Aktualne problemy budownictwa na terenach górniczych i pogórniczych.

Aktualne problemy budownictwa na terenach górniczych i pogórniczych. Monografia zawiera zagadnienia związane z prawidłowym projektowaniem nowych i utrzymaniem istniejących obiektów budowlanych na terenach górniczych. Materiał podzielono na cztery części: Oddziaływania górnicze (dotyczy m.in. trafności i wiarygodności prognoz oraz opinii górniczo-geologicznych), Budownictwo kubaturowe – statyka (zawiera rozdziały omawiające m.in. oddziaływania górnicze i ich wpływ na obiekty budowlane, uwarunkowania dotyczące projektowania budynków, pomiarów i usuwania wychyleń budowli, działania a priori i a posteriori, wpływ pustek w podłożu na konstrukcje), Budownictwo kubaturowe – dynamika (omówiono tutaj m.in. metody oceny odporności dynamicznej obiektów, wpływ uwzględnienia interakcji konstrukcji z podłożem) oraz Inżynieria komunikacyjna i infrastruktura (ta część dotyczy m.in. oceny bezpieczeństwa i zabezpieczenia obiektów mostowych oraz sieci gazowej, wpływu deformacji górniczych na nawierzchnie drogowe i słupy linii energetycznej). Podejmowana tematyka jest jednym z ważniejszych zagadnień dotyczących bezpieczeństwa użytkowania obiektów budowlanych przez mieszkańców gmin górniczych w Polsce. Autorami referatów są uznani specjaliści w zakresie poruszanej tematyki.

Przedmowa ...................................................................................................... 11
I. ODDZIAŁYWANIA GÓRNICZE
1. Dokładność, trafność i wiarygodność prognoz górniczych
deformacji powierzchni
Andrzej KOWALSKI ...................................................................................... 15
1.1. Chaos czy determinizm procesu deformacji? ......................................... 15
1.2. Rozróżnianie dokładności od wiarygodności i trafności prognozy .......... 16
1.3. Stan wiedzy ........................................................................................... 16
1.4. Dokładność prognoz deformacji ............................................................ 19
1.5. Wiarygodność prognoz ......................................................................... 21
1.6. Trafność prognoz ................................................................................. 23
1.7. Zakończenie ......................................................................................... 24
Bibliografia ................................................................................................. 24
2. Opinie górniczo-geologiczne dla budownictwa na terenach górniczych
Jerzy MAJCHRZAK ....................................................................................... 27
2.1. Wprowadzenie ...................................................................................... 27
2.2. Podstawy prawne sporządzania opinii .................................................. 29
2.3. Zasady stosowane przy sporządzaniu opinii górniczo-geologicznych .... 31
2.4. Podsumowanie ..................................................................................... 38
Bibliografia ................................................................................................. 39
Załącznik. Wzór formularza opinii górniczo-geologicznej ............................. 41
3. Wstrząsy górnicze w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym – intensywność
drgań i przyspieszenie projektowe
Grzegorz MUTKE, Jacek CHODACKI, Krystyna STEC ...................................... 43
3.1. Charakterystyka sejsmiczności w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym ... 43
3.2. Charakterystyka parametrów drgań powierzchni od wstrząsów
górniczych ............................................................................................ 47
3.3. Prognozowanie drgań wywołanych wstrząsami ..................................... 50
3.4. Intensywność sejsmiczna i Górnicza Skala Intensywności Sejsmicznej .. 52
3.5. Przyspieszenie projektowe ..................................................................... 55
Bibliografia .................................................................................................. 56
II. BUDOWNICTWO KUBATUROWE (STATYKA)
4. Oddziaływania górnicze i ich wpływ na obiekty budowlane
Marian KAWULOK ....................................................................................... 61
4.1. Wprowadzenie ...................................................................................... 61
4.2. Rodzaje wpływów eksploatacji górniczej na powierzchnię ..................... 63
4.3. Oddziaływania wpływów eksploatacji górniczej na obiekty budowlane .. 64
4.4. Uwaga końcowa .................................................................................... 71
Bibliografia .................................................................................................. 71
5. Uwarunkowania dotyczące projektowania obiektów na terenach
górniczych
Michał BAL ............................................................................................... 73
5.1. Wprowadzenie ....................................................................................... 73
5.2. Uwarunkowania prawne ....................................................................... 74
5.3. Obiekty budowlane projektowane na terenach górniczych .................... 78
5.4. Podsumowanie ..................................................................................... 83
5.5. Podstawy prawne ................................................................................. 84
6. Ocena odporności statycznej budynków w świetle
najnowszych doświadczeń
Leszek CHOMACKI, Wiesław MIKA ................................................................ 85
6.1. Wprowadzenie ....................................................................................... 85
6.2. Kryteria oceny odporności budynków i uwarunkowania prawne ............ 86
6.3. Metody oceny odporności statycznej budynków .................................... 87
6.4. Wiarygodność dokonywanych ocen odporności ..................................... 89
6.5. Kierunki prowadzonych badań ............................................................. 90
6.6. Propozycje zmian w zakresie kryteriów dopuszczania
eksploatacji górniczej ............................................................................ 93
