego typu posadowienia jest odpowiednia nośność podłoża, jego stateczność oraz zdolność do przyjmowania różnorodnych obciążeń statycznych i dynamicznych. Duże znaczenie ma również ograniczenie możliwości generowania geozagrożeń i negatywnego wpływu na środowisko. Zwałowiska kopalń odkrywkowych węgla brunatnego są zbudowane z gruntów antropogenicznych cechujących się dużą niejednorodnością i zmienną litologią. Są one zbudowane w przewadze z gruntów ilastych o niskiej wytrzymałości, a grunty piaszczyste o korzystnych parametrach występują podrzędnie. Grunty zwałowe posiadają domieszki substancji organicznych, są podatne na duże osiadanie i mają wysokie ryzyko generowania osuwisk i przemieszczeń, nawet przy małych obciążeniach. Grunty zwałowe o niskiej wytrzymałości nie nadają się do posadowienia turbin wiatrowych. Dlatego duże znaczenie mają reprezentatywne badania geologiczno-inżynierskie zawierające badania terenowe i laboratoryjne w tym testy in-situ i modelowanie, oraz ich korelacja i analiza przez inżyniera geotechnika i projektanta fundamentów w celu sprawdzenie możliwości posadowienia turbiny w określonym miejscu. Typowe badania powinny obejmować 1-2 otwory, około 20-50 m głębokości (w zależności od wysokości turbiny wiatrowej), 1-3 sondowania in-situ w celu określenia parametrów wytrzymałościowych gruntu CPTU, DMT, badanie presjometrem Menarda, sondowanie dynamiczne (w przypadku gruntów niespoistych), badania wytrzymałości na ścinanie, badania in-situ w celu określenia sztywności gruntów w przypadku małych odkształceń (SCPTU, SDMT); pobieranie próbek NNS do badań laboratoryjnych (testy podstawowych parametrów fizycznych gruntu, edometryczne, trójosiowe). Zaawansowane analizy stateczności powinny uwzględniać reprezentatywne parametry wytrzymałościowe gruntu oraz działające na niego siły. Kompleksowe analizy geotechniczne wymagają uwzględnienia geometrii konstrukcji, zmienności przekazywanych naprężeń w czasie, etapów procesu budowlanego oraz wieloaspektowego zachowania się gruntu. Złożoność konstrukcji turbiny wiatrowej i jej praca pod obciążeniami cyklicznymi wymaga przyjęcia reprezentatywnego modelu geotechnicznego gruntu o wiarygodnych parametrach. Przyjęte do analizy fundamentu parametry mechaniczne i odkształceniowe gruntu powinny realistycznie odzwierciedlać jego zachowanie przy zmiennych obciążeniach. Oszacowanie nośności gruntu powinno uwzględniać teorię równowagi granicznej. Znacznie bardziej skomplikowana analiza przemieszczeń konstrukcji turbiny wiatrowej wymaga zastosowania zaawansowanych metod modelowania. Podstawowym problemem projektanta posadowienia jest złożoność interakcji sił cyklicznych i dynamicznych przenoszonych przez fundament na podłoże gruntowe. Właściwie zaprojektowanie przez konstruktora fundamentu lub wzmocnienia podłoża gruntowego powinno gwarantować bezpieczne i ekonomiczne posadowienie. W każdym przypadku należy dokładnie rozważyć możliwość konkretnej lokalizacji w celu eliminacji niebezpiecznych miejsc. W innych konieczne może być podjęcie specjalnych działań w zakresie specjalnych metod posadowienia, wzmocnienia gruntu różnymi technikami lub usunięcia gruntu o niskich parametrach.

