Mieczysław JÓŹWIK, Wojciech JAŚKOWSKI, Tomasz KORBIEL, Tomasz LIPECKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Transkrypt

1 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Mat. Symp. str. Mieczysław JÓŹWIK, Wojciech JAŚKOWSKI, Tomasz KORBIEL, Tomasz LIPECKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków Wyniki ciągłej rejestracji przemieszczeń i wychyleń budynku w czasie wstrząsów górniczych Streszczenie Ciągły monitoring przemieszczeń poziomych wysokich budynków na terenach górniczych był do niedawna zagadnieniem praktycznie nierozwiązywalnym. W referacie przedstawiono nowe zastosowania w tym zakresie bazujące na technice GPS oraz laserowym systemie pomiarowym. Zostały one zrealizowane przy obserwacji jedenastokondygnacyjnego budynku mieszkalnego. Zachowanie się budynku w okresie rocznych badań, w czasie których zarejestrowano wpływ wstrząsów górniczych i eksploatacji zostało przedstawione w formie tabelarycznej i graficznej.. Wstęp Najnowsze wyniki pomiarów geodezyjnych wykonywanych w celu wyznaczania przemiezczeń powierzchni terenu górniczego i obiektów na nim posadowionych (Zych ; Cygan i in. ; Jóźwik i in. ) wskazują na znaczne zróżnicowanie wartości przemieszczeń wywołanych przerwami w eksploatacji, zmianami prędkości eksploatacji oraz wstrząsami górniczymi. Wynika z nich, że dla wiarygodnej oceny wpływów eksploatacji na uszkodzenia obiektów konieczne jest wykonywanie pomiarów w najbardziej intensywnej fazie występowania wpływów na obiekt, a w przypadku występowania wstrząsów wykonywanie obserwacji zaraz po wstrząsie. Pomiary geodezyjne przemieszczeń obiektów powinny być tak zaplanowane i realizowane, aby na podstawie ich wyników można było wyznaczyć wybrane wskaźniki deformacji obiektu z wyników pomiarów, bez konieczności przyjmowania dodatkowych założeń, dotyczących konstrukcji obiektu, np. jego sztywności. Najnowsze techniki pomiarowe, wykorzystywane w geodezji, mogą te wymagania w dużej części spełnić. Zapewnić bowiem mogą ciągłą rejestrację przemieszczeń wybranych punktów obiektów lub ich wyznaczenie w dowolnym momencie czasowym (np. po wstrząsie górniczym). Rozmieszczenie punktów obserwacyjnych oraz aparatury pomiarowej powinno być konsultowane ze specjalistami z zakresu dynamiki budowli. W wielu przypadkach występują przy tym jednak ograniczenia wynikające z możliwości technicznych ustawienia aparatury w wybranym miejscu. Potrzebny jest kompromis między wymaganiami, które są niezbędne do ustawienia i ciągłego funkcjonowania aparatury geodezyjnej zamontowanej na obiekcie a projektowanym, optymalnym jej położeniem na obiekcie.

