Mat. Symp. str. 217 229 Artur KAWALA* Waldemar SOBASZEK*, Wojciech BOCHENEK**, Henryk PASSIA**, Adam SZADE** *KWK Wieczorek, Katowicki Holding Węglowy S.A., **Główny Instytut Górnictwa, Katowice Przykład ciągłego monitoringu drgań i wychyleń budynku poddanego bezpośrednim wpływom eksploatacji ścianowej Streszczenie Przedmiotem niniejszego artykułu jest analiza oddziaływania wpływów eksploatacji górniczej na wielokondygnacyjną zabudowę mieszkaniową. W ramach projektowanej zgodnie z zatwierdzonym Planem Ruchu eksploatacji górniczej, Kopalnia Wieczorek zakończyła wybieranie ściany, której wpływy osiągnęły rejon lokalizacji jedenastokondygnacyjnego budynku na osiedlu mieszkalnym jednej z dzielnic Katowic. Prowadzenie cyklicznych pomiarów geodezyjnych oraz ciągłych automatycznych pomiarów z zastosowaniem czujników: wychyleń i przyspieszeń - pozwoliło na optymalny nadzór nad wpływem eksploatacji na dwusegmentowy, jedenastokondygnacyjny budynek mieszkalny z wielkiej płyty. 1. Charakterystyka warunków geologiczno-górniczych Stratygrafia i litologia Eksploatacja prowadzona była w zachodniej partii pokładu 510. W górotworze zalegającym w tej partii występują dwie formacje geologiczne tj. czwartorzęd i karbon. Czwartorzęd wykształcony został w postaci piasków, mułów, iłów i glin. Średnia miąższość nadkładu wynosi około 5 m. Karbon reprezentowany jest przez warstwy orzeskie, rudzkie, siodłowe i porębskie. Bezpośrednio pod czwartorzędowym nadkładem występuje około 2 m warstwa zwietrzeliny karbońskiej, stanowiąca formację przejściową pomiędzy czwartorzędem a karbonem. Budują ją utwory piaszczyste z okruchami łupków karbońskich. Warstwy orzeskie w omawianym rejonie osiągają grubość około 250 m. Zbudowane są z łupków ilastych oraz z piaskowców drobno i średnioziarnistych o lepiszczu ilastokrzemionkowym. Charakterystyczną warstwą tej formacji jest ława piaskowca o miąższości około 35 m zalegająca na głębokości od 40 do 75 m. Warstwy orzeskie charakteryzują się dużą ilością udokumentowanych pokładów węgla o bardzo zmiennej grubości i zmiennej jakości nieregularnie zalegających. W profilu litologicznym utwory iłowcowe mają nieznaczną przewagę nad piaskowcami. Warstwy rudzkie posiadają miąższość również około 250 m. W budowie tych warstw wyróżnić można dwie serie. Seria górnorudzka o miąższości około 120 m wykształcona jest jako ilasta, gdyż piaskowce występują tutaj w zdecydowanej mniejszości w postaci 217
A. KAWALA, W. SOBASZEK, W. BOCHENEK, H. PASSIA, A. SZADE Przykład ciągłego... pojedynczych ław i soczewek o grubości do 10 m. oraz seria dolnorudzka zbudowana głównie z piaskowców. W warstwach rudzkich udokumentowano 12 pokładów węgla o grubości od 0,9 do 3,5 m. Warstwy siodłowe wykształcone są w postaci osadów piaskowcowo-ilastych o grubości około 30 m z dwoma grubymi pokładami węgla w tym pokładu 510. Warstwy porębskie stanowią najniższe ogniwo stratygraficzne karbonu, które zostało rozpoznane w tym rejonie, zbudowane są z piaskowców i łupków ilastych lub piaszczystych. Występują tutaj trzy pokłady węgla. Tektonika Omawiana partia górotworu położona jest na południowym skrzydle siodła głównego. Rozciągłość warstw karbońskich posiada kierunek NW-SE. Warstwy zapadają w kierunku południowo-zachodnim, a upad jest zmienny i waha się w granicach od 4 do 8. W analizowanym rejonie nie występują większe dyslokacje tektoniczne. Charakterystyka dokonanej oraz