Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L I T E C H N I K I Ś L I S K I E J
Seri a: B U D O W N I C T W O z. 61
1985
N r kol. 842
K a z i m i e r z K Ł O S E K L e s z e k L I T W I N O W I C Z X ^ S t a n i s ł a w Z I M N O C H
D E F O R M A C J E K O L Ę D O W Y C H B U D O W L I Z I E M N Y C H NA T E R E N A C H G Ó R N I C Z Y C H W Ś W I E T L E E K S P E R Y M E N T Ó W M O D E L O W Y C H O R A Z B A D A Ń P O L I G O N O W Y C H
S t r e s z c z e n i e . W y k o r z y s t u j ą c e k s p e r y m e n t y m o d e l o w e o r a z ba d a n i a p o l i g o n o w e , p r z e a n a l i z o w a n o w p ł y w d y n a m i c z n e j n i e c k i o b n i ż e n i o w e j na d e f o r m a c j e k o l e j o w y c h b u d o w l i z i e m n y c h u f o r m o w a n y c h w p o s t a c i na
s y p u o r a z p r z e k o p u .
1. W S T ^ P
J e d n y m z i s t o t n y c h u t r u d n i e ń w e k s p l o a t a c j i i u t r z y m a n i u d r ó g s z y n o w y c h na t e r e n a c h z a g r o ż o n y c h o d d z i a ł y w a n i a m i p o d z i e m n e j e k s p l o a t a c j i g ó r nicz ej są s z k o d y w o b r ę b i e n a w i e r z c h n i o r a z p o d t o r z a k o l e j o w e g o . S z c z e g ó l n i e s t a n t e c h n i c z n y d r u g i e g o z w y m i e n i o n y c h tu e l e m e n t ó w s k ł a d o w y c h drogi k o l e j o w e j p o d l e g a w t ych s p e c y f i c z n y c h w a r u n k a c h g w a ł t o w n e j d e g r a d a c j i , s t a n o w i ą c ź r ó d ł o p o w a ż n y c h z a g r o ż e ń d l a c i ą g ł o ś c i , a w s k r a j n y c h p r z y p a d k a ch r ó w n i e ż i b e z p i e c z e ń s t w a r u c h u k o l e j o w e g o . J a k w y n i k a m.in. z o p r a c o w a ń t y p u s t a t y s t y c z n e g o [ i j , z n a c z n a c z ę ś ć w s z y s t k i c h a w a r i i r e j e s t r o w a n y c h na t e r e n a c h g ó r n i c z o a k t y w n y c h O k r ę g u Ś l ą s k i e j D O K P w c z a s o k r e s i e o s t a t n i c h 2 0 lat w y n i k a ł a b e z p o ś r e d n i o (lub też p o ś r e d n i o ) z z a g r o ż e ń p r a c y p o d t o r z a k o l e j o w e g o . J e d n y m z i s t o t n y c h m a n k a m e n t ó w r o z p o z n a n i a oraz g e n e z y wyżej w y m i e n i o n y c h z j a w i s k by ł ja k d o t ą d w y r a ź n y brak m e t o d y c z n i e p r o w a d z o n y c h p r a c n a u k o w o - b a d a w c z y c h z tego zakre s u .
C e l e m n i n i e j s z e g o o p r a c o w a n i a jest w i ę c p r ó b a z a p r e z e n t o w a n i a z w i ę z łe j f a k t o g r a f i c z n e j d o k u m e n t a c j i dla n a j b a r d z i e j c h a r a k t e r y s t y c z n y c h z j a w is k i p r o c e s ó w i m p l i k o w a n y c h w o b r ę b i e p o d t o r z a k o l e j o w e g o p r z e z d e f o r m a c j e g ó r n i c z e . Z r e a l i z o w a n e w tym z a k r e s i e p r a c e o b e j m o w a ł y e k s p e r y m e n t y m o d e l o w e p r z e p r o w a ; ;one z w y k o r z y s t a n i e m tzw. o ś r o d k a a n a l o g o w e g o , j a k i n a t u r a l n y c h m a t e r i a ł ó w sy p k i c h . B a d a n i a te p o d d a n o z k o l e i c z ę ś c i o w e j w e r y f i k a c j i na b a z i e w c z e ś n i e j r e a l i z o w a n y c h p ra c p o l i g o n o w y c h . O c e n i e p o d d a no z a r ó w n o c h a r a k t e r d e f o r m a c j i k o r p u s u z i e m n e g o p o d t o r z a ,j e g o s k a r p oraz t o r o w i s k a . Jak i s a m e g o p o d ł o - g ł ó w n i e w o d n i e s i e n i u do w y s o k i c h n a s y pów. Ob e c n a , J a k i p r z e w i d y w a n a w n i e d a l e k i e j p r z y s z ł o ś c i d a l s z a i n t e n s y-
x P o l i t e c h n i k a Lubel ska.