EN

he article presents a list of available literature items related to geological-engineering investigations for the foundation of wind turbines, taking into account their foundation on the spoil dumps after lignite mining. The work was carried out on order within the EU project RFCS SUMAD agreement 847227. The work was performed under the SUMAD project entitled: “Sustainable Use of Mining Waste Dumps” financed within Research Found for Coal and Steel and co-financed by Ministry of Education and Research. In Polish Construction Law there are no standards for geological engineering investigations for this type of facility. Wind turbines are referred there as atypical structures, regardless of the complexity of ground conditions, whose construction or use may pose a serious threat to users or structures containing new technical solutions not present in the regulations and not proven in national practice. The objects so characterized are classified, according to the Geological and Mining Law, in the third geotechnical category, which requires detailed geotechnical tests, geological-engineering documentation, and geotechnical design according to the standards PN-EN1997-1 EUROKOD 7 and PN - 83/B – 03020 [4-7]. The Regulation of the Minister of Transport, Construction and Maritime Economy of 2012 [11] presents the general scope of geotechnical tests that must be performed when designing foundations, including wind turbines. The necessary condition for this type of foundation is the representative bearing load capacity of the ground, its stability, and ability to take various static and dynamic loads, limiting the possibility of generating geo-hazards together with a negative impact on the environment. Lignite opencast mine spoil heaps are characterized by high heterogeneity and variable lithology. Apart from the sandy soils with favorable strength parameters, they are mostly built of low strength clayey soils. These soils are prone to high subsidence and have a high risk of generating displacement, even at low loads. Organic low-strength clayey soils are not suitable for the foundation of wind turbines. Therefore, representative geological-engineering studies, field and laboratory tests, and correlation of the obtained test results are very important to check the possibility of its foundation in the specified place. This is required by a geotechnical engineer and foundation designer. Typical investigations should include 1-2 boreholes, approximately 20-50 m depth (depending on the wind turbine height), 1-3 in-situ sounding to determine the strength and stiffness parameters of the soil (CPTU, DMT), dynamic sounding (for non-cohesive soils), vane undrained shear strength tests, in-situ testing to determine the stiffness of soils for small deformations (SCPTU, SDMT); NNS sampling for laboratory testing (index, oedometer, triaxial). Advanced stability analyses should take into account the representative strength parameters of the soil and the forces acting on it from the wind turbine. Complex geotechnical engineering analyses require taking into account the geometry of the structure, variability of transmitted stresses in time, stages of the construction process, and multi-aspect behaviour of the soil. The complexity of the wind turbine structure and its operation under cyclic loads requires the adoption of a representative geotechnical model of the ground with reliable soil parameters. The parameters describing the mechanical and deformation properties of the soil, adopted for the analysis of the foundation, should realistically reflect the behaviour of the soil during variable structural loading. The estimation of the bearing capacity of the soil by analytical methods is performed by civil engineer constructor according to the limit equilibrium theory as a standard. A much more complicated analysis of the wind turbine structure displacement requires the use of advanced modelling methods. The basic designer problem is the complexity of the interaction of cyclic and dynamic forces transmitted by the foundation to the subsoil. Properly designed reinforcement of the subsoil should guarantee the safe and economic foundation of the wind turbines. In each case, the possibility of a specific location should be carefully considered to eliminate dangerous sites. In other cases, it may be necessary to take special measures in terms of special methods of foundation, reinforcement of the soil with various techniques, or removal of soil dump soil with low parameters.

2

Geologia obszarów miejskich : przykłady z aglomeracji warszawskiej

Radzikowski M., Cabalski K., Kowalczyk S.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 10/2

883--889

EN

The article presents the attempt to systematize the problems of urban geology using the example of Warsaw agglomeration. The introduction discusses the available literature, both domestic and foreign. It was noted that many authors understand this concept in various ways, defining it differently. This is the result of diverse interests of researchers, whose common point is that their works and research were located in or associated with urban areas. It also presents, in general, the range of subjects and the set of tools related to Earth sciences, which help in solving research tasks. The article makes reference to the constraints associated with availability of the land and problems related to the applicability of methods. It presents the thesis stating that the needs of users of geoinformation in the urban environment are different from the current ones, which were mainly focused on natural resources, rather than on interaction or coexistence of natural resources and development. The recipients of geoinformation in the urban environment, in relation to the presented conceptual scheme, are mainly people or institutions that do not have an appropriate knowledge of geology. Hence, it is necessary to present geoinformation in a clear and accessible manner, as conclusions or guidelines for use. The examples presented in the article prove that geology of urban areas is now becoming a very important part of knowledge necessary for proper, sustainable development of our cities. Over the last few years a significant part of the population moved to urban areas. This trend is noticeable in Poland and around the world.