Bibliografia .................................................................................................. 94
7. Pomiary wychylonych od pionu obiektów budowlanych
Tomasz NIEMIEC, Radosław ZABOREK ......................................................... 97
7.1. Rektyfikacja i potrzeba pomiarów wychyleń obiektów ............................ 97
7.2. Pomiary elementów pionowych i poziomych .......................................... 98
7.3. Czynniki wpływające na wyniki pomiarów ........................................... 100
7.4. Wymagania normatywne ..................................................................... 101
7.5. Metody pomiaru wychyleń od pionu budynków .................................. 102
7.6. Podsumowanie .................................................................................... 109
Bibliografia ................................................................................................ 110
8. Projektowanie usuwania wychyleń budowli ze względu
na minimalizację pracy wykonywaniej przez układ rektyfikujący
Krzysztof GROMYSZ .................................................................................. 111
8.1. Wprowadzenie ..................................................................................... 111
8.2. Charakterystyki rektyfikowanych budowli .......................................... 112
8.3. Wartości charakterystyk rektyfikowanego zbiornika ........................... 115
8.4. Analiza pracy wykonanej przez siłowniki ............................................ 120
8.5. Podsumowanie .................................................................................... 121
Bibliografia ................................................................................................ 122
9. Działania a priori i a posteriori w ocenie zachowania konstrukcji
na terenach górniczych
Lidia FEDOROWICZ, Jan FEDOROWICZ ......................................................... 125
9.1. Wprowadzenie ..................................................................................... 125
9.2. Postępowanie a priori i a posteriori w analizach
inżynierskich i badawczych ................................................................ 127
9.3. Podsumowanie i wnioski ..................................................................... 132
Bibliografia ................................................................................................ 134
10. Prognozowanie uszkodzeń budynków w warunkach ciągłych deformacji
terenu górniczego
Leszek CHOMACKI .................................................................................... 137
10.1. Wprowadzenie ................................................................................... 137
10.2. Przegląd metod prognozowania uszkodzeń ........................................ 138
10.3. Przeprowadzone badania i ich wyniki ................................................ 142
10.4. Podsumowanie i wnioski ................................................................... 147
Bibliografia ................................................................................................ 147
11. Skuteczność wzmocnienia budynku kościoła w warunkach wpływów
podziemnej eksploatacji górniczej
Łukasz DROBIEC, Marian KAWULOK, Leszek SŁOWIK .................................. 149
11.1. Wprowadzenie ................................................................................... 149
11.2. Opis obiektu ..................................................................................... 150
11.3. Wzmocnienia i naprawy wykonane do 2017 r. .................................. 151
11.4. Wzmocnienia i naprawy wykonane po 2017 r. .................................. 152
11.5. Warunki górnicze .............................................................................. 154
11.6. Wyniki geodezyjnych pomiarów powierzchni i kościoła ..................... 156
11.7. Wyniki przeglądów konstrukcji po 2017 r. ........................................ 160
11.8. Podsumowanie .................................................................................. 160
Bibliografia ................................................................................................ 160
12. Uszkodzenia budynku szkoły w warunkach intensywnych
wpływów górniczych
Wiesław MIKA, Mariusz STAWINOGA .......................................................... 161
12.1. Wprowadzenie ................................................................................... 161
12.2. Charakterystyka budynku ................................................................ 162
12.3. Warunki górnicze .............................................................................. 164
12.4. Uszkodzenia budynku ....................................................................... 165
12.5. Prace naprawcze i zabezpieczające .................................................... 169
Bibliografia ................................................................................................ 170
13. Wpływ ujawnienia się pustek w podłożu gruntowym na konstrukcję
istniejącego budynku
Kazimierz KONIECZNY .............................................................................. 171
13.1. Wstęp ................................................................................................ 171
13.2. Przykład I .......................................................................................... 172
13.3. Podsumowanie .................................................................................. 182
Bibliografia ................................................................................................. 182
III. BUDOWNICTWO KUBATUROWE (DYNAMIKA)
14. Porównanie wpływu wstrząsów górniczych na budynki
z innymi wybranymi oddziaływaniami dynamicznymi
Krzysztof GROMYSZ ................................................................................. 185
14.1. Wprowadzenie ................................................................................... 185
14.2. Program badań ................................................................................. 186
14.3. Aparatura pomiarowa ....................................................................... 189
14.4. Przebieg i wyniki pomiarów ............................................................... 189
14.5. Częstotliwościowa struktura drgań ................................................... 191