38 K. K ł o s e k . L. Lltwlnowlcz, St. Zlmnoch
f i kacja e k s p l o a t a c j i k o p a l i n z f i l a r ó w o c h r o n n y c h d r ó g k o l e j o w y c h s p r a w i a iż p r o b l e m ten p o s i a d a z p u n k t u w i d z e n i a k o l e i d u ż e i t r u d n e do p r z e c e n i e nia z n a c z e n i e p r a k t y c z n e .
2. B A D A N I A M O D E L O W E
O c e n a s z e r e g u z j a w i s k z a c h o d z ą c y c h na t e r e n a c h g ó r n i c z y c h b y ł a b y n i e z w y k l e u t r u d n i o n a i c z a s o c h ł o n n a , g d y b y n i e b a d a n i a m o d e l o w e . D u ż ą ich p r z y d a t n o ś ć p r a k t y c z n ą w y k a z a n o r ó w n i e ż w r o z p a t r y w a n y m tu z a g a d n i e n i u w p ł y w u d y n a m i c z n e j n i e c k i o b n l ż e n i o w e j na k o l e j o w e b u d o w l e z i e m ne . A n a l i zę z a g a d n i e n i a o g r a n i c z o n o do n a j b a r d z i e j n i e k o r z y s t n e g o p r z y p a d k u p r o s t o p a d ł e g o u s y t u o w a n i a d e f o r m a c j i p o d ł o ż a g ó r n i c z e g o ( f r o n t u e k s p l o a t a cji) w s t o s u n k u do podł u ż n e j osi trasy. W p i e r w s z y m e t a p i e do m o d e l o w a n i a g ó r o t w o r u , jak i s a m e g o k o r p u s u z i e m n e g o ( n a s y p - p r z e k o p ) w y k o r z y s t a n o o ś r o d e k a n a l o g o w y typu T a y l o r - S c h n e a b e l l i [4, 5] , k t ó r y m w y p e ł n i o n o p r o t o t y p o w e s t a n o w i s k o b a d a w c z e , co z i l u s t r o w a n o na rys. la, b. P r z e m i e s z c z a n ie się f r o n t u e k s p l o a t a c j i s y m u l o w a n o p o p r z e z w y s u w a n i e l i s t w y s p o c z y w a jącej na d nie p o j e m n i k a . D r o g ą o d p o w i e d n i c h z a b i e g ó w t e c h n i c z n y c h w y e l i m i n o w a n o p r z y tym c a ł k o w i c i e t a r c i e p o m i ę d z y g ó r n ą k r a w ę d z i ą l i s t w y a s t r o p e m " p okł adu ", z m i n i m a l i z o w a n o p o n a d t o w p ł y w z a b u r z e ń z t yt u ł u o d d z i a ł y w a n i a ś ci an b o c z n y c h p o j e m n i k a . S a m m o d e l b u d o w l i ziem n ej l o k a l i z o w a n o w c z ę ś c i ś r odkowej s t a n o w i s k a b a d a w c z e g o , co s e p a r o w a ł o go od z a b u r z e ń b r z e g o w y c h . R e j e s t r a c j ę p o l a p r z e m i e s z c z e ń z l a r n o ś r o d k a w t r a k c i e c a ł e g o e k s p e r y m e n t u p r o w a d z o n o m e t o d a m i f o t o g r a m e t r i i d y n a m i c z n e j [3], co z a p e w n i ł o m.in. p e ł n ą a z a r a z e m i p r e c y z y j n ą j e g o d o k u m e n t a c j ę f o t o g r a ficzną. W y r y s r e p r e z e n t a t y w n y c h w y n i k ó w t y c h ż e b a d a ń p r z e d s t a w i o n o na rys. la, b. A n a l i z a p r e z e n t o w a n e g o m a t e r i a ł u d o s t a r c z a s z e r e g u c i e k a w y c h s p o s t r z e ż e ń . Za s z c z e g ó l n i e i n t e r e s u j ą c y m o ż n a tu u z n a ć e fekt " p o z o r n e g o t o n i ę c i a " k o r p u s u z i e m n e g o m o d e l o w e g o n a s y p u , p o l e g a j ą c y na z w i ę k s z o n y m o- s i a d a n i u jego g órnej p ł a s z c z y z n y p o z i o m e j ( t o r o w i s k a ) w s t o s u n k u do p ł a s z c z y z n y p o d s t a w y , co m o ż n a z a p i s a ć A h > A h * . z j a w i s k o to p o l e g a ł o na u- t r a c i e k s z t a ł t u p r z e k r o j u p o p r z e c z n e g o w s k u t e k o d k s z t a ł c e ń p o z i o m y c h n a s y p u oraz Ja k się w y d a j e , w s k u t e k z m n i e j s z e n i a n o ś n o ś c i p o d ł o ż a w b r z e g o wej s t r e f i e n i e c k i o b n l ż e n i o w e j . Na ten w ł a ś n i e o k r e s p r z y p a d a ł bowiem n a j bardziej i n t