projektowanej eksploatacji górniczej W partii zachodniej kopalnia Wieczorek prowadziła eksploatację górniczą łącznie 10 pokładów węgla. W latach 1870 1946 prowadzona była eksploatacja dwóch pokładów głównie grupy rudzkiej i grupy siodłowej. Pozostałe pokłady tych grup łącznie z orzeskimi i porębskimi eksploatowane były już w latach późniejszych na głębokościach dochodzących do 750 m. W omawianym rejonie kopalnia Wieczorek systematycznie prowadziła oraz w dalszym ciągu zamierza prowadzić eksploatację górniczą w pokładzie 510. Pokład ten zalega na głębokościach od 430 do 630 m i charakteryzuje się miąższością 10 11 m. Na przestrzeni ostatnich kilku lat eksploatacja pokładu 510 w tym rejonie prowadzona była systemem ścianowym na podsadzkę hydrauliczną na trzy warstwy. Dotychczasowa eksploatacja I warstwy (przyspągowej) w latach 1975 1978, II warstwy w latach 1976 1987 oraz III warstwy pokładu 510 w latach 1977 1989, prowadzona była na zachód od osiedla mieszkaniowego. Eksploatacja pokładu 510 systematycznie zbliżała się do granic pola od strony zachodniej. Dopiero w latach 2002 2003 eksploatacja znalazła się bezpośrednio pod zabudową zachodniej części osiedla. Przedmiotem tej eksploatacji była ściana 293. Ściana ta prowadzona była w III-ciej warstwie pokładu 510. Miąższość pokładu 510 w tym rejonie wynosiła 11 m, nachylenie pokładu 3 6º, nachylenie podłużne ściany 0 2º. Wysokość ściany wynosiła 3 m. Na początkowym wybiegu około 60 m długość ściany wynosiła około 65 m, a następnie uległa wydłużeniu do długości około 225 m i o takiej długości ściana prowadzona była do końca wybiegu (rys. 1.1). Całkowity wybieg ściany wyniósł około 520 m. Ściana zalegała na głębokości 570 m. Dane dotyczące eksploatacji Data of the process of mining Tablica 1.1. Table 1.1. Pokład Miąższość wybierania Głębokość zalegania System eksploatacji Okres eksploatacji 510 3,0 m 550 585 m podsadzka hydrauliczna Marzec 2002 marzec 2003 218
Rys. 1.1. Lokalizacja monitorowanego obiektu względem pola eksploatacji Fig. 1.1. Location of the monitored structure in relation to the mining panel Charakterystyka terenu objętego wpływami eksploatacji górniczej zachodniej partii pokładu 510 W rejonie wpływów zakończonej eksploatacji zlokalizowane jest Osiedle charakteryzujące się zabudową mieszkaniową, którą stanowią budynki wielorodzinne: dwu-, pięcio- i jedenastokondygnacyjne jak i budynki jedno- i dwurodzinne - jednokondygnacyjne. Wschodnia część Osiedla zbudowana została z końcem lat siedemdziesiątych i na początku osiemdziesiątych. Budynki wchodzące w skład tej zabudowy składają się z segmentów, w których konstrukcje wykonane zostały z elementów prefabrykowanych systemu FABUD T oraz z segmentów o konstrukcji tradycyjnej ulepszonej, wykonanych z cegły i bloczków PGS. Segmenty systemu FABUD T posiadają zagospodarowanie przyziemia oraz 5 kondygnacji nadziemnych. W segmentach o konstrukcji tradycyjnej występuje 6 kondygnacji nadziemnych, w częściach przyziemia zlokalizowane są przejścia dla pieszych. Wzdłuż jednego z budynków mieszkalnych usytuowany jest pawilon handlowo-usługowy. Jest to obiekt parterowy niepodpiwniczony składający się z 5 segmentów. Pawilon ten posiada żelbetową konstrukcję szkieletową wykonaną z elementów prefabrykowanych. Również we wschodniej części osiedla zlokalizowany jest inny obiekt użyteczności publicznej a mianowicie budynek przedszkola. Jest to budynek o