fundamenty na terenach górniczych - strona główna...
TRANSCRIPT
Fundamenty na terenach górniczych
Instrukcja ITB
� Wymagania techniczno-budowlane dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach podlegających wpływom eksploatacji górniczej zostały wydane i zalecone do stosowania w działalności inwestycyjnej na podstawie rozporządzenia Ministra Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska w dniu 8 maja 1975
� Znowelizowane i wydrukowane jako Instrukcja ITB nr 364/2007 pt.: ITB, Wymagania techniczne dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach górniczych
� Nawiązują do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dn. 12 kwietnia 2002 w sprawiewarunków technicznych jaki powinny podlegać budynki i ich usytuowanie
Przedmiot instrukcji
� Obiekty budowlane:� Mieszkalne i użyteczności publicznej
� Przemysłowe i typu halowego
� Niektóre obiekty inżynierskie
� Zewnętrznej infrastruktury obiektów i jej podłączeń do instalacji wewnętrznych
� Wpływy� Ciągłe deformacje powierzchni terenu związane z
wystąpieniem górniczych niecek obniżeniowych
� Drgania podłoża jako efekty wstrząsów górniczych
Ważniejsze normy i dokumenty powiązane
� PN-85/B02170 Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki
� PN-85/B02000 Obciążenia budowli.
� Instrukcja ITB nr 332/1994 Projektowanie hal stalowych na terenach górniczych wraz z komentarzem i przykładami
� Instrukcja ITB nr 391/2003 Projektowanie budynków podlegających wpływom wstrząsów górniczych
� Instrukcja ITB nr 416/2006 Projektowanie budynków na terenach górniczych
Wpływy podziemnej eksploatacji górniczej na powierzchnię
WPŁYWY EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ
NA POWIERZCHNIĘ
Przemieszczenia elementów górotworu
Wstrząsy górnicze
Zmiana stosunkówwodnych w górotworze
i na powierzchni
Deformacje powierzchni
Deformacje ci ągłe Deformacje nieci ągłeDodatkowe deformacje
powierzchni
Drgania podło ża
� Zniekształcenia powierzchniowej warstwy górotworu w formie niecki obniżeniowej, charakteryzowane przez:� Pionowe przemieszczenie w
� Poziome przemieszczenie u
� Nachylenie T
� Krzywiznę K
� Poziome odkształcenie ε
� Wyliczane z teorii mechaniki górotworu (Budryka-Knothego) zależą od:� Grubości (g) i głębokości (H) eksploatowanego pokładu
� Kąta zasięgu wpływów górniczych (β)
� Współczynnika eksploatacyjnego (system z zawałem czy z podsadzką)
Ciągłe deformacje powierzchni
Ciągłe deformacje powierzchni
gdzie:r – promieńzasięgu wpływów górniczych:
r = H / tg β
c = 2,0 jeśli nieznane
Kategorie deformacji terenu górniczego
Można przyjmować kryteria oddzielnie dla każdego wskaźnika, za pomocą trzech odrębnych kategorii np.: II (T), V (R)
gdzie R = 1 / K
� Dzieli się na dwa podstawowe typy:� Deformacja powierzchniowa
� Deformacja liniowa
� Zniekształcenie przypowierzchniowej elementów górotworu do pustek, które pozostały po wcześniejszych wyrobiskach, lub gdy eksploatacja jest prowadzona na małej głębokości. Przybiera formę:� Lejów stożkowych
� Nieregularnych zapadlisk prostopadłościennych
� Otworów cylindrycznych
Nieciągłe deformacje powierzchni
� Deformacje liniowe towarzyszom zwykle obniżeniom terenu nad:� polami płytkiej eksploatacji górniczej
� szybko postępującym frontem robót
� wychodniami uskoków tektonicznych lub wychodniami pokładów nachylonych naruszonych robotami górniczymi
� Przybiera formę:� pęknięć i szczelin
� rowów i progów terenowych
� osuwisk
Nieciągłe deformacje powierzchni
Zmiana stosunków wodnych
� Sutki:� zalewiska powierzchniowe
� względne podniesienie poziomu wody gruntowej w stosunku do obniżonego poziomu terenu