e n s y w n y w z r o s t d e f o r m a c j i p r z e k r o j u p o p r z e c z n e g o , w tym r ó w n i e ż i d o d a t k o w e g o o s i a d a n i a m o d e l u b u d o w l i , k t ó r y w dennej s t r e f i e n i e c ki u l e g a ł j e d y n i e d a l s z e m u u t r w a l e n i u a n a s t ę p n i e z a n i k o w i . W o b r ę b i e s k a r p na s y p u , k t ó r y c h o s t a t e c z n e n a c h y l e n i e u l e g a ł o , o g ó l n i e r z e c z b i o r ąc p e w n e m u s p ł a s z c z e n i u , m o ż n a b y ło z a u w a ż y ć c h a r a k t e r y s t y c z n e w y b r z u s z e n i a w do lnej c z ę ś c i k o r p u s u , co m o g ł o s u g e r o w a ć m o b i l i z a c j ę p r o c e s ó w o s u w i s k o wych. W dolnej s t r e f i e s k a r p n i e z a o b s e r w o w a n o o d k s z t a ł c e ń w s k a z u j ą c y c h na w y p i ę t r z a n i e p o d ł o ż a s p o d n a s y p u
D e f o r m a c j e k o l e j o w y c h budowli. 39
Rys. 1. W y k o r z y s t a n i e o ś r o d k a a n a l o g o w e g o do m o d e l o w a n i a w p ł y w u d y n a m i c z nej n i e c k i o b n i ż e n i o w e j na kolejowe b u d o w l e z i e m n e
a) d e f o r m a c j e k o r p u s u n a 3 y p u na t e re n ac h gó r n iczych, b) d e f o r m a c j e p r z e kopu na t er e na c h g ór niczych
4 0 K. Kł o aek, L. L l t w i n o w i c z , St. Z i m n o c h
Z a s a d n i c z o o d m i e n n y o b r a z z j a w i s k a d o t y c z y d e f o r n a c j i m o d e l o w e g o p r z e kopu. P r o c e s o w i r ó w n o m i e r n y c h o b n i ż e ń u l e g ł y g ł ó w n i e g ó r n e e t r e f y skarp w r a z z p r z y l e g ł y * p o z i o m e m "terenu", d n o p r z e k o p u o b n i ż y ł o się n i e z n a c z nie, a w r a z ze w z r o s t e m J e g o g ł ę b o k o ś c i u l e g a ł o n awet p e w n e m u w y p i ę t r z e niu. T a k w i ęc, w e f e k c i e k o ń c o w y m m o Z e m y m ó w i ć tu o " w z g l ę d n y m s p ł y c e n i u "
p r z e k o p ó w p o ł ę c z o n y m z trwałę d e f o r m a c j ę ich p r z e k r o j u p o p r z e c z n e g o . S k a r p y tracę swój p r o s t o l i n i o w y k s z t a ł t , ich n a c h y l e n i e u l e g a wyraźnemu z m n i e j s z e n i u p r z y rów noc z e s n e j duZeJ n i e r e g u l a r n o ś c i ich o p r o f i l o w a n i a p o p r z e c z nego, w s k a z u j ę c e g o (jak w p r z y p a d k u n a s y p ó w ) na m o ż l i w o ś ć p o j a w i e n i a się l o k a l n y c h s p ływ ów, z s u w ó w itp. N a l e Z y p o d k r e ś l i ć , iZ r e a l i z o w a n y w p o w y ż s z ych p r z y p a d k a c h [3J m o d e l d y n a m i c z n e j n i e c k i o b n i Z e n i o w e J (w u k ł a d z i e p ł a s k i m ) p o z w a l a ł na s y m u l o w a n i e w s z y s t k i c h s k ł a d o w y c h d e f o r m a c j i p o d ł o Z a g ó r n i c z e g o , n ie zaś J e d y n i e w y b r a n y c h w s k a ź n i k ó w . P r e z e n t o w a n e w n i n i e j szej p r a c y b a d a n i a p o p r z e d z o n o p o n a d t o s z e r e g i e m d o ś w i a d c z e ń , w k t ó r y c h p o w i e r z c h n i a m o d e l o w e g o g ó r o t w o r u t w o r z y ł a p ł a s z c z y z n ę n i e o b c i ę Z o n ę , pro- stę i poz l o m ę , co p o z w o l i ł o z a r e j e s t r o w a ć wyZeJ w y m i e n i o n y m i m e t o d a m i fo
t o g r a m e t r y c z n y m i (o d c z y t y w s p ó ł r z ę d n y c h na s t e r e o k o m p a r a t o r z e ) w s z y s t k i e s k ł a d o w e d e f o r m a c j i s t r e f y p r z y p o w i e r z c h n i o w e j . O d p o w i a d a ł y one w p e ł n i o p i s o w i w u j ę c i u t eo rii B u d r y k a - K n o t h e ' g o , s t s n o w i ę c s w e g o r o d z a j u tło p o r ó w n a w c z e dla d a l s z y c h - bardziej z ł o Z o n y c h - s c h e m a t ó w b a d a wczych.