konstrukcji tradycyjnej ulepszonej składający się z dwóch wydzielonych dylatacją dwukondygnacyjnych segmentów, z których jeden jest podpiwniczony. W centralnej części Osiedla zlokalizowana jest luźna zabudowa mieszkaniowa składająca się głównie z wolnostojących budynków jedno i dwurodzinnych zbudowanych w latach pięćdziesiątych. Są to budynki o tradycyjnej konstrukcji nośnej. Budynki te są całkowicie podpiwniczone, posiadają jedną kondygnację naziemną i częściowo wykorzystywane poddasze dla celów mieszkalnych. 219
A. KAWALA, W. SOBASZEK, W. BOCHENEK, H. PASSIA, A. SZADE Przykład ciągłego... W obrębie tej części Osiedla usytuowane są 4 jednopiętrowe budynki wielorodzinne zbudowane w latach 60-tych, zarówno jedno jak i dwusegmentowe. Są one w pełni podpiwniczone i posiadają konstrukcję tradycyjną ulepszoną. W północnej części osiedla znajduje się wielorodzinny budynek mieszkalny składający się z 6 segmentów o 5 kondygnacjach nadziemnych i usytuowanych między nimi 4 przewiązek komunikacyjnych. Segmenty mieszkalne są konstrukcji tradycyjnej ulepszonej. Ściany nośne wykonane są z cegły a ściany drugorzędne z bloczków PGS. Segmenty te są podpiwniczone, a ściany piwnic wykonane są z żelbetu. Na południe od w/w budynku usytuowany jest zespół sześciu dwurodzinnych budynków szeregowych zbudowany z końcem lat 60 tych. Początkowo były to budynki jednokondygnacyjne, w których w późniejszym czasie nadbudowano kondygnację pierwszego piętra. Na skraju osiedla budynków jednorodzinnych, od jego zachodniej strony wzniesione zostały w latach siedemdziesiątych dwa budynki wielokondygnacyjne. Budynki te zmontowane zostały z elementów wielkopłytowych systemu NRD. Jeden z nich składa się z 6 tworzących jeden ciąg segmentów 5 kondygnacyjnych. Drugi budynek składa się z dwóch segmentów 11 kondygnacyjnych i jest najwyższym obiektem na osiedlu (rys. 1.2). Z uwagi na powyższe budynek ten stał się przedmiotem ciągłych obserwacji oraz niniejszej analizy oddziaływania bezpośrednio pod nim prowadzonej eksploatacji górniczej. Charakterystyka konstrukcyjna i ocena stanu technicznego monitorowanego budynku. Aktualnie kopalnia zakończyła eksploatację prowadzoną bezpośrednio pod jedenastokondygnacyjnym budynkiem. Usytuowanie parceli eksploatacyjnej względem tego budynku przedstawiono za rysunku 1.1. Przed rozpoczęciem eksploatacji dokonano prognozy deformacji powierzchni, oceniono stan techniczny i odporność obiektu na wpływy eksploatacyjne. Odporność tę określa zdolność obiektu do przejmowania górniczych deformacji podłoża przy założeniu, że nie wystąpią w nim uszkodzenia zagrażające bezpiecznej pracy konstrukcji i bezpieczeństwu użytkowników. Ponieważ dopuszcza się przy tym możliwość wystąpienia drobnych uszkodzeń, które można usunąć w ramach bieżących napraw i zabiegów konserwacyjnych przy okazji oceny możliwości przejęcia spodziewanych deformacji powierzchni przez konstrukcję budynku dokonano również oceny możliwości wystąpienia w nim uszkodzeń.. Zgodnie z przyjętą zasadą odporność obiektów zabezpieczonych przed szkodami górniczymi określa kategoria terenu górniczego na jaką zabezpieczenia konstrukcyjne obiektu zostały zaprojektowane. Jedenastokondygnacyjny budynek będący przedmiotem monitoringu posadowiony jest na skrzyni fundamentowej składającej się z płyty fundamentowej, żelbetowych ścian kondygnacji piwnicznej i żelbetowego stropu tej kondygnacji. Segmenty są od siebie