14.6. Wpływ drgań na budynki i ludzi ....................................................... 195
14.7. Podsumowanie .................................................................................. 197
Bibliografia ................................................................................................ 198
15. Metody oceny odporności dynamicznej obiektów budowlanych poddanych
oddziaływaniom parasejsmicznym indukowanym eksploatacją górniczą
Janusz RUSEK, Leszek SŁOWIK, Dagmara RATAJ, Jakub KRUPA ................. 199
15.1. Wstęp ............................................................................................... 199
15.2. Ocena odporności dynamicznej istniejących obiektów budowlanych
poddanych wpływom wstrząsów górniczych .................................... 200
15.3. Metodyka oceny odporności liniowych obiektów infrastruktury
podziemnej ...................................................................................... 206
15.4. Podsumowanie i wnioski końcowe ................................................... 209
Bibliografia ............................................................................................... 210
16. Wpływ uwzględnienia interakcji konstrukcji z podłożem na odpowiedź
dynamiczną konstrukcji
Natalia PIETRZAK ..................................................................................... 213
16.1. Wprowadzenie .................................................................................. 213
16.2. Interakcja konstrukcji z podłożem – uwzględnienie wpływu
odkształcalnego podłoża .................................................................. 214
16.3. Wpływ zmiany gęstości ośrodka na rozchodzenie
się fali dynamicznej ......................................................................... 219
16.4. Podsumowanie ................................................................................. 224
Bibliografia ............................................................................................... 224
IV. INŻYNIERIA KOMUNIKACYJNA I INFRASTRUKTURA
17. Wpływ deformacji ciągłych terenu na nawierzchnie drogowe
w świetle najnowszych badań
Marta KADELA, Beata PARKASIEWICZ .......................................................... 229
17.1. Wprowadzenie .................................................................................. 229
17.2. Problematyka oceny wpływu oddziaływań górniczych
na nawierzchnie drogowe ................................................................. 231
17.3. Analiza numeryczna układu nawierzchnia
drogowa-podłoże górnicze na wybranym przykładzie ....................... 234
17.4. Podsumowanie ................................................................................. 239
Bibliografia ............................................................................................... 239
18. Elementy oceny bezpieczeństwa obiektów mostowych
poddanych wpływom eksploatacji górniczej
Piotr BĘTKOWSKI ...................................................................................... 241
18.1. Wpływ górniczych deformacji terenu na obiekty mostowe ................. 241
18.2. Profilaktyka. Wymagania projektowe ................................................ 243
18.3. Kontrola stanu technicznego ............................................................. 246
18.4. Pomiary ............................................................................................. 247
18.5. Monitoring ........................................................................................ 248
18.6. Nowoczesne zarządzanie informacją .................................................. 249
18.7. Podsumowanie .................................................................................. 251
Bibliografia ................................................................................................ 251
19. Zastosowanie czujnika hydraulicznego do ciągłego geometrycznie
pomiaru przemieszczeń pionowych gruntu
Rafał SIEŃKO, Łukasz BEDNARSKI, Tomasz HOWIACKI ................................. 253
19.1. Wstęp ................................................................................................ 254
19.2. Automatyczny czujnik hydrauliczny .................................................. 257
19.3. Budowa czujnika hydraulicznego ...................................................... 258
19.4. Instalacja czujnika w nasypie drogowym .......................................... 259
19.5. Przykładowe wyniki pomiarów przemieszczeń pionowych ................. 261
19.6. Wnioski ............................................................................................. 263
Bibliografia ................................................................................................ 264
20. Uszkodzenia i zabezpieczenia sieci gazowej na terenach
objętych wpływami górniczymi
Piotr KALISZ ............................................................................................ 265
20.1. Wprowadzenie .................................................................................. 265
20.2. Oddziaływanie eksploatacji górniczej na gazociągi ........................... 266
20.3. Stosowane zabezpieczenia sieci gazowej na terenach górniczych ..... 268
20.4. Skutki oddziaływania eksploatacji górniczej na gazociągi ................ 272
20.5. Zakończenie ..................................................................................... 275
Bibliografia ............................................................................................... 276
21. Wpływ deformacji górniczych na zmianę oddziaływań
na słupy linii energetycznych
Grzegorz WANDZIK ................................................................................... 277
21.1. Wprowadzenie ................................................................................... 277
21.2. Klasyfikacja oddziaływań na linie elektroenergetyczne ...................... 278
21.3. Zagrożenia związane z deformacjami terenu ..................................... 278
21.4. Czynniki decydujące o wrażliwości linii ............................................. 279
21.5. Metody obliczeniowe ......................................................................... 281
21.6. Ocena wrażliwości. Przykładowe analizy ........................................... 283
Bibliografia ................................................................................................ 288