plik do pobrania

101
Cuprum nr 1 (66) 2013
___________________________________________________________________
Daniel Romaniuk 1)
Paweł Sorbjan 1)
Paweł Stefanek 2)
Zastosowanie metody obserwacyjnej przy bezpiecznym
wznoszeniu budowli geotechnicznych na przykładzie
Obiektu Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych
Żelazny Most
Słowa kluczowe:
metoda obserwacyjna, monitoring, OUOW Żelazny Most
Streszczenie
Metoda obserwacyjna (ang. Observational Method) w geotechnice została wprowadzona
przez Terzaghiego i Pecka [5] w połowie XX w. Od tego czasu jest stosowana przy projektowaniu i wznoszeniu budowli geotechnicznych. Jest to ciągły proces integrujący wiele elementów z zakresu projektowania i budowy. Metoda obserwacyjna opiera się na gromadzeniu
i analizie danych uzyskanych z ciągłego monitoringu, badań terenowych i laboratoryjnych
oraz modelowania numerycznego. Uzyskiwane na bieżąco informacje pozwalają ocenić parametry geotechniczne i aktualne warunki, zarówno samej budowli, jak i jej podłoża. W związku z tym możliwa jest szybka reakcja na zachodzące zmiany, a tym samym korekta rozwiązań projektowych, co ważne, na etapie trwania samej budowy. Miejsce metody obserwacyjnej
w praktyce inżynierskiej, potwierdza włączenie jej założeń do wytycznych zawartych w Eurokodzie 7 [1]. W Polsce przykładem wykorzystania metody obserwacyjnej jest Obiekt Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych (w skrócie OUOW) Żelazny Most, którego eksploatacja
trwa nieprzerwanie od 35 lat. Niniejszy artykuł ma za zadanie przybliżyć zasady działania
metody obserwacyjnej w przypadku zapewnienia stateczności obwałowań OUOW Żelazny
Most.
Wprowadzenie
W technologii wzbogacania rud miedzi wykorzystywany jest proces flotacji, w wyniku
którego koncentrat miedziowy zostaje oddzielony od pozostałego urobku, składającego się z rozkruszonych skał. Odpady flotacyjne stanowią aż około 94% ogólnego
urobku. W związku z tym jedną z kluczowych kwestii jest unieszkodliwianie odpadów, które faktycznie determinuje możliwości produkcji miedzi.
W Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym unieszkodliwianie odpadów flotacyjnych odbywa się poprzez składowanie ich na zlokalizowanym w pobliżu miejscowości Rudna, w powiecie lubińskim, Obiekcie Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych (OUOW) Żelazny Most. Jego budowę rozpoczęto w 1974 r. [6], a do eksploatacji Obiekt został włączony trzy lata później. Od tego czasu równolegle z eksploatacją OUOW trwa jego rozbudowa. OUOW Żelazny Most otoczony jest czterema
zaporami wykonanymi głównie z osadów poflotacyjnych. Obecnie trwa III etap roz3
budowy OUOW do pojemności ok. 700 mln m oraz rzędnej zapór ok. 180 m n.p.m.
______________________________________________________________________________________________________
1)
Geoteko Projekty i Konsultacje Geotechniczne Sp. z o.o., ul. Wałbrzyska 3/5,
02-739 Warszawa
2)
KGHM PM S.A. Oddział Zakład Hydrotechniczny, ul. Polkowicka 52, 59-305 Rudna
102
D. Romaniuk, P. Sorbjan, P. Stefanek
___________________________________________________________________
Z uwagi na położenie względem stron świata zapory podzielono na: wschodnią,
północną, zachodnią i południową (rys. 1). Ich łączna długość wynosi 14,35 km.
Zapora N
XVIIIE
IIE
Zapora W
XVIIIE
Obiekt Unieszkodliwiania
Odpadów Wydobywczych
Żelazny Most
XVIE
Zapora E
Zapora S
Rys. 1. Szkic sytuacyjny Obiektu Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych
Żelazny Most
Konstrukcja zapór OUOW Żelazny Most wynika z zastosowanej przy jego wznoszeniu etapowej metody do środka składowiska; nadbudowywanie zapór odbywa się
z materiału zgromadzonego na plażach wewnątrz OUOW. Odpady na OUOW dostarczane są systemem rurociągów przesyłowych za pomocą hydrotransportu
z Zakładów Wzbogacania Rudy (ZWR), w których wykonywane są procesy flotacji.