oddylatowane szczeliną o szerokości 16 cm. Dylatacja wypełniona jest styropianem i osłonięta blachami osłonowymi. Niezależną konstrukcję tworzą przylegające do budynku żelbetowe schody wejściowe i ich zadaszenia. Na podstawie przeprowadzonej inwentaryzacji budynek ten zasadniczo zaliczono do drugiej kategorii odporności oraz pierwszej kategorii w przypadku wystąpienia w jego podłożu odkształceń ściskających. Generalnie w obszarze prognozowanych wpływów odkształcenia poziome, krzywizny, nachylenia będą kształtowały się w zakresie I kategorii. 220
Rys. 1.2. Widok budynku Fig. 1.2. View of the building Uwzględniając wymogi ochrony obiektów budowlanych na terenach objętych wpływami eksploatacji stwierdza się, iż roboty górnicze zostały zaprojektowane w taki sposób by deformacje powierzchni wynikające z eksploatacji nie przekraczały wartości wskaźników deformacji dopuszczalnych dla istniejących obiektów. W celu rejestracji skutków eksploatacji budynek ten został objęty również ciągłym monitoringiem geodezyjnym drgań i wychyleń przy pomocy laserowego czujnika wychyleń i czujnika przyśpieszeń konstrukcje Głównego Instytutu Górnictwa. 2. Ciągły monitoring laserowe czujniki drgań i wychyleń Czujnik wychyleń Sposób ciągłego pomiaru wychyleń budynków jest ściśle związany z budową i zasadą działania laserowego czujnika drgań i wychyleń. Laserowy czujnik drgań i wychyleń budowli pozwala na dokładny i ciągły pomiar wielkości wychyleń obiektu, zapewniając automatyzację pomiarów. Wynik w formie graficznego wydruku komputerowego (lub zapisu na taśmie rejestratora ) daje pełny obraz zmian zarówno co do wartości wychyleń (w mm wychylenia na każdy metr wysokości [mm/m]) ich kierunków (np. względem stron świata) jak i czasu w którym wystąpiły. Zasada pomiaru oparta jest na rejestrowaniu odchylenia wiązki laserowej od jej wyjściowego pionowego położenia zerowego po przejściu przez klin cieczowy (Szade 2002). Poziom cieczy jest bezwzględnym pomiarowym układem odniesienia. Na fotodetektorze, w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, jest dokonywany bezpośrednio pomiar przemieszczenia plamki świetlnej. Wartość przemieszczenia plamki jest funkcją kąta tworzonego przez ciecz, współczynnika załamania światła w cieczy i w szklanej płytce płasko 221
A. KAWALA, W. SOBASZEK, W. BOCHENEK, H. PASSIA, A. SZADE Przykład ciągłego... równoległej. Kąt pomiędzy normalną do powierzchni cieczy, a osią czujnika, jest kątem wychylenia czujnika i obiektu, na którym jest on zainstalowany. Sygnał z każdej części krzemowego fotodetektora jest funkcją oświetlonej powierzchni. Wzmocniony wprowadzany jest przy pomocy karty A/D do komputera, gdzie następuje programowa analiza i rejestracja sygnału. Parametry pomiarowe i charakterystyka techniczna czujnika: zakres pomiaru + 5 mm/m (z możliwością przestrajania od 2 do 50 mm/m), rozdzielczość + 0,02 mm/m, częstotliwość drgań < 10 Hz, napięcie zasilania urządzenia 220 V AC, 50/60 Hz, pobór mocy układu pomiarowego < 2 W. Układ do pomiaru przyspieszeń W metodzie pomiaru przyspieszeń w zakresie bardzo niskich częstości (<30 Hz) zastosowano scalony czujnik przyspieszeń stałych i zmiennych ADXL 05 firmy Analog Device. Charakteryzuje się on bardzo małymi rozmiarami, co spowodowało łatwość jego wbudowania do istniejącej konstrukcji, nowoczesnością rozwiązań oraz łatwością przetwarzania sygnału. Pomiar możliwy jest tylko dla jednego