2 M. JÓŹWIK, W. JAŚKOWSKI, T. KORBIEL, T. LIPECKI Wyniki ciągłej rejestracji... W wielu przypadkach uzyskiwane z pomiarów geodezyjnych informacje o przemieszczeniach obiektu są dla specjalistów niewystarczające lub nawet zbędne, ze względu na niewystarczającą ilość punktów obserwacyjnych lub ich niewłaściwą lokalizację na konstrukcji. Każda jednak informacja o przemieszczeniu obiektu, która nie wymaga przyjmowania żadnych założeń o jego cechach konstrukcyjnych poszerza zakres wiedzy o oddziaływaniu na niego przyczyn, które te przemieszczenia wywołały. Takiego rodzaju informacje dają ciągłe pomiary przemieszczeń poziomych oraz wychyleń budynku wywołanych eksploatacją górniczą, które przedstawiono w dalszej części referatu.. Przemieszczenia budynku na powierzchni terenu podlegającego wpływom eksploatacji górniczej Deformacje powierzchni terenu i wstrząsy górnicze, wywołane eksploatacją górniczą, oddziaływują w sposób niekorzystny na obiekty budowlane. Ciągłe deformacje terenu górniczego wywołują przemieszczenia fundamentów obiektu pionowe i poziome. Zróżnicowanie tych przemieszczeń powoduje wystąpienie takich zmian jak: nachylenie obiektu, wygięcie konstrukcji oraz odkształcenia postaciowe. Wstrząsy górnicze powodują powstanie fal sejsmicznych, które poprzez górotwór docierają do powierzchni terenu i obiektów wywołując w nich dynamiczne zmiany (drgania, przemieszczenia) (Maciąg ). Dokładny stan przemieszczeń oraz naprężeń budowli wywołanych tymi przyczynami nie jest nigdy znany. W sposób przybliżony może być określony na podstawie pomiarów geodezyjnych i sejsmicznych (a posteriori) lub obliczeń prognostycznych (a priori). Ruch budynku na obniżającej się pod wpływem eksploatacji powierzchni terenu przedstawiono schematycznie na rysunku.. (Kwiatek 998). Ze stanu wyjściowego S budynek przemieszcza się do położenia S. Traktując go jako bryłę sztywną przemieszczenie budynku można rozłożyć na dwie składowe poziomą u oraz pionową w. Oprócz przemieszczenia występuje również rotacja budynku, która określa jego wychylenie od pionu Tb. W zależności od miejsca położenia budynku na niecce obniżeniowej wyróżnić przy tym można dwa stany oddziaływań rozciągania lub ściskania konstrukcji wynikające z wypukłego (rys...c) lub wklęsłego (rys...d) profilu niecki. Przemieszczenia, nachylenia i odkształcenia budynku są zmienne w czasie a ich wartość zależy od chwilowego położenia budynku względem krawędzi eksploatacji. Ilustruje to rysunek.. (Kwiatek 998). W końcowym etapie po zakończeniu eksploatacji budynek zajmie położenie, różniące się od położenia początkowego teoretycznie tylko składową pionową przemieszczenia. Stąd też bardzo ważne jest, aby pomiary geodezyjne wykonywać w takich momentach czasowych, w których występuje maksymalne przemieszczanie budowli. W praktyce jest to stosowane bardzo rzadko. Najlepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie systemów pomiarowych, które rejestrowałyby wartości przemieszczeń, nachyleń i odkształceń budynków w sposób ciągły. Dalej w referacie przedstawiono dwa rodzaje takich systemów jeden oparty na technologii GPS, drugi na technologii laserowej.. Geodezyjne pomiary przemieszczeń i odkształceń budynków Zakres i metodyka pomiarów przemieszczeń i odkształceń budowli na terenach górniczych muszą uwzględniać założony cel obserwacji (poznawczy, techniczno-ruchowy) oraz charakterystykę konstrukcyjną obiektów.

3 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie a) S u w P Tb T b) c) S d) R R Rys... Schemat przemieszczenia budynku na powierzchni niecki obniżeniowej Fig... Plan of building displacements on area of subsidence through r r. r. r W max + max R min + max + max - max - max Rys... Przemieszczenia, nachylenia i odkształcenia budynku w kolejnych etapach położenia krawędzi eksploatacji Fig... Displacements, tilt and deformations in the following periods of exploitation limits locations Metodami geodezyjnymi określane są następujące wskaźniki przemieszczeń i odkształceń budowli: przemieszczenia pionowe. Wyznacza się je ze zmian wysokości reperów zastabilizowanych na fundamentach i czasami na dachach budynków. Wysokości reperów określa się metodą niwelacji geometrycznej precyzyjnej lub technicznej,