Odpady są deponowane w systemie „na mokro”, poprzez namywanie plaż. Odbywa
się na nich proces sedymentacji oraz odprowadzania wody nadosadowej, wykorzystywanej między innymi w procesach technologicznych.
Morfologia terenu, na jakim OUOW został wzniesiony, determinuje również zmienną
wysokość zapór, która obecnie waha się od około 28 m (zapora południowa) aż do
około 62 m w najwyższym miejscu (zapora wschodnia).
103
Zastosowanie metody obserwacyjnej przy bezpiecznym wznoszeniu budowli…
___________________________________________________________________
Ze względu na zastosowanie przy formowaniu zapór OUOW metody „do środka”
wymagana jest szczególna staranność przy ich projektowaniu i wykonawstwie, ponieważ metoda ta, chociaż korzystna z ekonomicznego punktu widzenia, może powodować problemy z ich statecznością.
Innym potencjalnym źródłem zagrożeń związanych z utratą stateczności są skomplikowane warunki geologiczne występujące w podłożu OUOW. W przeważającej
części OUOW posadowiony jest na czwartorzędowych gruntach spoistych i niespoistych, jednak największy wpływ na bezpieczeństwo zapór mają utwory trzeciorzędowe, głównie iły glacitektonicznie zdeformowane występujące w postaci łusek,
nasunięć i porwaków. Dodatkowo są one mocno zlustrowane. Ponadto grunty spoiste zalegające w przypowierzchniowej warstwie w wyniku działania lodowca podlegały w epoce lodowcowej zjawiskom soliflukcji i krioturbacji, dodatkowo osłabiając
bezpośrednie podłoże zapór.
Aby zapewnić bezpieczne funkcjonowanie zapór OUOW, na początku lat 90. XX w.
powołany został Zespół Ekspertów Międzynarodowych (ZEM) pod kierownictwem
prof. M. Jamiolkowskiego oraz Krajowy Ekspert Geotechniczny (KEG), którą to
funkcję sprawuje prof. Wojciech Wolski. Zadaniem obu instancji jest analiza oraz
kontrola stateczności oraz bezpieczeństwa istniejących i formowanych zapór,
a także określanie niezbędnych do wykonania działań z tego zakresu.
1. Założenia metody obserwacyjnej
Metoda obserwacyjna jest stosowana najczęściej przy wykonywaniu obiektów
z zakresu geoinżynierii. Opiera się ona na ocenie parametrów geotechnicznych,
uzyskanych na podstawie oceny wyników prowadzonego monitoringu, które pozwalają wnioskować o zachowaniu budowanego/eksploatowanego obiektu. Wyniki pomiarów wykonywanych w ramach monitoringu umożliwiają również analizę
wsteczną, która pozwala ocenić tzw. projektowe parametry obserwacyjne [8]. Na ich
podstawie można tworzyć numeryczne modele obiektów do obliczeń, z których wyników pochodzą dane do korekt w projekcie.
Metoda obserwacyjna jest najczęściej wprowadzana podczas etapowej budowy
takich obiektów, jak np. zapory ziemne czy obwałowania. Ten sposób budowy jest
szczególnie podatny na wszelkie zmiany w projektowaniu, które mogą być wprowadzane bezpośrednio na każdym etapie wykonawstwa.
Elementy metody obserwacyjnej, opracowanej przez Terzaghiego i Pecka [9],
a pierwszy raz zdefiniowanej przez Pecka w 1969 r. [5], były wykorzystywane
w budownictwie od dawna. Ich zastosowanie najczęściej wymuszały awarie, wymagające zastosowania natychmiastowych zabezpieczeń, napraw oraz przeprojektowania. Jednak braki teoretyczne oraz sprzętowe powodowały, że prace te były raczej wykonywane metodą prób i błędów, niż prowadzone celowo i świadomie.
