Specyficzne problemy śląskiej sieci drogowej - Polski Kongres ...

pkd.org.pl

Specyficzne problemy śląskiej sieci drogowej - Polski Kongres ...

Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

Specyficzne problemy śląskiej sieci drogowej

wynikające z zagrożeń geodynamicznych

terenu górniczego i po-górniczego oraz

intensywnych obciążeń ruchem drogowym

Katedra Dróg i Mostów Politechniki Śląskiej

Prof.nzw. dr hab.inż. Kazimierz KŁOSEK

kazklo@onet.eu


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Zakres prezentacji:

• > ‘Genius loci’ śląskiej sieci drogowej

• > Synteza wyników GPR2010 – obciążenie ruchem

• > Zagrożenia geodynamiczne terenu górniczego i

po-górniczego

• > Monitoring i profilaktyka budowlana

• Podsumowanie


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

Genius loci, łac: duch opiekuńczy

danego miejsca – duch

lub demonwładający albo

opiekujący się jakimś miejscem.

Według mitologii rzymskiej

opiekuńcza siła, coś, co sprawia, że

dana przestrzeń jest jedyna w

swoim rodzaju (tam też często

przedstawiana w postaci węża).

Duchy opiekuńcze miejsc lub

poszczególnych osób powszechnie

występują również w innych

wierzeniach

(równieżsłowiańskich czy chrześcij

ańskich).


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Lokalizacja obszaru woj.śląskiego w III i VI korytarzu transportowym


• Synteza wyników GPR 2010


• Synteza wyników GPR 2010


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Synteza wyników GPR 2010


• Synteza wyników GPR 2010

Śląskie Forum

Drogowe

Piekary Śląskie,

8-10 maja 2013


Motto:

Natura nie wybacza błędów


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

Polska – zaplecze węglowe Europy

Lokalizacja głównych transeuropejskich autostrad A-1 i A-4 na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Archiwalne mapy górnicze


I Polski Kongres Drogowy „Lepsze drogi - lepsze życie”

Kazimierz KŁOSEK

• Zmiana wydobycia węgla w latach 1850-2010


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

Według Decyzji Prezesa Urzędu Mieszkalnictwa

i Rozwoju Miast z dnia 30.06.1998r.:

•(...) „Obiekty autostradowe muszą być odpowiednio

zaprojektowane, a teren w ich rejonie nie powinien

przekroczyć II kategorii szkód górniczych”.

•(...) „Wybrane przez projektantów obiekty inżynierskie,

projektować i zabezpieczyć należy

na wpływy III kategorii terenu górniczego”.

Wymienione kryteria ochrony autostrady

zastosowano do pasa autostrady, którym jest pas terenu

ograniczony liniami rozgraniczającymi, najczęściej o

szerokości 70170m.

• Kryteria ochrony autostrad na terenach górniczych


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Górnicza niecka obniżeniowa

• Podstawowe wskaźniki deformacji

powierzchni terenu górniczego dla

niecki statycznej i dynamicznej


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

System unormowań prawnych w ochronie terenów górniczych

(stan na 2008r.)


Podstawy prawne

Podstawowe zasady ochrony terenu górniczego i po-górniczego

Ochrona terenów górniczych polega na:

- zapobieganiu powstawania szkód w środowisku, w obiektach i urządzeniach położonych na tych

terenach przez stosowanie odpowiedniej profilaktyki,

- naprawianiu szkód górniczych,

-rekultywacji terenów górniczych.

Zasady ochrony terenów górniczych stosuje się we wszystkich fazach działalności inwestycyjnej i

eksploatacyjnej zakładu górniczego. W szczególności należy stosować:

- środki profilaktyki górniczej i budowlanej,

- zasady ochrony złoża,

-maksymalną koncentrację wydobycia złoża oraz minimalizację zajmowania terenów

- rolnych i leśnych pod zabudowę przemysłową i zwały skały płonej,

- metody eksploatacji ograniczające jej uciążliwość dla otoczenia,

- rejestrację przeobrażeń powierzchni typowych szkód górniczych i zmian w środowisku.

Obowiązek ochrony terenu górniczego ciąży na przedsiębiorstwie górniczym prowadzącym

eksploatację kopaliny w granicach obszaru górniczego.