4 M. JÓŹWIK, W. JAŚKOWSKI, T. KORBIEL, T. LIPECKI Wyniki ciągłej rejestracji... odchylenia od pionu. Oblicza się je ze zmian wychyleń naroży poszczególnych segmentów budynku, które wyznaczane są metodą rzutowania góry segmentu na poziom fundamentów. Często też odchylenia te oblicza się ze zmian przemieszczeń pionowych reperów na fundamencie, przyjmując założenie, że dany segment budynku jest bryłą sztywną, przemieszczenia poziome. Do tej pory wyznacza się je przeważnie jako przemieszczenia względne poszczególnych części budynku względem siebie. Określane są ze zmian odległości mierzonych między reperami lub zmian rozwartości szczelin dylatacyjnych, odkształcenia konstrukcji budynków. Wyznacza się je z zastosowaniem tensometrów. Zazwyczaj stosowane są tensometry mechaniczne lub elektrooporowe. Tensometry elektrooporowe umożliwiają ciągłą rejestrację zmian odkształceń. Wadą klasycznych metod pomiarów geodezyjnych stosowanych w pomiarach przemieszczeń jest brak ciągłości obserwacji w czasie. Wykonywane są one w określonych interwałach czasowych, najczęściej kwartalnych, półrocznych lub rocznych, które nie mają związku z położeniem krawędzi eksploatacji względem obserwowanego obiektu. Stąd też wynikają problemy z określeniem na ich podstawie maksymalnych wskaźników przemieszczeń, których doznał obserwowany budynek.. Ciągłe pomiary wybranych wskaźników przemieszczeń budynków na terenach górniczych Nowe technologie geodezyjne, oparte na technice laserowej i satelitarnej GPS (Lipecki 999) umożliwiają ciągły pomiar przemieszczeń pionowych i poziomych budynków oraz ich wychyleń od pionu. Znany od kilku lat pomiar zmian wychyleń budowli od pionu na terenach górniczych wykorzystuje urządzenie do ciągłego pomiaru wychyleń [7], opracowane i zbudowane w Głównym Instytucie Górnictwa. Urządzenie to, zwane potocznie laserowym czujnikiem wychyleń, rejestruje w minutowych interwałach czasu ekstremalne wartości zmian nachylenia swojej podstawy, zamocowanej w wybranym miejscu budowli (Szade i in. 998). W 999 roku zbudowano w Zakładzie Geodezji Górniczej AGH system laserowy, który umożliwia pomiar przemieszczeń czujnika względem wiązki laserowej, przy czym odległość lasera od czujnika może osiągać nawet kilkaset metrów []. System ten w jednej z odmian został zastosowany do ciągłej rejestracji wychyleń góry budynku mieszkalnego względem fundamentów. Rozmieszczenie elementów systemu w budynku oraz zasadę jego działania przedstawiono schematycznie na rysunku.. Układ pomiarowy składa się z dwóch podstawowych elementów: kompensacyjnego wskaźnika laserowego, który utrzymuje stały kierunek wiązki laserowej, układu detekcyjnego, który wyznacza współrzędne środka wiązki laserowej i rejestruje je na twardym dysku komputera. Częstotliwość zapisu współrzędnych środka plamki laserowej wynosi, Hz. Dlatego też układ może być stosowany do rejestracji zmian wychyleń szybkozmiennych. Wskaźnik laserowy ustawiany jest na posadce piwnicy budynku (rys...). Emituje on do góry laserową wiązkę odniesienia, której stałość kierunku w czasie zapewnia układ kompensacyjny. Czujnik wychylenia zamocowany jest do podłogi ostatniej kondygnacji budynku. Przemieszcza się on razem z górą budynku względem stałej wiązki laserowej, a wartość tego przemieszczenia rejestrowana jest w cyfrowym układzie detekcyjnym. Zakres pomiarowy systemu wynosi 8 cm w dwóch kierunkach. Dokładność wyznaczenia środka

5 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie wiązki laserowej wynosi, mm. Przy ustawieniu czujnika na wysokości m nad laserem dokładność wyznaczenia zmian wychylenia obiektu wynosi wtedy, mm/m. PRZEKRÓJ B-B MASZYNOWNIA DŹWIGU KOMPUTER MASZYNOWNIA DŹWIGU KOMPUTER B CZUJNIK PRZEMIESZCZENIA (X,Y) (KAMERA CCD) B CZUJNIK PRZEMIESZCZENIA (X,Y) (KAMERA CCD) SZYB ZESPÓŁ NAPĘDOWY SZYB PROMIEŃ ŚWIETLNY PRZEKRÓJ A-A RZUTNIK ŚWIATŁA SZYB ZASILACZ A A KABINA DŹWIGU PIWNICE KOMPENSACYJNY RZUTNIK ŚWIATŁA Rys... Schemat rozmieszczenia elementów systemu laserowego w szybie windy Fig... Situational plan of laser system elements in a elevator shaft Zapis dynamicznych wychyleń budynku (przemieszczeń jego góry) w czasie wstrząsu górniczego o energii * 7 J przedstawiono na wykresach na rysunku.. Widać na nich główną fazę czasową wstrząsu (około sek.), w której na rejestrowany obraz wychyleń budynku nakładają się wychylenia wiązki laserowej. Na rysunku.. przedstawiono wykresy wychyleń budynku w czasie innego wstrząsu (E,* 9 J), przy czym wychylenia te były określane względem wiązki laserowej wskaźnika posadowionego sztywno na posadce piwnicy. Nie ma, więc na nich wpływu tłumienia wahań lasera przez kompensator (widocznego na rysunku..). Zarejestrowane wychylenia na górze budynku zawierają w tym przypadku wpływy zmiany nachylenia wiązki laserowej w czasie wywołane nachyleniem podłoża. Kierunek X na wykresach odpowiada przemieszczeniom budynku wzdłuż osi poprzecznej, a kierunek Y wzdłuż osi podłużnej. Interpretację otrzymanych zapisów wychyleń wykonano na podstawie analizy do której wykorzystano krótkoczasową transformatę Fouriera (STFT).Graficzne wykresy przeprowadzonych analiz dla różnych długości wektora, przedstawiono na rysunkach.. i..