W Polsce pierwsze wdrożenie działań zgodnych z metodą obserwacyjną stanowiła
udana stabilizacja osuwiska, która miała miejsce podczas budowania zapory wodnej
Tresna na rzece Sole, w 1960 r. [3]. Od tego czasu były one stosowane na wielu
budowach. W przypadku OUOW Żelazny Most Metoda obserwacyjna została oficjalnie zalecona do bezpiecznego formowania zapór przez ZEM w 1999 r. [2]. Jej
pierwotnym założeniem była instalacja aparatury kontrolno-pomiarowej (AKP)
w czterech, tzw. eksperckich, przekrojach pomiarowych wytyczonych w najbardziej
niekorzystnych, ze względów bezpieczeństwa, częściach zapór. W ten sposób stwo-
104
D. Romaniuk, P. Sorbjan, P. Stefanek
___________________________________________________________________
rzony został system ciągłych obserwacji, który pozwolił uzyskać dane do kierowania
formowaniem zapór oraz wprowadzania niezbędnych modyfikacji technologii jego
wykonania w przypadku stwierdzenia niezgodności pomiędzy otrzymanymi wynikami i założeniami projektowymi. Dostarczane informacje stanowiły również rodzaj
wczesnego ostrzegania o możliwości wystąpienia braku stateczności OUOW podczas budowy oraz po jej zakończeniu, co pozwalało szybko podejmować ewentualne kroki zaradcze.
Ogólne zasady stosowania metody obserwacyjnej można przedstawić w postaci
schematu (rys. 2).
Badania terenowe i laboratoryjne
Parametry do
projektowania
Projekt
Dane projektowe
do budowy
Budowa i eksploatacja
MONITORING
Analiza i interpretacja danych
Rys. 2. Ogólny schemat stosowania metody obserwacyjnej (za [4])
Powyższy schemat ma formę zamkniętego cyklu. Jeżeli analiza danych uzyskanych
z monitoringu wykaże konieczność zmian założeń projektowych i technologii wykonania obiektu, można i należy ich dokonać na każdym etapie budowy i eksploatacji.
Dlatego też przy praktycznym wykorzystaniu metody obserwacyjnej konieczna jest
bliska współpraca projektanta i wykonawcy / eksploatatora obiektu. Od tego oraz od
105
Zastosowanie metody obserwacyjnej przy bezpiecznym wznoszeniu budowli…
___________________________________________________________________
szybkiej reakcji na wszelkie odstępstwa od założeń projektowych zależy bezpieczeństwo budowy.
Szeroka skala zastosowań metody obserwacyjnej spowodowała ujęcie jej w normach europejskich w ramach Eurokodu 7 [1], który podaje sytuacje, w jakich zasadne jest wykorzystanie metody obserwacyjnej, oraz wymagania stawiane samej metodzie:
1. „Jeżeli prognozowanie zachowania podłoża gruntowego jest trudne, właściwe
może być zastosowanie podejścia znanego jako „metoda obserwacyjna”, w którym rozwiązanie projektowe jest korygowane podczas budowy.
2. Przed rozpoczęciem budowy należy spełnić następujące wymagania:
− ustalić granice zachowań dopuszczalnych;
− oszacować przedział możliwego zachowania konstrukcji i wykazać dostateczne prawdopodobieństwo, iż rzeczywiste zachowanie konstrukcji będzie
w dopuszczalnych granicach;
− ustalić program monitorowania, który umożliwi stwierdzenie, czy zachowanie obiektu mieści się w akceptowalnych granicach. Monitorowanie powinno
wykazać to w dostatecznie wczesnym stadium robót i z wystarczającą częstotliwością, by w sytuacji zagrożenia była możliwość podjęcia skutecznych
działań interwencyjnych;
− dostosować czas reakcji przyrządów i procedury analizy wyników do szybkości możliwych zmian systemu;
− opracować plan działań interwencyjnych, które można zastosować, jeśli
monitorowanie wykaże zachowanie wykraczające poza granice zachowań
dopuszczalnych.
3. Podczas budowy należy prowadzić monitorowanie zgodnie z planem.
4. Wyniki monitorowania należy oceniać w odpowiednich stadiach budowy,
a w przypadkach przekroczenia dopuszczalnych granic zachowań należy uruchomić działania interwencyjne.
5. Jeżeli urządzenia do monitorowania nie zapewniają wystarczająco wiarygodnych informacji, to należy je wymienić lub udoskonalić.”
W przypadku OUOW Żelazny Most wszystkie opisane wyżej warunki konieczne do
wprowadzenia metody obserwacyjnej zostały spełnione.
2. Monitoring
W metodzie obserwacyjnej najważniejszą rolę odgrywa odpowiednio zastosowany
system monitoringu. Ma on tym większe znaczenie, im większy jest objęty nim
obiekt. W przypadku OUOW Żelazny Most ze względu na aktualną wysokość (dochodzącą do 65 m), długość zapór wykonanych z odpadów poflotacyjnych
(14,35 km) oraz skomplikowane warunki geologiczno-inżynierskie w jego podłożu,
jego dalsze bezpieczne wznoszenie wymaga funkcjonowania bardzo dużej liczby
urządzeń AKP.