Inny w a r i a n t b ada ń m o d e l o w y c h z r e a l i z o w a n o p r z y z a s t o s o w a n i u n a t u r a l n e g o o ś r o d k a sy p k i e g o , tzn. p la s k u , z k t ó r e g o f o r m o w a n o m o d e l e n a s y p ó w [ó]
W s t r e f i e p ł a s z c z y z n y czołowe j m o d e l i st y k a j ę c e j s i ę z s z y b ę u k ł a d a n o na k i l k u p o z i o m a c h s z e r e g z n a c z n i k ó w u ł a t w i a j ę c y c h r e j e s t r a c j ę p o l a p r z e m i e s z c z e ń c a ł e g o ko r p u s u bud o w l i , co i l u s t r u j e rys. 2. T a k s p r e p a r o w a n y m o del s y t u o w a n y był na w a r s t w i e p i a s k u w y p e ł n i a J ę c e g o p o j e m n i k o r y g i n a l n e g o s t a n o w i s k a b a d a w c z e g o k o n s t r u k c j i R o e i k o n l a [ 7 ] . P o d ł o Z e p o d d a w a n o J e d n o r o d n y m o d k s z t a ł c e n i o m r o z l u ź n l e j ę c y a +6, p r o s t o p a d ł y m do osi p o d łu ż n e j n as ypu , d o p r o w a d z a j ę c k a ż d y z m o d e l i do e t a n u z n i s z c z e n i a . W e k t o r o w e p o le p r z e m i e s z c z e ń p u n k t ó w w y o d r ę b n i o n y c h z k o r p u s u n a s y p u , w m i a r ę w z r o s t u p o z i o m y c h o d k s z t a ł c e ń r o z l u ż n i a j ę c y c h u l e g a ł o s p e c y f i c z n y m z a b u r z e n i o m sy- g n a l i z u j ę c y m m o b i l i z a c j ę e tan u r ó w n o w a g i g r a ni c z n e j w s t r e f a c h p r z y s k a r - powych. P r o c e s o w i temu t o w a r z y s z y ł o d o d a t k o w e o s i a d a n i e p o d ł o Z a n a s y p u o na jwi ę k s z e j w a r t o ś c i w J e g o c z ę ś c i ś r od k ow e j (rys. 2b).