Nadzór nad właściwym stosowaniem zasad ochrony terenu górniczego spoczywa na okręgowych

urzędach górniczych. Instytucją odwoławczą i ustalającą kierunkowe zasady ochrony terenu

górniczego jest Wyższy Urząd Górniczy i działająca przy nim Komisja ds. Ochrony Powierzchni

przed Szkodami Górniczymi.


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

Najważniejsze stwierdzenia:

•Zapewnienie autostradzie spełnienia odpowiednich parametrów

geometrycznych będzie wymagało ograniczenia deformacji powierzchni

do II kategorii terenu górniczego, w czasie budowy i po jej wybudowaniu, co

będzie wiązać się z ograniczeniami eksploatacji górniczej.

•W założonym dla celów projektowych filarze ochronnym

dla autostrady A4 (obiekt II kategorii ochrony), zalegało 551,7 mln ton

zasobów operatywnych węgla kamiennego.

•Konsekwencją ograniczenia eksploatacji dla ochrony autostrady,

aby zachować II kategorię, byłoby zaniechać około 350 mln ton

(ok. 100 mln ton) .

•Największe skutki w ograniczeniu eksploatacji będą występować

w kopalniach: Halemba, Zabrze-Bielszowice, Makoszowy i Polska-Wirek.

•Ograniczenie eksploatacji w tych kopalniach będzie generować skutki

społeczne i ekonomiczne.

• Problem autostrad na terenach górniczych


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Zdegradowane podłoże terenu po-górniczego


• Zapadlisko po-górnicze (Niemcy)


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Zapadlisko krasowe – pogórnicze (Salwador)


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Zapadlisko w rejonie szybu górniczego (Szczygłowice)


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

Uszkodzenia nawierzchni w rejonie krawędzi zapadliska


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

Uszkodzenia nawierzchni na krawędzi zapadliska


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Istota wzmocnienia podłoża górniczego zagrożonego

deformacjami nieciągłymi


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Rejon powstawania deformacji nieciągłych


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

teren

nasyp

punkty kontrastowe

pokład

Front eksploatacji

Model nasypu drogowego posadowionego na terenie górniczym.

Ośrodek analogowy Taylor’a – Schneebeli’ego.


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Modelowanie deformacji ciągłych terenu

górniczego


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Podłoże górnicze – nasyp bez wzmocnienia geosyntetycznego


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Uplastycznienie rozluźnianej poprzecznie nawierzchni i podłoża

drogowego bez wzmocnień na terenie górniczym


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Podłoże górnicze – zbrojenie geosyntetyczne w podstawie nasypu


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie,

8-10 maja 2013

• NAPRAWA NAWIERZCHNI NA TERENACH GÓRNICZYCH

(GDDKiA :Katalog Wzmocnień i Remontów Nawierzchni Podatnych i

Półsztywnych , W-wa 2012)


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

NAPRAWA

NAWIERZCHNI NA

TERENACH

GÓRNICZYCH

(GDDKiA :Katalog Wzmocnień i

Remontów Nawierzchni Podatnych i

Półsztywnych , W-wa 2012)


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Izolinie naprężeń pionowych w nawierzchni i podłożu

• podłoże nie górnicze (K=1,5) podłoże górnicze (K=0,1)


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

USTALENIE KOREKTY PRZEBIEGU OSI AUTOSTRADY A1 W REJONACH EKSPLOATACJI

GÓRNICZEJ

WĘZEŁ SOŚNICA

KWK ŚOŚNICA

OBSZAR GLIWICKIEJ SPÓŁKI WĘGLOWEJ

EKSPLOATACJA GÓRNICZA W REJONIE PASA

AUTOSTRADY A1 W LATACH 2011-DOCELOWO

I KATEGORIA WPŁYWÓW EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ

WĘZEŁ KNURÓW

II KATEGORIA WPŁYWÓW EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ

KWK KNURÓW

III KATEGORIA WPŁYWÓW EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ

IV KATEGORIA WPŁYWÓW EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ

OŚ AUTOSTRADY A1 WEDŁUG WSKAZANIA LOKALIZACYJNEGO

OŚ AUTOSTRADY A1 DO PROJEKTU BUDOWLANEGO

KWK BUDRYK

WĘZEŁ DĘBIEŃSKO

5

• Korekty przebiegu autostrady A1 na terenie górniczym


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

MAPA DEFORMACJI POWIERZCHNI 2006-2008

Ekstremalne w czasie odkształcenia główne- nie wymaga profilaktyki górniczej

19

• Izolinie prognozowanych odkształceń głównych podłoża dla A1


I Polski Kongres Drogowy „Lepsze drogi - lepsze życie”