Dostarczają one danych dotyczących zjawisk geologicznych, mających istotny
wpływ na bezpieczną eksploatację i dalsze formowanie OUOW. Monitoringowi podlegają głównie: położenie krzywej filtracji w korpusach zapór oraz ciśnienia wody
w porach gruntów podłoża, przemieszczenia zapór składowiska, pomiary ilości wody
odprowadzanej z OUOW oraz wstrząsy parasejsmiczne powodowane działalnością
górniczą. W ramach monitoringu wykonywane są również obserwacje i kontrola
stanu ogólnego budowli.
106
D. Romaniuk, P. Sorbjan, P. Stefanek
___________________________________________________________________
Ze względu na trwającą już 35 lat eksploatację OUOW Żelazny Most rodzaj stosowanych urządzeń AKP oraz techniki pomiarów zmieniały się na przestrzeni czasu.
Obecnie można wydzielić 4 zasadnicze grupy urządzeń AKP: geodezyjne, hydrologiczne, geotechniczne oraz sejsmiczne.
Sieć geodezyjna. W skład sieci geodezyjnej monitorującej deformacje zapór i przedpola OUOW wchodzą zarówno tradycyjne repery powierzchniowe i wgłębne, jak
i nowoczesne punkty pomiarowe, na których pomiary wykonywane są w systemie
ciągłym za pomocą total-station. Aktualnie, oprócz tradycyjnych znaków geodezyjnych, zainstalowane są 24 punkty kontrolowane mierzone automatycznie przez
system Geomos firmy Leica Total Station.
Sieć hydrologiczna. Pomiary hydrologiczne prowadzone są przy wykorzystaniu piezometrów otwartych, łat wodowskazowych oraz pomiarów wydajności drenaży. Piezometry otwarte zainstalowane w korpusach zapór oraz osadach mają za zadanie
umożliwienie kontroli położenia krzywej filtracji. Oprócz nich na zaporach OUOW
zainstalowane są również głębokie piezometry otwarte do pomiaru poziomu wody
w głęboko zalegających warstwach przepuszczalnych podłoża. Piezometry otwarte
rozlokowane na przedpolu składowiska, oprócz sprawdzania położenia poziomu
wody w gruncie, spełniają funkcję środowiskową. Pobierana z nich woda służy do
badania zasolenia wód infiltrujących z OUOW.
Aby ocenić skuteczność funkcjonowania drenaży oraz oszacować do celów bilansowych ilości odprowadzanej przez nie wody, wykonywane są pomiary wydajności
drenaży. Natomiast do pomiaru poziomu wody w akwenie służy łata wodowskazowa.
AKP geotechniczne. Do aparatury, którą można zakwalifikować do grupy urządzeń
geotechnicznych, należą strunowe przetworniki ciśnienia porowego oraz otwory
inklinometryczne. Strunowe przetworniki ciśnienia pozwalają określić wartości nadwyżek ciśnienia wody w porach nieprzepuszczalnych utworów trzeciorzędowych,
zalegających w podłożu OUOW. Ich konstrukcja umożliwia dokonywanie pomiarów
w jednym otworze wiertniczym na różnych głębokościach. Pozwala to uzyskać dane
na temat rozkładu niehydrostatycznych ciśnień wody w porach profilu gruntowego.
W otworach inklinometrycznych przy wykorzystaniu sond opartych na czujnikach
serwoakcelerometrycznych wykonuje się pomiary deformacji poziomych rury inklinometrycznej. Dają one obraz przemieszczeń całego profilu gruntowego, pozwalając zlokalizować występowanie powierzchni, po których następuje przemieszczenie
warstw podłoża – stref ścięcia.
Obecnie instalacja przetworników strunowych i rur do pomiarów inklinometrycznych
wykonywana jest najczęściej w jednym otworze, tak aby czujniki znajdowały się na
głębokościach spodziewanych stref ścięcia. Wówczas wzrost ciśnienia porowego
mierzonego przez czujnik strunowy wskazuje na zwiększenie przyrostu przemieszczeń w strefie ścięcia.