R e a s u m u j ę c p o w y ż s z e m o ż n a s t w i e r d z i ć . Ze b a d a n i a m o d e l o w e w y k a z u j ę c dobrę J a k o ś c i o w o zgod n o ś ć , d o s t a r c z y ł y s z e r e g u c e n n y c h i n f o r m a c j i o p r z e biegu d e f o r m a c j i p o d ł o Z a g ó r n i c z e g o w o b r ę b i e k o l e j o w y c h b u d o w l i z i e m n y c h w p ł y w u t y c h ż e d e f o r m a c j i na n o ś n o ś ć p o d t o r z a o r a z na d e f o r m a c j e ( s t a t e c z n ość ) s k a r p n a s y p ó w i prze k o p ó w . ¿Jednę z p o m i j a n y c h d o t ę d k o n s e k w e n c j i te
go s tanu r z e c z y m o ż e być p r z y k ł a d o w o efekt znacznej n i e j e d n o r o d n o ś c i o b
n i ż e n i a n i w e l e t y t o r o w i s k a w s t r e f i e tzw. p r z e k r o j u z e r o w e g o , c o z i l u s t r o w a n o na rys. 3. P r ó b y p r o g n o z o w a n i a r z e c z y w i s t y c h o b n i ż e ń p r o f i l u p o d ł u ż n e go trasy z p o m i n i ę c i e m tego z j a w i s k a mogę p r o w a d z i ć do i s t o t n y c h r o z b i e ż n o ś c i w j e g o p r a k t y c z n e j o c e n i e w z g l ę d n i e p r z y c z y n i ć s i ę do mylnej in-
D e f o r m a c j e k o l e j o w y c h b u dowli. 41
Rys. 2.Pole przemieszczeńpunktówpomiarowychmodelunasypui osiadaniapodłożaw warunkachwystępowania poziomychodkształceńrozluźniającychw podłożu
42 K. K ł o s e k , L. L i t w i n o w i c z , St. Z i m n o c h
i
p o z o r n e w y p i ę ń z - j n i e t c r o w i s k a
i b r . ? e r i e i c d p t k c we_
t c T w i s k o
Rys. 3. O d k s z t a ł c e n i a n i w e l e t y t o r o w i s k a w r e j o n i e p r z e k r o j u z e r o w e g o
t e r p r e t a c j i , p r z y p i s u j ą c j ego ź r ó d ł a np. e f e k t o m n i e c i ą g ł o ś c i d e f o r m a c j i p o w i e r z c h n i , w p ł y w o m l o k a l n e g o u s k o k u itp. B l i ż s z e p o z n a n i e t e g o z j a w i s k a w y m a g a j e d n a k ż e d o d a t k o w y c h b a d a ń t er e n o w y c h .
3. B A D A N I A T E R E N O W E
O s t a t e c z n y m a z a r a z e m i n a j b a r d z i e j a d e k w a t n y m s p r a w d z i a n e m p o p r a w n o ści p r z e w i d y w a ń p r z e b i e g u p r o c e s u s z k o d l i w e g o o d d z i a ł y w a n i a d e f o r m a c j i g ó r n i c z y c h na k o l e j o w e b u d o w l e z i e m n e są b a d a n i a t e r e n o w e . Z a g r o ż e n i a p r a c y p o d t o r z a k o l e j o w e g o w y n i k a j ę c e p r z e d e w s z y s t k i m z d o d a t k o w y c h o b c i ę ż e ń e k s p l o a t a c y j n y c h t a b o r u s p r a w i a j ą , iż b u d o w l e te p r a c u j ą c w bardz i ej z ł o ż o n y m s t a n i e n a p r ę ż e n i a (w s t o s u n k u d o np. o b w a ł o w a ń z b i o r n i k ó w n a d p o z i o m o wyc h, g r o b l i o s a d n i k ó w p r z e m y s ł o w y c h , k a n a ł ó w i c i e k ó w w o d n y c h i tp.) n a r a ż o n e sę na z n a c z n i e w i ę k s z e o d k s z t a ł c e n i a o r a z t r w a ł e d e f o r m a c j e u- t r u d n i a j ę c e n o r m a l n ę i n i e z a g r o ż o n ę ich e k s p l o a t a c j ę , o c z y m w s p o m n i a n o m.in. w p r a c a c h [ l , 2, 3, 6, 7, 8, 9, loj. W n i n i e j s z e j p u b l i k a c j i z r e z y g n o w a n o z p o n o w n e g o p r z y t a c z a n i a z a m i e s z c z o n y c h tam w y n i k ó w ba dań, o- g r a n i c z a j ę c s i ę j e d y n i e do p o d a n i a d o d a t k o w y c h , a p o m i n i ę t y c h u p r z e d n i o e f e k t ó w i z ja w i s k . Na rys. 4 p r z e d s t a w i o n o s y t u a c j ę g ó r n i c z ę w r e j o n i e po l i g o n u o r a z n a j b a r d z i e j t y p o w e d e f o r m a c j e w o b r ę b i e j e d n e g