3

Metody monitoringu osuwisk i wczesnego ostrzegania on-line na przykładzie badań geologiczno-inżynierskich w Beskidzie Niskim i Średnim

Bednarczyk Z.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/3

1220--1229

EN

The objective of this paper is to presents results and conclusions from landslide monitoring and early warning methods implemented by the author for road and infrastructure stabilization projects. Research present monitoring for 23 Carpathian landslides and 8 counteraction projects. Implemented instrumentation besides standard monitoring methods included automatic on-line measurements with real-time transfer of landslide data to the Internet. The initial site investigations were funded under the Landslide Counteraction Project (2005–2009). Standard monitoring measurements was financed by author and Poltegor-Institute (2006–2015). Real-time measurements were realized inside the EU Innovative Economy Programme (2008–2013). These measurements are conducted and financed by the author till now. The instrumentation consists of 26 standard inclinometers to depths of 5–21 m. Up to Fifty five series of measurements performed 4–9 times a year from 2006 till now detected displacement from several millimetres to 49 cm. These were observed at depths of 1–17 m. Modern automatic, early warning, real time system was installed in May 2010. The system is the first of its kind in Poland and one of several such a systems in the world. The installation was carried out in consultation with the Local Road Authority in Gorlice. It contained three automatic field stations investigating landslide parameters to the depths of 12–16 m and the weather station. The displacements were measured by in-place inclinometers, and innovative 3D continuous inclinometer systems with sensors located every 0.5 m. It has possibility to measure much greater range of movements compare to the standard systems. The obtained data allowed better recognition of geohazards triggering parameters and control of landslide stabilization works. It included definition of risk conditions. The early-warning about the risk to the road owner and the Carpathian Branch of Polish Geological Survey were implemented. Chosen monitoring methods and numerical modelling could help in forecasting of the landslide movement for estimation of remediation possibilities and improve effectiveness of stabilization works. However, landslide stabilization works are usully difficult and should be connected with control monitoring measurements.

4

Wpływ współczesnych ruchów pionowych podłoża na niestabilność infrastruktury budowlano-drogowej

Kaszubowski L. J.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 10/2

601--608

EN

The author presents the results of the engineering-geological research carried out along of the Potulicka St. and Bohaterów Warszawy Ave. in Szczecin. The analysis relates to geological drillings and made soundings carried out using an SL and ZW. Additionally, author presents use of high resolution seismic research as example to recognize the influence of the present-day vertical movements the ground surface, which have a significant effect on the instability of many parts of the existing technical infrastructure. Seismic high-resolution research carried out by the aid of apparatus CS-5G-1, where the reflection method was used. In the field research, used range Z = 50 ms, allowing the penetration of seismic waves in the Quaternary deposits to a depth of 40 m below terraine level. Author presents example of seismic research in the area of flood embankments of the Chemical Plants in Police (Western Pomerania), which show the existence of present-day vertical movements of the ground surface and which of similar size and in the same way can have a real impact in many areas on the instability of the existing civil engineering infrastructure, and can contribute to serious accidents or even disasters. As shown of the engineering-geological research in the area of Potulicka Street and Bohaterów Warszawy Avenue in Szczecin and seismic investigations, contemporary vertical movements in the Western Pomerania have different average rate of displacement of geological layers from 5–10 mm / year.

5

Problemy projektowania i wykonywania badań geologiczno-inżynierskich w Polsce

Grela M., Traczyński K.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 10/2

579--583

EN

The article describes particular stages of investigation on foundation soil in Poland and current legal situation on documenting results of subsoil tests andprocedures for approving geological engineering documentation. Quality of performed tests in compliance with assumed geological structure ofregion was described. Issues on selection ofinvestigation points placement for completion of linear structures and constructions with deep foundations were also raised. Moreover, geotechnical risks arisingfrom impreciselyperformed tests on geological engineering were characterized.The article describes the current legal situation con- cerning research documenting the subsoil and procedures for the approval of geological and engineering.

6

Etapowanie badań podłoża zgodnie z aktualnymi przepisami prawa budowlanego

Tarnawski M.

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2013

|

nr 3

16-28

PL

W niniejszej pracy zwrócono uwagę na aspekty prawne związane z realizacją badań geologiczno-inżynierskich i geotechnicznych na potrzeby budownictwa. Na tle wcześniejszego stanu prawnego omówiono i poddano krytycznej ocenie nowe zapisy wydanego w kwietniu 2012 r. Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych.

