Fundamenty na terenach górniczych - Strona główna AGHhome.agh.edu.pl/~anabo/dopobr/10_tereny_gornicze.pdf · Fundamenty na terenach górniczych. Instrukcja ITB Wymagania techniczno-budowlane

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