wyróżnionego kierunku. Jest on wykonany w postaci mikromechanicznych układów kondensatorowych, których pojemność zmienia się pod wpływem oddziaływującego przyspieszenia. Zakres pomiarowy czujnika ADXL 05 wynosi + 5g przy rozdzielczości 5 mg, a pasmo częstotliwości mierzonych przyspieszeń 0 1 khz. Parametry te można modyfikować za pomocą zewnętrznych elementów (Szade A. i in. 1999; Bochenek W. i in. 2000). Dla zastosowań ujętych w niniejszym opracowaniu przyjęto następujące parametry: zakres pomiarowy + 0,5 g (możliwość regulacji do + 5g), poziom szumów 2 mg pasmo, częstotliwości pomiaru 0 12 Hz, napięcie wyjściowe dla pełnego zakresu: + 5 V. Czujnik przyspieszeń wykonany dla dwóch osi (X- EW, Y- NS) wraz z towarzyszącą elektroniką najczęściej jest związany mechanicznie z korpusem czujnika wychyleń, tak jak na rysunku 2.1. Rys. 2.1. Mikroukładowy czujnik przyspieszeń zamontowany na czujniku wychyleń Fig. 2.1. Micro-chip acceleration sensor assembled with laser tilt sensor 222
Program akwizycji danych Program CHAN8GD.exe służy do wczytywania danych z karty ADC-2043 i ich akwizycji na dyskietce i twardym dysku. Program Wykres.exe zapewnia możliwość bezpośredniego numerycznego i graficznego podglądu zapisanych danych. Montaż urządzenia, rozpoczęcie pomiarów W okresie marzec 2001 październik 2002 prowadzony był ciągły monitoring wychyleń jednozastrzałowej wieży wyciągowej Szybu Wschodniego KWK Wieczorek przy pomocy czujnika w wersji iskrobezpiecznej. Po rektyfikacji wieży w dniu 6 lipca 2002 i trzymiesięcznej kontroli podjęto decyzję o przeniesieniu czujnika na jedenastokondygnacyjny budynek mieszkalny znajdujący się w strefie wpływów bezpośrednich związanych z przechodzeniem frontu eksploatacji podziemnej z kierunku południowo-zachodniego, po zachodniej stronie obiektu, tak jak opisano wyżej. Czujnik wychyleń i rejestrator cyfrowy w stalowych, zamykanych obudowach został zainstalowany na 10-tym piętrze w ostatniej północnej klatce schodowej (rys. 2.2) w dniu 9 października 2002 r. Obecnie w jednej skrzynce pomiarowej znajduje się czujnik wychyleń oraz czujnik przyspieszeń (zainstalowany w lutym 2003), a w drugiej rejestrator cyfrowy (rys. 2.3). Kierunki pomiarowe zarówno czujnika wychyleń, jak i czujnika przyspieszeń zostały zorientowane i opisane w układzie kartograficznym zgodnie z kierunkami stron świata. Oś główna podłużna budynku odbiega o 15 0 od osi geograficznej północ-południe na zachód (azymut 345). Rys. 2.2. Miejsce zainstalowania czujników Fig. 2.2. Locations of sensor instalation Rys. 2.3. Czujniki pomiarowe i rejestrator Fig. 2.3. Measuring sensors and recorder 3. Wyniki pomiarów Dział Mierniczo-Geologiczny KWK Wieczorek prowadził systematyczny nadzór geodezyjny nad budynkiem obejmujący pomiar osiadania na wysokości fundamentu i wychyleń górnych naroży. Lokalizację reperów pomiarowych na fundamencie przedstawiono na rysunku 3.1. 223