EN

This study analyses the legal aspects of geological, geotechnical and engineering works for construction purposes. The subjects are thoroughly regulated in the ‘Ground surveying instruction for road and bridge construction’. This article is a summarised, adjusted version of the in-depth lecture entitled ‘Geological, geotechnical and engineering surveying in the light of new geological and construction legal provisions’, held at the conference entitled 23rd National Construction Designer Workshop which took place last year in Wisla.

7

Badania geologiczno- inżynierskie i geotechniczne podłoża na potrzeby budowy dróg w świetle nowych przepisów prawa geologicznego i budowlanego. Cz. II

Tarnawski M.

Drogi : budownictwo infrastrukturalne

|

2012

|

Nr 9 (9)

26-38

PL

Przedstawiamy drugą część kompleksowego opracowania na temat prawnych aspektów badań geologiczno-inżynierskich oraz geotechnicznych na potrzeby budownictwa drogowego.

EN

This is the second part of an article concerning the legal issues of geological and geotechnical rese-arch executed for road constructing.

8

Badania geologiczno - inżynierskie i geotechniczne podłoża na potrzeby budowy dróg w świetle nowych przepisów prawa geologicznego i budowlanego. Cz. I

Tarnawski M.

Drogi : budownictwo infrastrukturalne

|

2012

|

Nr 7-8 (8)

32-45

PL

Przedstawiamy pierwszą część kompleksowego opracowania na temat prawnych aspektów badań geologiczno-inżynierskich oraz geotechnicznych na potrzeby budownictwa drogowego.

EN

This is the first part of an article concerning the legal issues of geological and geotechnical research executed for road constructing.

9

Zastosowanie badań sejsmicznych w badaniach geologiczno-inżynierskich wykorzystywanych w projektowaniu dróg i autostrad

Kaszubowski L.

Magazyn Autostrady

|

2011

|

Nr 11

64-70

PL

W artykule autor przedstawia możliwości zastosowania badań sejsmicznych w badaniach geologiczno-inżynierskich wykorzystywanych w projektowaniu dróg i autostrad. Przykładowo zostaną przeanalizowane badania sejsmiczne wykonane na obszarze mierzei jeziora Kopań. Badania sejsmiczne o wysokiej rozdzielczości zostały wykonane z wykorzystaniem aparatury CS-5G-1 i przeprowadzone wzdłuż przekroju usytuowanego poprzecznie do linii brzegowej Bałtyku. Na podstawie uzyskanych wyników zostaną przykładowo omówione aspekty geologiczno-inżynierskie badanego podłoża gruntowego, które mogłyby być analizowane w przeprowadzanych badaniach geologiczno-inżynierskich na każdym projektowanym odcinku dróg i autostrad.

EN

The author presents the possibilities of application of seismic investigations in engineering-geological research used in the design of roads and highways. For example, seismic surveys have been analyzed in the area of Kopań Lake Spit. Based on the results of seismic surveys have been discussed, for example, aspects of engineering-geological study of ground substrate that could be analyzed in a similar manner to be carried out an engineering-geological studies on each section of proposed roads and highways.

10

Zastosowanie NMT w badaniach geologiczno-inżynierskich na przykładzie stawu osadowego i hałd byłych kopalni uranu

Koszela-Marek Ewa

Geologos

|

2007

|

Vol. 11

533--540

PL

Praca przedstawia zastosowanie i możliwości NMT w badaniach geologiczno-inżynierskich na przykładzie stawu osadowego w Kowarach i terenu hałd w Radoniowie, pozostałych po byłych kopalniach uranu. Obszary te charakteryzowały się dużym stopniem zdegradowania terenu i skomplikowaną budową geologiczno-inżynierską, wywołaną działalnością górniczą. Ważnym etapem prac było wprowadzenie do numerycznych modeli danych dotyczących morfologii terenu, wody podziemnej, warstw geologiczno-inżynierskich, hałd oraz wartości promieniowania jonizującego. Modele te pozwalają na generowanie wielu map tematycznych, między innymi map geologiczno-inżynierskich, a także przekrojów geologiczno-inżynierskich wzdłuż dowolnie wskazanej linii przekrojowej. Umożliwiają także dokonywanie wielu obliczeń potrzebnych do projektowania rekultywacji.

