Wzbudzone w wyniku detonacji materiałów wybuchowych w kopalniach wpływy dynamiczne generują naprężenia w elementach konstrukcyjnych obiektów budowlanych, które początkowo pogłębiają niedoskonałości struktury wewnętrznej materiału, powodując jego mikropęknięcia, a dopiero po przekroczeniu granicy sprężystości wywołują jego pękanie i zniszczenie. Celem przypisania konkretnych efektów rejestrowanemu oddziaływaniu należy poddać je ocenie przy użyciu specjalistycznych wytycznych lub norm. Należy jednak zauważyć, że poszczególne kraje mają indywidualne kryteria, różniące się między sobą m.in. granicznymi wartościami prędkości czy założeniami określającymi sposób pomiaru oddziaływania. W pracy wykorzystano zintegrowany system pomiarowy, aby określić matematyczną zależność między rejestrowanymi odkształceniami a prędkościami drgań. Na podstawie pomiarów przeprowadzonych w otoczeniu dwóch kopalń odkrywkowych stwierdzono zarówno fizyczną zależność w zapisie rejestrowanego oddziaływania, jak i zauważono, że najwyższe wartości energii drgań występowały w tym samym momencie oraz przy takich samych wartościach częstotliwości, co odpowiadające im najwyższe wartości energii naprężeń. Ponadto wartości naprężeń uzyskane za pomocą zintegrowanego systemu pomiarowego mogą stanowić dodatkową informację przy prowadzeniu oceny oddziaływania i przypisywaniu mu określonego skutku.
- Spis treści
-
Wstęp 5
2. Fala jako sygnał parasejsmiczny 11
2.1. Fale sejsmiczne i parasejsmiczne 11
2.2. Metody analizy sygnału 20
2.2.1. Analiza w dziedzinie czasu 21
2.2.2. Transformata Fouriera 23
2.2.3. Analiza tercjowa 25
2.2.4. Krótkoczasowa transformata Fouriera 27
2.2.5. Analiza falkowa 28
2.2.6. Analiza matching pursuit 33
3. Ocena oddziaływania robót strzałowych na otoczenie 41
3.1. Polska norma 43
3.2. Ocena oddziaływania i interpretacja wyników przy użyciu skal polskich i zagranicznych 48
3.3. Teoria oddziaływania impulsowego 56
4. Rodzaje uszkodzeń obiektu budowlanego 64
4.1. Uszkodzenia związane z posadowieniem obiektu 65
4.2. Uszkodzenia wywołane wpływem warunków atmosferycznych 68
4.3. Uszkodzenia wywołane wpływami dynamicznymi 68
4.4. Wielkość PPV a naprężenia 70
5. Pomiary terenowe 74
5.1. Aparatura pomiarowa 74
5.2. Zastosowane oprogramowanie komputerowe 75
5.3. Sposób przygotowania powierzchni i doboru czujników 75
6. Badania w skali półtechnicznej 76
7. Badania terenowe 84
7.1. Kopalnia dolomitu A 84
7.1.1. Opis stanowiska pomiarowego 84
7.1.2. Parametry serii 87
7.1.3. Charakterystyka drgań 91
7.1.4. Zależność między prędkościami drgań a naprężeniami wzbudzonymi w wyniku wykonywania robót strzałowych w różnych rejonach kopalni 93
7.1.5. Analiza energetyczna zarejestrowanych przebiegów prędkości drgań oraz wyznaczonych naprężeń 108
7.2. Kopalnia dolomitu B 130
7.2.1. Opis stanowiska pomiarowego 130
7.2.2. Parametry serii 132
7.2.3. Charakterystyka źródła drgań 132
7.2.4. Zależność między prędkościami drgań a naprężeniami wzbudzanymi robotami strzałowymi 135
7.2.5. Analiza energetyczna zarejestrowanych przebiegów prędkości drgań oraz wyznaczonych naprężeń 141
8. Zależność matematyczna między PPV a maksymalną chwilową wartością naprężenia 147
9. Wnioski i uwagi końcowe 155
Literatura 159