6 M. JÓŹWIK, W. JAŚKOWSKI, T. KORBIEL, T. LIPECKI Wyniki ciągłej rejestracji... A X A Y 9 Amplituda 9 Amplituda a) Frequency x),,,hamming(), Frequency y),,,hamming(), b) Time x),,,hamming(), Time y),,,hamming(), 8 c) 8 Czestotliwosxc [Hz] 8 Czestotliwosxc [Hz] Rys... Zapis wychyleń góry budynku z dnia -- dla osi X i Y (energia wstrząsu,*e+7).wskaźnik laserowy kompensacyjny Fig... Records of building top deviations from -- (energy of rock burst,*e+7 J) for laser plummet Na rysunku..a przedstawione zostały zapisy amplitudy przemieszczeń góry budynku w czasie wzdłuż osi X i Y, a na rysunkach..b (STFT D) i..c(stft D) analiza czasowoczęstotliwościowa tych przebiegów (STFT). Przebieg przemieszczeń z dnia -- wykazuje duże zróżnicowanie przebiegów w osi X oraz Y. Charakter przebiegu w osi Y wykazuje zawartości wielu częstotliwości składowych. W początkowej części wstrząsu można wyróżnić dominujące częstotliwości, Hz,, Hz,, Hz,, Hz,, Hz,, Hz. W sekundzie od początku wstrząsu pojawia się składowa,

7 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Hz o stosunkowo małym współczynniku tłumienia. Zakres najmniej tłumionych częstotliwości dla tej osi wynosi, Hz, Hz. Dla osi X w początkowej fasie możemy wyróżnić częstotliwości, Hz,, Hz oraz, Hz. Pozostałe częstotliwości posiadają charakter szumu. A 7 Y A 7 X 8 78 Amplituda Amplituda a) y),,,hamming(), Frequency Frequency x),,,hamming(), Time Time b) x),,,hamming(), y),,,hamming(), Czestotliwosxc [Hz] Czestotliwosxc [Hz] c) Rys... Zapis wychyleń góry budynku z dnia -- dla osi X i Y (energia wstrząsu,*e+9) Wskaźnik laserowy sztywny Fig... Records of building top deviations from -- (energy of rock burst,*e+7 J) for rigid laser indicator 7