A. KAWALA, W. SOBASZEK, W. BOCHENEK, H. PASSIA, A. SZADE Przykład ciągłego... Wychylenie szczytowych naroży N-E nad punktem Rp59 i S-E nad punktem Rp56 mierzono metodą rzutowania bezpośredniego na podstawę. Sytuację wyjściową ilustrują wyniki pomiaru wychylenia budynku z dn. 31.03.2002, tak jak na rysunku 3.2, położenie wektorów wychyleń w trakcie przechodzenia ściany pod budynkiem przedstawiono na rysunku 3.3, a ilustrację wypadkowych wektorów wychyleń w końcowej fazie wybiegu ściany na rysunku 3.4. Wyniki pomiarów wychyleń w funkcji czasu i postępu ściany przedstawiono w tablicy 3.1. Przedstawia ona wartości składowe wektorów wychylenia przeliczone na kierunki związane z głównymi kierunkami kartograficznymi dla pomiarów geodezyjnych oraz odpowiadające im wartości pomiarowe z automatycznego czujnika wychyleń. Zmiany w wychyleniu budynku Variations of tilt of the building Tablica 3.1. Table.3.1. Odledłość Zmiana wychylenia budynekściana czujnik wychyleń-10p. wychylenia-narożnik N-E wychylenia-narożnik S-E data L E-W N-S E-W N-S E-W N-S x100 [m] Wx[mm/m] Wy[mm/m] Wx[mm/m] Wy[mm/m] Wx[mm/m] Wy[mm/m] 30.06.02-1,85 0 0 0 0 31.07.02-1,4-0,33 0,23 0,2 0,3 16.9.02-0,6-0,43 0,1-0,4 1,8 9.10.02-0,3 0 0 31.10.02 0-0,63 0,23 18.11.02 0,2-0,3 0,42-0,6 0,4-0,5 2,1 29.11.02 0,3-1,22 0,31 16.12.02 0,7-2,13-0,65-1,13 0,53-1 1,1 31.12.02 0,9-2,86-0,87 16.01.03 1,2-1,8 0,57-1,5 0,8 31.01.03 1,4-3,87-1,23 17.02.03 1,6-3,91-0,87-2,2 0,4-1,9 1 11.03.02 1,75-2,5 0,5-2,2 1,2 18.03.03 1,8-4,1-0,8 Laserowy czujnik wychyleń umożliwiał prowadzenie kontroli zmian wychylenia w każdej minucie kolejnych dób, dzięki oprogramowaniu do graficznej wizualizacji danych. Ekran monitora ilustruje rysunek 3.5. Czujnik wychyleń ułatwia kontrolę wpływu eksploatacji na obiekty na powierzchni. Graficzna analiza danych zapewnia wysoką czytelności zaistniałych zmian, przedstawionych w formie np.: wydruku wartości wychyleń wypadkowych w kolejnych dniach października i listopada 2002 r. (rys. 3.6 wykres słupkowy ilustrujący wychylenie wypadkowe w kierunkach N-S i W-E), czyli w momencie przechodzenia ściany pod badanym obiektem oraz dokonywanie długookresowych analiz dla składowych wychylenia wypadkowego (W-E, N-S) w całym analizowanym okresie (rys. 3.7 i rys. 3.8). 224
Rys. 3.1. Lokalizacja punktów pomiarowych Fig. 3.1. Location of measuring points Rys. 3.2. Wychylenie przed eksploatacją Fig. 3.2. Tilt befor mining Rys. 3.3. Wychylenie w trakcie przechodzenia eksploatacji pod budynkiem Fig. 3.3. Tilt change in the course of passage of the Longwall under the building Rys. 3.4. Wychylenie w końcowej fazie Fig. 3.4. Tilt value in the final phase 225
A. KAWALA, W. SOBASZEK, W. BOCHENEK, H. PASSIA, A. SZADE Przykład ciągłego... Rys. 3.5. Ekran monitora analiza zmian dobowych Fig. 3.5. Monitor screen analyses of daily variations Rys. 3.6. Zmiany wychylenia budynku w trakcie przechodzenia eksploatacji pod budynkiem (.10-11.2002) Fig. 3.6. Changes of tilt of the building in the course of passage of the longwall under the building 226
Rys. 3.7. Wychylenia budynku w funkcji postępu ściany składowa N-S Fig. 3.7. Tilt of building vs. longwall advance N-S component Rys. 3.8. Wychylenia budynku w funkcji postępu ściany składowa E-W Fig. 3.8. Tilt of building vs. Longwall advance E-W component 227
A. KAWALA, W. SOBASZEK, W. BOCHENEK, H. PASSIA, A. SZADE Przykład ciągłego... 4. Analiza wyników pomiarów Wszystkie metody pomiaru wykazują zmianę wychylenia budynku z postępem ściany, ze zdecydowanym wzrostem wartości składowej na kierunku zachodnim wektora wypadkowego (od 1,8 mm/m na poziomie fundamentów do 4 mm/m na ostatnim piętrze czujnik). Wyraźnie większy postęp wychylenia nastąpił w grudniu 2002 roku, czyli w miesiąc po przejściu ściany pod budynkiem gdy znajdowała się ona w odległości od 40 do 90 m za budynkiem. Analizy zestawione na rysunkach 3.7 i 3.8 wykazują natomiast, że druga składowa