o z p r z e k r o j ó w p o p r z e c z n y c h t o r o w i s k a 1 p o d t o r z a . Na u w a g ę z a s ł u g u j e tu z n a c z n e , bo wy- n o s z ę c e o k o ł o 0 , 6 m, d o d a t k o w e o s i a d a n i e t o r o w i s k a p o ł o ż o n e g o na 1 0 - m e t r o wym n a s y p i e w s t o s u n k u do j e g o p o d ł o ż a , k t ó r e o b n i ż y ł o s i ę w tym s a m y m o- k r e s i e t y l k o o w a r t o ś ć r z ę d u 1 , 0 m. P o z i o m e o d k s z t a ł c e n i a r o z l u i n i a j ę c e p o d ł o ż a nie p r z e k r o c z y ł y w tym r e j o n i e 3 - 4 m m / m 1 b y ł y n i e m a l d w u k r o t n i e m n i e j s z a w s t o s u n k u do p o m i e r z o n y c h na p o z i o m i e t o r o w i s k a . T a k z n a c z n y o r a z i n t e n s y w n y w z r o s t d o d a t k o w y c h o s i a d a ń k o r p u s u z i e m n e g o m o ż n a c z ę ś c l o -
D e f o r m a c j e k o l e j o w y c h budowli . 43
P R Z E K R Ó J N r 9 k X 24,9+28,7
w V
fc m ]
Rys. 4. W y n i k i b a d a ń p o l i g o n o w y c h
44 K. K ł o s e k , L. L i t w i n o w i c z , St. Z l m n o c h
wo t łu m a c z y ć w p ł y w e m w i e l o k r o t n e j , w c z e ś n i e j e z e j e k s p l o a t a c j i górn i cz e j p od tym r e j o n e m i w y n i k a j ę c y m i s t ę d tzw. r e m a n e n t a m i o d k s z t a ł c e ń . T y p o wym e f e k t e m było tu p o n a d t o r ó w n o m i e r n e na d ł u g o ś c i toru. d o d a t k o w e o s i a d a n i e s a m e g o r u s z t u t o r o w e g o w s t o s u n k u d o k r a w ę d z i t o r o w i s k a r z ę d u 1 0 - 1 5 cm w o k r e s i e 0,5 roku), co m o żn a w s p o s ó b J e d n o z n a c z n y w i ę z a ć z g w a ł t o w nym o b n i ż e n i e m n o ś n o ś c i o raz t o w a r z y s z ę c y m mu w y r a ź n y m w z r o s t e m p o d a t n o ści sp ręż y s t e j p o d t o r z a [2, 3]. Z m i a n y te s t a ję się z k o l e i p o w o d e m i s to t nej r e d y s t r y b u c j i w z a j e m n y c h o d d z i a ł y w a ń w s t r e f i e s t y k u n a w i e r z c h n i z p o d t o r z e m w k i e r u n k u z n a c z n e g o p o g o r s z e n i a ich w z a j e m n e j w s p ó ł p r a c y . E- f e ktem tego sę n a r a s t a j ę c e g w a ł t o w n i e d e f o r m a c j e t r w a ł e p o d t o r z a z a r ó w n o na k i e r u n k u s z e r o k o ś c i t o rowis k a . Jak i J e g o d ł u g o ś c i . T o w a r z y s z ę c a temu p r o c e s o w i u t r a t a w ł a ś c i w e g o p r o f i l u p o p r z e c z n e g o t o r o w i s k a u t r u d n i a - a n i e j e d n o k r o t n i e u n i e m o ż l i w i a - o d p r o w a d z e n i e w ó d o p a d o w y c h p o z a J e g o obręb T o z kolei s taje się w tórnę p r z y c z y n ę s p a d k u n o ś n o ś c i g r u n t ó w p o d t o r z a , d e s t a b i l i z u j ę c d o d a t k o w o w s p ó ł d z i a ł a n i e n a w i e r z c h n i z p o d t o r z e m .
4. W N I O S K I K O Ń C O W E
P r z e p r o w a d z o n e e k s p e r y m e n t y m o d e l o w e o r a z b a d a n i a p o l i g o n o w e d o t y c z ę c e w p ł y w u o d d z i a ł y w a ń po d ł o ż a g ó r n i c z e g o na n o ś n o ś ć o r a z s t a t e c z n o ś ć p o d t o rza k o l e j o w e g o w y k a z a ł y , Ze g ł ó w n y m c z y n n i k i e m d e s t a b i l i z a c j i t e g o r o d z a ju o b i e k t ó w sę p o z i o m e o d k s z t a ł c e n i a t e r e nu o c h a r a k t e r z e r o z l u ź n i a j ę c y m . D e f o r m a c j e te p r z e b i e g a j ę o d m i e n n i e w p o d t o r z u u k s z t a ł t o w a n y m w formie n a s y p u i prz e k o p u . W p i e r w s z y m p r z y p a d k u o p r ó c z o b n i ż e n i a z a s a d n i c z e g o , wy- n i k a j ę c e g o z syt u a c j i g ó r n i c z o - g e o l