Cele i przedmioty zainteresowania geotechniki

• Podłoże budowlane ( warunki geol-inż.)

• Projektowanie i wykonanie obiektów inz.

• Surowce i ich eksploatacja

• Obiekty zabytkowe(konserwacja, prewencja)

• Analizy tektoniczny

• Badania teor. i doświadczalne

Problemy projektowania

• Podłoże pod budowle wysokościowe

• Infrastruktura podziemna

• Zabezpieczenie przed katastrofami

• Restrukturyzacja i renowacja budynków

Projektowanie w inżynierii skalnej

• Archiwa,mapy,dane otworowe

• Wizja lokalna!!!

• Analiza związków między charakt. Masywu skalnego (tektonika) a geometrią i orientacją proponowanego wyrobiska

• Skały mocne, silnie spękane - stateczność zależy od zsuwów, poprawka do systemu klas. wytrzymałości skał

• Inne skału pod dużym ciśnieniem pęcznienia - indeksowa ocena jakości skały

• Uwzględnienie odpowiedniego konturu bezpieczeństwa

• Przy zagrożeniu niestatecznością należy szczegółowo profilować rdzenie, szybiki, zakładać gęstą siatkę badań

• Zwiększanie stateczności albo przesunięcie wyrobiska

Projektowanie uwzględnia:

• Zadania budynku i wymagania funkcjonalne

• Zbierania informacji

• Sformułowanie koncepcji

• Analiza składników projektu

• Synteza i ustalenia rozwiązań wariantowych

• Ocena warunków, optymalizacja

• Re korelacja

• Realizacja projektu

• Monitoring

Projekt: niezależność wymagań funkcjonalnych, minimum niepewności warunków geotech., zbieranie i synteza informacji, gwarancja odpowiedniej współpracy obiekt - podłoże, niezbędna znajomość procesów geol.

Postępowanie przy badaniu osuwisk

• Badania archiwalne, mapy osuwisk

• Osobiste sprawdzenie morfologii

• Ustalenie planu badań

• Obserwacje ( powierzchni deformacji, struktur geol, miejsca zsuwu, powierzchni zwierci adła wód, geotechnika)

• Analiza mechanizmu osuwiska

• Model osuwiska i analiza stateczności

• Ustalenie współczynnika bezpieczeństwa

• Prace (konstrukcyjne, obserwacyjne zabezpieczające)

• Monitoring ( wód powierzchniowych i podziemnych, powierzchni osuwiska, deformacji, naprężeń)

Analiza osuwiska

• Dokładna lokalizacja GPS

• Ustalenie zarysu poszczególnych elementów osuwiska

• Wiercenia )profil pionowy, poziom zwierciadła wód podziemnych, opróbowanie)

• Pomiary deformacji wgłębnych i powierzchniowych (ekstensjo metr, inklinometr)

• Odpowiedni system zapisu danych

Zapobieganie osuwiskom itp

• Kotwy(linowe, rurowo - cierne, wklejane, rozprężane)

• Siatki, włókniny

• Profilowanie skarp

• Oczyszczanie z materiału pokruszonego

• Spłukiwanie mat. Pokruszonego

• Gwoździowanie

• Drenaż powierzchniowy i podziemny

• Napylanie odpowiednich mieszanek betonowych

• Gabiony

• Mury oporowe

• Tunele antyosuwiskowe i antylawinowe

• Iniekcje mieszankami wzmacniającymi

Przyczyny powstania powodzi: (antropogeniczne i naturalne)