8 M. JÓŹWIK, W. JAŚKOWSKI, T. KORBIEL, T. LIPECKI Wyniki ciągłej rejestracji... Wykresy STFT (rys...) wskazują, że największe amplitudy przemieszczeń budynku w czasie innego wstrząsu z.. r., w kierunku osi X zawarte są w zakresie częstotliwości,, Hz, natomiast w kierunku Y w zakresie,,8 Hz. Pozostałe wartości amplitud mają charakter szumu losowego. Maksymalna wartość amplitudy wynosi mm po osi X i mm po osi Y. Na obszarze niecki górniczej budynki oprócz wychyleń, przemieszczają się w kierunku środka pola prowadzonej eksploatacji. W ramach badań prowadzonych w projekcie badawczym KBN (9 T E 7) do rejestracji poziomych przemieszczeń zastosowano technikę satelitarną GPS. Na rysunkach.. i.. przedstawiono wektory przemieszczeń dachów dwóch budynków, które w okresie od kwietnia do kwietnia osiągnęły wartości mm dla jednego (R) i 8 mm dla drugiego budynku (M9). Przemieszczenia poziome punktu ziemnego (9-CENT) w analogicznym okresie czasu wynoszą mm. Kierunki stwierdzonych przemieszczeń korelują z położeniem pól eksploatacyjnych w złożu rud miedzi, przy czym widoczne jest opóźnienie ich występowania wynikające z czasem ujawniania się wpływów na powierzchni. Na rysunku.. przedstawiono zmiany wektorów przemieszczeń poziomych w czasie. Wyraźnie na nim widać wzrost wartości przemieszczeń po wstrząsie górniczym. Prędkość przemieszczeń w tym okresie zwiększyła się od trzech do pięciu razy, a największy wzrost nastąpił dla obiektu położonego najbliżej eksploatacji górniczej oraz epicentrum wstrząsu (budynek M9 rysunek..). Otrzymane wyniki potwierdzają więc tezę o zwiększaniu się intensywności ujawniania wpływów eksploatacji na powierzchni terenu wywołanym wstrząsami górniczymi zmiana X [mm] N wstrz 7 wstrz wstrz 7 legenda: 8 zmiana Y [mm] R 9 (CENT) M 9 7 E Rys... Wykresy okresowych zmian wektorów przemieszczeń dachów budynków i punktu na powierzchni terenu Fig... Diagrams illustrating building roof and ground points dislocation changes 8

9 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie. R M 9 Przemieszczenia poziome[mm]: Rys... Przemieszczenia dachów budynków mieszkalnych w okresie.. 8.., na tle eksploatacji górniczej Fig... Displacements location of building apartment roofs between.. and 8.. on a situational plan of mining exploitation wektor przemieszczenia [mm] 8 legenda: R 9 (CENT) M 9 wstrz wstrz wstrz dni Rys... Wykresy zmian wektorów przemieszczeń dachów budynków i punktu na powierzchni terenu Fig... Diagrams of building roofs and ground point displacement vectors 9

10 M. JÓŹWIK, W. JAŚKOWSKI, T. KORBIEL, T. LIPECKI Wyniki ciągłej rejestracji.... Wyznaczenie okresowych zmian pochylenia budynku z wyników pomiarów niwelacyjnych i czujnikami laserowymi GIG Uzyskane z wykonanych badań wektory przemieszczeń poziomych dachów budynków (R, M9) zawierają składową wychylenia góry budynku od pionu. Określenie wartości tej składowej wykonano na podstawie dodatkowych pomiarów i obliczeń. Wykorzystano w nich wyniki ciągłych obserwacji pochyleń budynku (R) czujnikami laserowymi GIG-u (Szade i in. 998) oraz wyniki niwelacji reperów zastabilizowanych na fundamentach budynku. Dla wybranego okresu obserwacji wynotowano z danych zapisów czujników laserowych GIG wartości nachyleń dla czujników na piętrze i piwnicy budynku - przy ul. Ratowników. Dane te zestawiono w tabeli.. Zestawienie wartości pochyleń z czujników laserowych Catalog of deviation values registered by laser gauge Tabela.. Table.. WARTOŚĆ POCHYLENIA [mm/m] DATA X piętro Piwnica UWAGI NS EW NS EW 8.., -,7, -,7 +NS pochylenie na.., -,78,7 -,8 północ 9.., -,, -,8 -EW pochylenie na.., -,7,7 -,9 zachód..,9 -,7, -,.., -,7, -,.., -,7,8 -, 8..,7 -,77,9 -,.., -,77,9 -, 9..,7 -,8,8 -,..,7 -,88,8 -,.., -,8, -,7.7., -,8, -,7 8.7., -,8,7 -,8.8., -,8, -, , -,8,7 -,89.8., -,88, -,9 8.9., -,9, -,9.9., -,9, -,99.., -,89, -, 9.., -,87, -,9.., -,9,8 -,9 9..,9 -,8,9 -,78..,8 -,89,78 -,7 7..,8 -,9,77 -,7 9.., -,8,78 -,7 7..,7 -,8,7 -,7.., -,8,7 -,7 8.., -,8,7 -,7 8.., -,78,7 -,7.., -,9, -,.., -,77, -,