� obniżenie powierzchni terenu spowodowane odwodnieniem górotworu w obszarze tzw. leja depresyjnego
� obniżenie powierzchni spowodowane zmianą poziomu wód gruntowych w górotworze (zjawiska sufozyjne)
Wstrząsy górnicze
� Zjawiska dynamiczne
� Powstają w wyniku gwałtownego przemieszczania , pękania lub załamywania się warstw górotworu
� Wyzwalają duże energie
� Są źródłem drgań, propagujących się w gruncie �parasejsmika
� Charakteryzuje się je przez:� przyśpieszenia
� częstotliwości
� przyspieszeniowe spektrum odpowiedzi
Projektowanie na terenach górniczych
Przed opracowaniem dokumentacji projektowej musi byćwykonana (na podstawie programu robót górniczych):
� Prognoza szczegółowa zawierająca:� Wartości ustalonych i nieustalonych wskaźników deformacji
� Ocenę ich narastania
� Prognoza podstawowa dostarcza:� Czasow-ekstremalne wartości wskaźników deformacji
� Prognoza przybliżona obejmuje:� Mapę izolinii końcowych obniżeń terenu
� Kategorie terenu górniczego
� Warunki posadowienia za B/03020� Określić wymagany zakres badań terenowych i
laboratoryjnych
� Przy met. B – obniżyć E0 o 30%
� Głębokość wierceń min. 3,0 m (zalecana 5,0) poniżej poziomu posadowienia
� Ustalenie istniejących warunków hydrogeologicznych i możliwości ich zmiany
Projektowanie na terenach górniczych
Kwalifikacja do zabudowy terenów o deformacji ciągłęj
� Wprowadzić trwały drenaż jeżeli po obniżeniu terenu woda gruntów w stosunku do pierwotnego poziomu terenu może się utrzymać na głębokości g < w + h
� Ewentualna realizacja wymaga szczegółowej analizy oraz systemu zabezpieczeń konstrukcji jeżeli
� Można stosować urządzenia do rektyfikacji pionowej lub uznać przechylenia za dopuszczalne jeżeli T > 10 mm
mm9>ε
Wartości charakterystyczne oddziaływań górniczych
� Nie stosujemy dla nachylenia T
� Dla ε i K uzyskujemy przez przemnożenie przez współczynnik warunków pracy kwp
Współczynniki bezpieczeństwa – obliczeniowe wartości oddziaływań
� Dla ε – 1,3
� Dla T:� Dla obiektów wysokich oraz jeśli wysokość obiektu
przekracza dwukrotny wymiar krótszego boku: 1,5
� Dla pozostałych: 1,2
� Dla K – 1,7
Obliczeniowe wartości dla drgań
� Przyjmuje się równe charakterystycznym, przy czym:� ap,d = ap,max maksymalne prognozowane przyspieszenie
podłoża w przewidywanym miejscu lokalizacji
� β(T) wartość przyspieszeniowego spektrum dla wzorcowego spektrum odpowiedzi, gdzie T – okres drgań własnych budowli
SGN
� Kombinacje obciążeń:� Podstawowa – stałe + zmienne
� Wyjątkowa – stałe + niektóre zmienne + jedno wyjątkowe
� SGU: Ek ≤ Ck
� Ek - efekt oddziaływań charakt. Wyznaczony dla jednej z kombinacji
� Ck wartość dopuszczalna efektu oddziaływań górniczych zgodnie z tab. 4
Miara uciążliwości użytkowania obiektu
Posadowienie obietów
� Zaleca się stosować posadowienie BEZPOŚREDNIE
� Posadowienie w miarę możności PŁYTKO
� Zadanie fundamentu - oprócz przeniesienia pionowych obciążeń na grunt musi przejąć skutki oddziaływań
� Posadowienie na jednym poziomie pod całym obiektem
� W przeciwnym razie – przerwy dylatacyjne (9b, c) lub zagłębienie środkowej części (9a)
� NIE należy posadawiac na warstwie o dużej nośności a małej odksztłcalności
� Unikac lokalizacji na stoku
Posadowienie obiektów
Uzasadnienie
Posadowienie na stoku
Ławy fundamentowe z przeponą
Układy ściągów w poziomie posadowienia
Literatura
� Grabowski Z., Pisarczyk St., Obrycki M., „Fundamentowanie”
� Piętkowski R. Fundamentowanie
� Kwiatek J., Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych
� ITB, Instrukcje, Wytyczne, Poradniki 364/2007, Wymagania techniczne dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach górniczych