• Kanalizowanie strumieni bez zabezpieczenia dla wysokiego przepływu

• Lokowanie osiedli, przemysłu, wysypiska na tarasach zalewowych, w deltach

• Nieodpowiednie miejsce lokalizacji obiektu

• Złe wykonanie, szczególnie obiektów hydrotech

• Nieodpowiednie przygotowanie nasypu

• Nasypy na tarasach zalewowych

• Zbyt wąski przepływ pod mostami

• Zły stan techniczny wałów powodziowych

• Zredukowanie powierzchni umożliwiających naturalną infiltrację wody

• Wylesianie

• Brak zbiorników akumulacyjnych

Cele budownictwa hydrotechnicznego

• Uregulowanie przepływów

• Produkcja energii elektrycznej

• Rozwój żeglugi i rekreacji

• Poprawa czystości wód

• Rozwój komunikacji

• Transport towarów

Budowa zapory

• Badania wytrzymałościowe, szczególnie w podłożu zapory, in-situ

• Badanie ruchów masowych

• Zmiany wytrzymałości skał, stateczność zboczy

• Właściwości mechaniczne skał po zbudowaniu zbiornika i napełnieniu go!

• Zabezpieczenia (przyczółki, zabytki, ludzie)

Rozpoznanie górotworu dla potrzeb górniczych

• Stan naprężeń,

• Zmiany reżimu hydrogeologicznego, hydrogeochemicznego, termicznego

• Zmiany w morfologii

• Składowanie odpadów

• Emisja gazów

• Zagrożenia

Podjęcie decyzji o eksploatacji kopaliny wymaga:

• Sporządzenie dokumentacji techniczno- technologicznej

• Ocena możliwości zlokalizowania zakładu

• Ustalenie właściwości fizykomechanicznych skał otaczających , spągu złoża, skał złożowych

• Wyjaśnienie wszelkich procesów geodynamicznych (kras, osuwiska)

• Wyznaczenie dop. obciążeń w górotworze i na powierzchni, z uwzględnieniem pracy ciężkiego sprzętu

• Wpływ na budownictwo (osiadanie)

• Mapy geol-inż., projekty badań, ocena zagrożeń, na tle planowania przestrzennego

• Analiza wykorzystania surowców towarzyszących

• Ustalenie sposobu i warunków eksploatacji w zależności od warunków geotechnicznych (proste, złożone, skomplikowane)

Etapy eksploatacji złoża

• Rozpoznanie

• Udostępnianie (szyby, sztolnie, piętra, filary ochronna)

• Roboty przygotowawcze

• Wydobycie

• Likwidacja

Zagrożenia w kopalniach

LITOSFERA

• pełzanie skał (sól)

• wycieki wody

• gazy i ich wyrzuty

• utlenianie węgla i rud

• dopływ ciepła geotermicznego

• tąpnięcia i zawały skał

• wyrzuty rozdrobnionych skał

• wdarcia się wody

• pożary endogeniczne węgla i rud

ATMOSFERA

• dyfuzja i unoszenie pyłów, gazów, wilgoć

• przewodzenie i unoszenie ciepła

• powietrzne fale uderzeniowe

• wybuchy pyłów i gazów

TECHNOSFERA

• praca maszyn urabiających, awarie

• urządzenia transportowe

• wybuchy - paliwa

• silniki spalinowe i elektryczne

• kolizje maszyn

• roboty strzałowe

• awarię rurociągów wodnych i pomp

• Awarie instalacji podsadzki hydraulicznej

• Pożary egzogeniczne

Cykl badania skał w terenie

• Opis makroskopowy

• Badanie in - situ )bieg, upad, spękania itp0

• Pobranie monolitu (próbka zorientowana)

• Inne (młotek odbojny Shmidta)

• Szczelinowatość

Zadania projektowania

• Niezależność wymogów funkcjonalnych

• Prostota składowych projektu

• Minimum niepewności geotech.

• State - of - the - art (nowoczesna wiedza)

• Optymalizacja

• Konstruktywizm

Projekt uwzględnia dodatkowe zabezpieczenia geol.

• Drenaż i odwodnienie

• Mury oporowe

• Ścianki szczelne (Larseny, zetowe)

• Ściany szczelinowe (iniekcje)

• Wzmacnianie

• Ekrany

• Przesłony

• Nowe technologie fundamentowania (barety)