11 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Analiza zmian nachyleń czujników laserowych w czasie wykazuje, że od stycznia do września roku budynek wychyla się w kierunku północnym oraz w kierunku zachodnim Od tego okresu wychylenia budynku zmieniają kierunek na południowo wschodni. Dla wartości pochyleń i okresów pomiarowych zamieszczonych w tabeli.. obliczono ich zmiany a następnie wychylenia góry budynku od pionu według wzorów: p p NS EW p p ins iew gdzie: p i wartość pochylenia z czujnika w i-tej serii, p wartość pochylenia w serii przyjętej za wyjściową, h wysokość budynku (h = m). Obliczone wartości wychyleń przedstawiono niżej na wykresach (rysunki..,..). Widać z nich dość duże rozbieżności w wartościach pochyleń wyznaczonych ze wskazań czujnika na piętrze i w piwnicy. N p NS p - - EW E h h S Rys... Zmiany pochylenia budynku przy ul. Ratowników wzdłuż kierunków NS i EW wychylenia z czujnika usytuowanego w piwnicy budynku, wychylenia z czujnika usytuowanego na piętrze budynku Fig... Deviation changes of a building at Ratowników Rd. on the NS-EW direction deviation recorded by gauge located in building basement, deviation recorded by gauge located in th floor W N W Rys... Wektory przemieszczeń poziomych dachu budynku wyliczone ze zmian pochyleń, z czujnika usytuowanego w piwnicy budynku z czujnika usytuowanego na piętrze budynku Fig... Vectors of horizontal displacements of building roof calculated from vertical deviation changes deviation recorded by gauge located in building basement, deviation recorded by gauge located in th floor S E

12 M. JÓŹWIK, W. JAŚKOWSKI, T. KORBIEL, T. LIPECKI Wyniki ciągłej rejestracji... Rozbieżności te mogą wskazywać, że nie można traktować konstrukcji budynku jako bryły sztywnej. Oznacza to, że wyliczenie wychyleń budynku od pionu ze wskazań pojedynczego czujnika laserowego nie daje wiarygodnych wyników. Na podstawie wyznaczonych osiadań reperów zastabilizowanych na fundamentach budynku można wyznaczać wartość i kierunek przechyłu budynku, który wynika z nierównomiernego osiadania fundamentów. Przyjmuje się przy tym, że n reperów w pomiarze wyjściowym określa umowną płaszczyznę poziomą. Jeśli w kolejnych seriach pomiarowych występują zróżnicowane osiadania tych reperów, to aktualne położenia tych reperów wyznacza, pewną nieregularną powierzchnie. Gdyby występujące osiadania były spowodowane tylko przechyłem, przesunięciem i skręceniem badanego fundamentu to wyznaczona przez aktualny pomiar powierzchnia byłaby płaszczyzną. W praktyce powierzchnię zmian nachyleń aproksymuje się płaszczyzną przyjmując założenie, że suma kwadratów odchyłek w punktach obserwacyjnych pomiędzy przyporządkowaną płaszczyzną a pomierzoną powierzchnią jest minimalna. Parametry wyaproksymowanej płaszczyzny wychylenia oraz wartości wektora i azymutu wychylenia fundamentów budynku R (rys...) obliczone z jego osiadań w okresie rocznym ( ) przedstawiono niżej w tabeli.. Zestawienie wyników aproksymacji pochylnia fundamentów płaszczyzną Catalog of building basement deviations approximated by plane Numer Współrzędne[m] dh v reperu x y [mm] [mm] Parametry Wartości Błąd wyznaczenia Odchylenie standardowe: ±. mm. Osiadanie centru obiektu: -77. mm ±. mm Obrót wokół osi x(y->z): Obrót wokół osi y(z->x): Wychylenie w kierunku osi x Wychylenie w kierunku osi y: Wychylenie wypadkowe Kierunek wychylenia wypadkowego -. mm/m ±.8 mm/m.7 mm/m ±.8 mm/m -.7 mm/m ±.8 mm/m -. mm/m ±.8 mm/m.9 mm/m 8. gradów Tabela.. Table.. Na rysunku.. przedstawiono schemat rozmieszczenia reperów na segmencie - budynku - przy ul. Ratowników oraz warstwice płaszczyzny obniżeń i wektor przechyłu jego fundamentów w tym samym okresie czasu. Otrzymany obraz warstwic obniżeń wskazuje