EN

In this paper the application and possibilities of DTM for geological engineering researches are presented. Both the tailing pond in Kowary and the region of dumps in Radoniów, which is the former uranium mines area are considered. The areas under consideration were characterized by a high grade of degradation and very complex geological composition due to mining activity. The most important task of examination was input of data into numerical models concerning morphology, ground waters, geological engineering layers, dumps and intensity of ionizing radiation. These models give possibilities to generate both geological engineering maps and geological cross sections along any line and direction. The numbers of calculations necessary for remediation designing may also be carried out.

11

Stateczność poziomów eksploatacyjnych złoża wapieni w świetle badań geologiczno-inżynierskich i numerycznych

Kleta H., Pozzi M.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 271

201-211

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie określania stateczności poziomów eksploatacyjnych w odkrywkowych kopalniach wapienia. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i terenowych oraz obliczeń numerycznych umożliwiających określenie optymalnych parametrów wyrobisk eksploatacyjnych w odkrywkowych zakładach górniczych.

EN

In the paper problem of stability of working bench in the limstone quarry was discussed. The results of laboratory and field investigations , numerical modelling results for determination of working excavation dimensions in the quarry was presented.

12

Risk of dangerous exogeodynamical processes development on the territory of large cities

Sumatokhina I., Duk N.

Polish Geological Institute Special Papers

|

2004

|

Vol. 15

85-90

EN

The risk of development of dangerous exodynamical processes was investigated at the national and regional levels. Basic natural and technological factors of risk were determined on the basis of geological, geomorphologic, and geological-engineering methods and cartographical modelling. Classification of 45 large Ukrainian cities was implemented as a result of study of variety and estimations of intensity of man-caused influences on the cities territory. Scientific-methodical approach is suggested for estimation of the total risk of dangerous exogeodynamical processes on the large cities territories. It is based on the complex analyses of natural and technological risk factors. An approach is presented on the example of Dnipropetrovsk -one of the largest industrial cities in Ukraine. The risk estimation was developed within the limits of engineering and geomorphologic zones, which were chosen on the base of morphogenetical, morpholithological, morphometrical, morphological, and engineering-geological characteristics. Developed estimation is executed using both the probability of the negative processes and possible expenses caused by them for forecasting of man-caused geosystems position and working-out of control systems and defence arrangement of the high-risk zones. Its result is a series of cartographic models, including map of a ratio of total risk degrees and intensity of man-caused loading on a city relief.

PL

Ryzyko rozwoju niebezpiecznych procesów egzogeodynamicznych zostało zbadane na poziomach krajowym i regionalnym. Na podstawie badań geologicznych, geomorfologicznych, inżynieryjno-geologicznych oraz modelowania kartograficznego ustalono podstawowe czynniki przyrodnicze i technogeniczne warunkujące rozwój procesów egzogeodynamicznych. Na podstawie wyników badań różnorodności i oceny intensywności wpływu technogenicznego na terytoria miast została urzeczywistniona klasyfikacja 45 dużych miast Ukrainy. Zaproponowano metodologiczne podejście do oceny ryzyka rozwoju procesów egzogeodynamicznych na obszarze miast, oparte na kompleksowej analizie przyrodniczych i technogenicznych czynników ryzyka. Za przykład posłużył Dniepropietrowsk - jedno z największych miast przemysłowych Ukrainy. Ocena ryzyka została przeprowadzona w granicach jednostek taksonomicznych rejonizacji inżynieryjno-geomorfologicznej, które wyodrębniono z uwzględnieniem charakterystyki morfogenetycznej, morfologicznej, morfometrycznej, inżynieryjno-geologicznej i innych. Przy ocenie uwzględniono zarówno prawdopodobieństwo przejawu procesów negatywnych, jak i powiązanych z nimi ewentualnych nakładów dla prognozowania stanu systemów technogenicznych i opracowania systemów kontroli i przedsięwzięć z ochrony stref zwiększonego ryzyka. Rezultatem jest seria modeli kartograficznych, w tym również mapy podsumowującej współzależności stopnia ryzyka sumarycznego oraz intensywności wpływu technogenicznego na ukształtowania terenu miasta.