Kazimierz KŁOSEK

MAPA DEFORMACJI POWIERZCHNI 2013-docelowo

Ekstremalne w czasie odkształcenia główne- bez profilaktyki górniczej

20

• Izolinie ekstremalnych,docelowych odkształceń poziomych dla A1


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

MAPA DEFORMACJI POWIERZCHNI 2013-docelowo

Ekstremalne w czasie odkształcenia główne- z profilaktyką górniczą

23

• Docelowe odkształcenia powierzchni z profilaktyką górniczą


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Wzmocnienie konstrukcji podłoża i nawierzchni autostrady A1

• na terenie górniczym


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Autostrada A1 – Węzeł Piekary w rejonie uskoku radzionkowskiego

• (Lokalizacja anomalii pochodzenia geologicznego i górniczego : szyby i szybiki historycznej

płytkiej eksploatacji rud Zn i Pb)

• Zlokalizowane anomalie pochodzenia geologicznego, górniczego, szyby i

szybiki historycznej eksploatacji rud


Specyfikacja Funkcjonalna

Dwa oddzielne systemy monitorujące:

1. monitorowanie przemieszczeń pionowych - wykrywanie

osiadań, uskoków, deformacji nieciągłych, itp.

2. monitorowanie pracy zbrojenia geosyntetycznego.

W momencie wykrycia zagrożenia przez system nr 1 -

- aktywacja systemu monitorującego nr 2


Przekrój przez konstrukcje nr 4


Monitoring przemieszczeń pionowych na A1


• Czujnik monitorujący wydłużenia geosiatki


• Zabudowa warstw nawierzchni


Monitoring Przemieszczeń Pionowych

Zasada działania systemu

Przemieszczenia pionowe podłoża górniczego

spowodują rozciąganie cięgna pomiarowego

www.inora.pl

www.neostrain.pl


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

• Budowa Węzła Piekarskiego na A1


KWK Bielszowice

Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

KWK Pokój

KWK Polska-Wirek

początek odcinka

325.2

325.5

WD 10

326.0

326.5

327.0

MOP III

MOP II

327.5

KP 11

44

47

328.0

27 29 31 33

328.5

329.0

329.5

koniec odcinka

331.5

331.0

330.5

WA 17

330.0

WD 14 KP 15

KWK Halemba

WA 12

WA 13

KWK Śląsk

- rejony powstałych nieciągłości terenowych

• Zakres dokonanej eksploatacji górniczej w rejonie

powstałych deformacji nieciągłych pod autostradą A4


•.

Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

W n i o s k i:

‣ Śląska sieć drogowa stanowi najbardziej obciążony rejon sieci krajowej, co

wynika ze swoistego ‘genius loci’ tego obszaru, zwłaszcza zaś jego

lokalizacji w obrębie głównych transeuropejskich korytarzy transportu,

‣ Budowa i utrzymanie nawierzchni drogowych w wielu rejonach sieci musi

dodatkowo uwzględniać wpływ oddziaływań geodynamicznych o specyfice

terenu górniczego i po-górniczego, co wymaga odpowiedniej wiedzy oraz

stosowania sprawdzonych metod profilaktyki budowlanej i monitoringu,

‣ Za niezbędne należy uznać dalsze badania i obserwacje tych złożonych

zjawisk, konieczna jest tu zwłaszcza ściślejsza współpraca jednostek

administracji drogowej regionu z lokalnymi ośrodkami badawczymi w

zakresie identyfikacji problemów i poszukiwaniu efektywnych metod ich

rozwiązywania ; Śląskie Forum Drogowe to właściwe miejsce

artykułowania tych opinii i podejmowania konstruktywnych działań.


Śląskie Forum Drogowe

Piekary Śląskie, 8-10 maja 2013

More magazines by this user
Similar magazines