13 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie na niewielkie błędy pomiarów niwelacyjnych równych błędowi standardowemu ±, mm. Błędy średnie wyznaczenia składowych wychyleń budynku od pionu wzdłuż osi X,Y przeliczone na górę budynku wynoszą około ± mm. Wartość wektora wychylenia budynku od pionu wyliczona z tych składowych wynosi na górze, mm, a więc niewiele przekracza błąd średni jego wyznaczenia. Jest ona wielokrotnie mniejsza od wartości obliczonych ze wskazań czujników laserowych GIG (rys...) N S Rys... Warstwice obniżeń oraz wektor zmiany pochylenia fundamentów segmentu - budynku przy ulicy Ratowników w okresie.-. Fig... Contour lines of subsidence and a vector change of basement deviations for section - building at Ratowników Rd. between.-.. Podsumowanie Przedstawione w referacie dwie nowe metody pomiarów przemieszczeń i wychyleń budynków na terenach górniczych poszerzają zakres wiedzy o oddziaływaniu eksploatacji górniczej i wstrząsów górniczych na konstrukcję budynków. Wyniki badań wykazały, że w okresie jednego roku budynek R przemieścił się o około mm a budynek M9 o 8 mm, przy czym kierunek przemieszczenia jest zgodny z położeniem frontów eksploatacyjnych. Pomiary niwelacyjne nie wykazały w tym samym okresie zmian pochyleń budynków. Zapisy wychyleń góry budynków względem dołu w czasie wstrząsów górniczych zawierają składowe amplitud w zakresie niskich częstotliwości. Maksymalne amplitudy nie przekroczyły mm. Bezpośrednio po wstrząsie z dnia.. r. nastąpił wzrost prędkości przemieszczeń, przy czym współczynnik wzrostu jest zmienny. Zależy on od odległości obiektu od eksploatacji i epicentrum wstrząsu. Równoczesne zastosowanie ciągłych pomiarów przemieszczeń budynku (met. GPS) oraz wychyleń od pionu (system laserowy) pozwalają na wydzielenie w mierzonych przemieszczeniach składowych, wynikających z: ruchu budynku na niecce obniżeniowej, wychyleń budynku oraz oddziaływań termicznych i wiatru. Artykuł opracowano w ramach projektu badawczego KBN nr 9T E 7. Literatura [] Cygan J. i inni. : Wstępne wyniki badań nad szybkością ujawniania się wpływów przestojów frontów eksploatacji. Mat. Szkoły Eksploatacji Podziemnej Kraków, tom I, 9.

14 M. JÓŹWIK, W. JAŚKOWSKI, T. KORBIEL, T. LIPECKI Wyniki ciągłej rejestracji... [] Jóźwik M. : Badania wychyleń wysokich budynków mieszkalnych w filarze ochronnym miasta Polkowice. Mat. XXV Zimowej Szkoły Mechaniki Górotworu, Zakopane. [] Kwiatek J. i inni 998: Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych. Kawulok M. rozdz.. i., GIG, Katowice. [] Maciąg E. : Drgania powierzchniowe w LGOM i ich oddziaływanie na zabudowę. Mat. XXV Zimowej Szkoły Mechaniki Górotworu, Zakopane. [] Laserowy system do pomiarów przemieszczeń. Zgłoszenie patentowe. AGH,. [] Lipecki T. 999: Zastosowanie technologii GPS-RTK w monitorowaniu deformacji powierzchni terenu i obiektów specjalnych znajdujących się pod wpływem eksploatacji górniczej. Przegląd Górniczy Nr /99. [7] Patent UP PR Nr Urządzenie do ciągłego pomiaru wychyleń budowli. [8] Szade A. i inni 998 Ciągły automatyczny pomiar wpływów eksploatacji górniczej na obiekty na powierzchni z zastosowaniem laserowego czujnika drgań i wychyleń. IGSMiE PAN, Warsztaty 98, Ustroń,. [9] Zych J. Wpływ dziennego postępu frontu i przerw w eksploatacji na osiadanie powierzchni. Mat. Szkoły Eksploatacji Podziemnej Kraków, tom I, Results of continuous registered dislocations and building deviations induced by mining tremor Continuous monitoring of horizontal dislocations of high buildings on mining areas has been till recent time an unsolved problem in practice. In the paper some new ideas, based on technique GPS and laser measure system due to this problem, are presented. They were conducted during observation in eleventh floor apartment buildings. Maintenance of the building in period of half-yearly investigations in night-time, when influence of mining tremor and exploitation works were registered, is presented in tabular and graphic form. Przekazano: marca