o g i c z n e j z ł o ż a , d o c h o d z i n i e r a z do z n a c z n y c h o s i a d a ń d o d a t k o w y c h k o r p u s u z i e m n e g o w s t o s u n k u do p o z i o m u J e g o p o s a d o w i e n i a . P r z e k o p y c e c h u j e s y t u a c j a o d m i e n n a , w i ę k s z e o b n i ż e n i a z a c h o d z ę w s t r e f i e p r z y p o w i e r z c h n i o w e j , s a mo zaś t o r o w i s k o u l e g a w z g l ę d n e m u w y p i ę t r z e n i u . W obu p r z y p a d k a c h d o c h o d z i do b e z p o ś r e d n i e g o z a g r o ż e n i a sta
t e c z n o ś c i skarp, u t r a t y p r a w i d ł o w e j g e o m e t r i i k o r o n y t o r o w i s k a itp. O b n i ż e n i e n o ś n o ś c i p o d t o r z a w obu p r z y p a d k a c h s p r a w i a , iż ruszt t o r o w y d o z n a je w y r a ź n y c h ( n i e j e d n o r o d n y c h ) , d o d a t k o w y c h o b n i ż e ń p i o n o w y c h w z g l ę d e m k o r o n y torowi ska . W y ż e j w y m i e n i o n e z j a w i s k a m aj ę c h a r a k t e r l o s o w y w s e n sie m i e j s c a ich l o k a l i z a c j i . Jak i o k r e s u u j a w n i e n i a s i ę w p o d t o r z u . O e d - nę z p r z y c z y n tego s t a n u r z e c z y Jest bez w ę t p i e n i a r ó ż n o r o d n o ś ć w a r u n k ó w g e o t e c h n i c z n y c h pod t o r z a , b ł ę d y w y k o n a w s t w a w o k r e s i e j e g o b u d o w y , j a k i e w e n t u a l n y c h j eg o p ó ź n i e j s z y c h n a p r a w i z a b i e g ó w r e k t y f i k a c y j n y c h .
Dak do c h w i l i obecnej za s p o r a d y c z n e m o ż n a u z n a ć s y t u a c j e , w k t ó ry c h d o c h o d z i do p r z e p r o w a d z e n i a o d p o w i e d n i c h , p r o f i l a k t y c z n y c h o b l i c z e ń spraw- d z a j ę c y c h n o śnoś ć p o d t o r z a ora z s t a t e c z n o ś ć j e g o s k a r p z a r ó w n o w a s p e k c i e zmian s t a n u n a p r ę ż e n i a w p odło ż u . Jak i z m i a n c e c h w y t r z y m a ł o ś c i o w y c h grun
tu na t e r e n a c h g ó r n i c z y c h [3, 6, 8j. Z d ru giej s t r o n y , ze w z g l ę d u na z ł o ż o n o ś ć c a ł e g o z a g a d n i e n i a , o b l i c z e n i a te p o d l e g a j ę l i c z n y m o g r a n i c z e n i o m
D e f o r m a c j e k o l e j o w y c h budowli. 45
w y n i k a j ą c y m z w c i ą ż j e s z c z e n i e w y s t a r c z a j ą c e j z n a j o m o ś c i s z e r e g u a s p e k t ó w tego z a g a d n i e n i a . S t ą d też k a ż d a p r a k t y c z n a p r ó b a z g ł ę b i e n i a tego p r o b l e mu p r z y b l i ż a nas do p e ł n i e j s z e g o Jego r o z p o z n a n i a , a w dalszej k o n s e k w e n cji o p a n o w a n i a . P r z e d s t a w i o n e w p r a c y w y n i k i d o t y c h c z a s o w y c h b a d a ń a u t o rów, J ak i z a m i e r z o n a ich k o n t y n u a c j a z m i e r z a j ą w tym w ł a ś n i e k i e r un k u.
L I T E R A T U R A
B i e n i e k M. , S z u m i e r z W.: A n a l i z a a k t u a l n e g o i p e r s p e k t y w i c z n e g o z a g r o ż e n i a b e z p i e c z e ń s t w a i c i ą g ł o ś c i r u c h u k o l e j o w e g o na linia c h O k r ę g u Ś l ą s k i e g o w w y n i k u d o t y c h c z a s o w y c h i p r o g n o z o w a n y c h w p ł y w ó w e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j . P r a c e n a u k . - b a d . C O B i R T K nr 3 1 5 6 / 1 5 , K a t o w i ce 1984.
[ 2] K ł o s e k K . : M o d e l n a w i e r z c h n i i p o d t o r z a d r o g i k o l e j o w e j z u w z g l ę d n i e n i e m s p e c y f i k i t e r e n ó w g ó r n i c z y c h . Mat. II Sem. pt.: P o d s t a w y m o d e l o w e k s z t a ł t o w a n i a i u t r z y m a n i a d r ó g s z y n o w y c h " , IDIM, W a r s z a w a 1984.