wektora wychylenia (N-S) zmieniała znak i wartość wraz z położeniem eksploatacji względem budynku. Laserowy czujnik z ciągłą rejestracją danych pozwolił precyzyjnie stwierdzić, że do czasu wejścia ściany pod budynek (do 31.10.02) następował niewielki wzrost wypadkowego wychylenia w kierunku północno-zachodnim. W czasie przejścia frontu pod budynkiem i do 20 m wybiegu za nim okresowo zmienił się zwrot wektora z kierunku północno-zachodniego na kierunek północno-wschodni. Od 20 listopada do 31.01.2003 (ściana 130 m za budynkiem) obserwowano stałą zmianę wychylenia w kierunku południowo-zachodnim (rys. 3.6). Dopiero w lutym i marcu, gdy ściana zbliża się do końca swojego wybiegu, następuje zdecydowana zmiana kierunku wychylenia z południowo-zachodniego na północno-zachodni. Zjawiska dynamiczne zarejestrowane przez czujnik wychyleń i czujnik przyspieszeń odnotowały kilka reakcji budynku na wstrząsy (E 4, E 5 ) o amplitudach wychylenia nie przekraczających 1,5 mm/m i przy przyspieszeniach niższych od 250 mm/s 2. 5. Podsumowanie Wpływy omówionej eksploatacji górniczej wystąpiły pod postacią ciągłych deformacji powierzchni terenu i wynikały z kształtowania się niecki obniżeniowej. Ujawniającym się deformacjom towarzyszyły drgania podłoża gruntowego budynku wywołane sejsmicznymi wstrząsami górniczymi. Całokształt wyżej wymienionych oddziaływań nie spowodował trwałych zmian w konstrukcji obiektu, a tym samym obniżenia jego wytrzymałości, jak również walorów użytkowych. Ciągły minitoring drgań i wychyleń budynku będący przedmiotem niniejszego artykułu oraz okresowe pomiary konstrukcji metodami geodezyjnymi stanowiły korzystne połączenie, pozwalające na uzyskanie pełnego obrazu skutków eksploatacji ujawniających się w obserwowanym obiekcie. Pomiary wykazały m.in., że przejście ściany pod budynkiem usytuowanym blisko krawędzi eksploatacji, spowodowało różne reakcje jego segmentów, szczególnie w kierunku zgodnym z wybiegiem ściany. Największy wzrost wychylenia nastąpił w kierunku zachodnim, czyli poprzecznym do osi głównej budynku. Jednocześnie większe kąty wychylenia na ostatnim piętrze budynku, odnotowane przez czujnik i pomiary wychyleń górnych naroży, w odniesieniu do niwelacji na fundamentach, mogą świadczyć o niewielkim odkształceniu postaciowym budynku rosnącym z wysokością. 228
Literatura [1] Szade A. 2002: Aktualny stan techniki laserowej w górnictwie możliwości rozwoju i zastosowań, Przegląd Górniczy, 7-8,53. [2] Bochenek W., Motyka Z., Passia H., Szade A. 2002: Laserowy monitoring obiektów na terenach górniczych, Prac. Nauk. GIG, seria Konferencje nr 41, Katowice, 21. An example of continuous monitoring of vibration and tilt of an appartment building subjected to direct effects of lonwall mining The subject of this paper is an analysis of the effects of underground mining on multistorey building developement. Within the framework of planned mining, approved by the mine s Operation Plan, the Wieczorek mine stopped extraction of the longwall whose effects reached the location area of the 11-story appartament building at a housing estate at a district of Katowice city. The cyclic measurements, both conventional surveying and automatic with the use of tilt and acceleration sensors, enabled to perform optimal supervision of the influence of mining on the two-segment, 11-storey large-panel appartament building. Przekazano: 26 marca 2003 r. 229