[”3] K ł o s e k K. : M o d y f i k a c j a w a r u n k ó w w s p ó ł p r a c y d r o g i k o l e j o w e j z p o d ł o ż e m g ó r n i c z y m w o b e c w y n i k ó w b a d a ń m o d e l o w y c h o r a z p e w n y c h p o m i a r ó w p o l i g o n o w y c h . Mat. III Sem. pt.: " P o d s t a w y m o d e l o w e k s z t a ł t o w a n i a i u t r z y m a n i a d r ó g s z y n o w y c h " , IDIM, W a r s z a w a 1985.
[4] K ł o s e k K . : W y k o r z y s t a n i e a n a l o g u g r u n t o w e g o typu T a y l o r - S c h n e e b e l l i do m o d e l o w a n i a w p ł y w ó w e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j na o b i e k t y p o w i e r z c h n i o w e b u d o w n i c t w a k o m u n i k a c y j n e g o . P r a c e Nauk. Kom. PAN, Oddz. w K a t o w i c a c h , 1985.
[ 5 3 L i t w i n o w i c z L. , M a l c h e r e k K. , K ł o s e k K . : Z a s t o s o w a n i e m o d e l u S c h ne e - b e l l i ' e g o do b a d a ń w p ł y w u p o z i o m y c h o d k s z t a ł c e ń p o d ł o ż a na o b i e k t y p o w i e r z c h n i o w e . P r a c e Kom. N a uk. P A N , Oddz. w K a t o w i c a c h , z. 1, 1977 [6] L i t w i n o w i c z L. : W p ł y w r o z l u ź n i e n i a n a s y p ó w z n a j d u j ą c y c h się w z a s i ę gu o d d z i a ł y w a n i a p o d z i e m n e j e k s p l o a t a c j i górn i c z e j na ich s t a t e c z ność. P r a c e Inst. Inż. Bud. i S anit. Pol. Lub., S e r i a A nr 7, L ub l i n 1982.
[7] R o s i k o ń A . : B u d o w n i c t w o k o m u n i k a c y j n e na t e r e n a c h o b j ę t y c h s z k o d a m i g ó r n i c z y m i . W K i Ł , W a r s z a w a 1979.
[s] S z u m i e r z W.: O p r a c o w a n i e m e t o d p r o g n o z o w a n i a d e f o r m a c j i g ó r n i c z y c h w o b i e k t a c h k o l e j o w y c h . P r o g n o z a z a g r o ż e ń p r a c y p o d t o r z a na t e re n ac h g ó r n i c z y c h . P r a c e n a u k . - b a d . C O B i R T K , nr 0 8 . 0 6 . 0 6 . 0 1 . 0 1 . 0 0 , K a t o w i c e 1981.
[9] Z i m n o c h S . , W a l e n t a - B ą c z k o w i c z D . , A d a m s k i A . : N i e k t ó r e p r z y c z y n y b r a k u s t a t e c z n o ś c i w y s o k i c h n a s y p ó w k o l e j o w y c h M a g i s t r a l i Półn oc n e j PM P - P W . Zesz. Nauk. Pol. Sl. , S e r ia : B u d o w n i c t w o , z. 5 0 , G l i w i c e 1980 [10] Z i m n o c h S . , A d a m s k i A . : W p ł y w n i e k t ó r y c h w a r u n k ó w g ó r n i c z o - g e o l o g i c z
n y c h i t e c h n o l o g i c z n y c h na s t a t e c z n o ś ć w y s o k i c h n a s y p ó w M a g i s t r a l i Pó łn o c n e j PM P-PW. Zesz. N auk. Pol. S l . , Seria: B u d o w n i c t w o , z. 55.
1982.
46 K. K l o s e k . L. L i t w i n o w i c z , St. Z i m n o c h
A&: PMAUHH 3KEJIE3HQD,OPOSCHOrO OCHOBAHHH HA nOAPABATHBAEMhlX TEPH1TOPHHX 0 i . I K H 3PEHHH JIABOPATOPHHX 3KCIIEPHMEHTOB H HATyPHHX HCCJIEU.OBAHHH
P e 3 k> u e
ripe^ O TaBjieH O b jih a h h s ropH hix noA padO TO K H a y c i o ih iH B o c T b b h c o k h x HaowneiS
a B u e M O K s e a e 3 H O A o p o i c H o r o n y i H .
S T A B I L I T Y O F THE R O A D B E D ON M I N I N G A R E A IN M O D E L E X P E R I M E N T S A N D P R O V I N G G R O U N D I N V E S T I G A T I O N S
S u m m a r y
In the p ap er, the m i n i n g d a m a g e s i n f l u e c n e on the s t a b i l i t y of r o a d b e d in m o d e l e x p e r i m e n t s a n d p r o v i n g g r o u n d i n v e s t i g a t i o n s has b e e n presented.