Pomiary sejsmiczne. Ponieważ OUOW zlokalizowany jest w pobliżu obszarów,
gdzie prowadzona jest działalność górnicza, generowane w ten sposób wstrząsy
parasejsmiczne mają wpływ na stateczność zapór oraz możliwość powstania upłynnienia. Do ich pomiarów służą stanowiska akcelerometryczne. Zbierane w ten sposób dane pozwalają ustalić wartości prognozowanych przyspieszeń wywołanych
działalnością górniczą, jakie należy przyjmować do projektowania.
Uzupełnienie do obserwacji AKP stanowią inspekcje terenowe wykonywane na
OUOW Żelazny Most przez doświadczonego inżyniera. W praktyce są one podstawowym źródłem informacji na temat aktualnego stanu obiektu i umożliwiają wczesną
107
Zastosowanie metody obserwacyjnej przy bezpiecznym wznoszeniu budowli…
___________________________________________________________________
identyfikację wszelkich nieprawidłowości i uszkodzeń. Zasady prowadzenia obserwacji oraz bieżącej kontroli stanu OUOW zostały sprecyzowane w Instrukcji Eksploatacji Składowiska.
Ze względu na dużą liczbę urządzeń ciągle rozbudowanej sieci AKP OUOW gromadzenie wyników pomiarów wymaga równie dużej bazy danych. W tym celu powstał
projekt SyZeM, stanowiący bazę danych z aktualnymi oraz archiwalnymi wynikami
pomiarów i badań z każdej dziedziny związanej z rozbudową oraz eksploatacją
OUOW. Dostęp do SyZeMu daje stały wgląd w zgromadzone w jednym miejscu
i uporządkowane dane. Dzięki temu możliwe są bieżące analizy wyników wskazań
AKP, co jest szczególnie ważne ze względu na zapewnienie bezpieczeństwa obiektu wykonywanego z wykorzystaniem metody obserwacyjnej.
Na rysunku 3 przedstawiony jest schemat prowadzenia monitoringu i oceny stanu
technicznego OUOW Żelazny Most przy zastosowaniu metody obserwacyjnej.
Rodzaj działania
Inspekcja wizualna
Aparatura
(informacja jakościowa)
(informacja ilościowa)
Wstę
Wstępna archiwizacja
w systemie SyZeM
Wstępny przegląd danych
(porównanie wyników
przewidywanych z aktualnymi
– system SyZeM)
W normie
Archiwizacja w
systemie SyZeM
Przegląd
okresowy:
Czy potrzeba
dalszej oceny?
Tak
zapis
Opracowanie:
Czy zachodzi potrzeba
działania?
nie
Kompletna archiwizacja
w systemie SyZeM
Tak
zapis
Działanie:
Czy występuje
zagrożenie?
Poza
Normą
(zapis)
Tak
Zainicjowanie
działań
awaryjnych
nie
Wskazó
Wskazówki eksploatacyjne:
Zapis i raport
Zmiany
• Projektu
• Eksploatacji
• Obsługi
• Nadzoru
Rys. 3. Ogólny schemat prowadzenia oceny stanu technicznego OUOW Żelazny Most (za [7])
108
D. Romaniuk, P. Sorbjan, P. Stefanek
___________________________________________________________________
3. Stateczność zapory wschodniej
Ze względu na długość zapór OUOW Żelazny Most i ich zróżnicowaną wysokość,
uzależnioną od morfologii terenu, zagadnienia związane ze statecznością nie są
takie same na całym jego obwodzie. Największe problemy występują w rejonie
przekrojów pomiarowych XVIE oraz XVIIIE (rys. 1), zlokalizowanych na zaporze
wschodniej. Znajduje się tu obniżenie terenu w dawnej dolinie rzeki Kalinówka. Wysokość zapory jest tu największa i wynosi ok. 65 m. Dodatkowo, w podłożu zapory
występują skomplikowane warunki geologiczno-inżynierskie.
W rejonie tym w latach 90. ubiegłego wieku zaobserwowany został wzrost tempa
mierzonych przemieszczeń powierzchniowych. Po przeprowadzeniu niezbędnych
badań i analiz ZEM zalecił wprowadzenie metody obserwacyjnej jako oficjalnej metody prowadzenia budowy i eksploatacji OUOW. Pozwoliło to na wprowadzanie
niezbędnych działań zaradczych mających na celu zapewnienie stateczności omawianego odcinka zapory.
Między innymi rozpoczęto instalację nowoczesnej AKP z przetwornikami strunowymi
oraz głębokimi inklinometrami. Przystąpiono również do prac nad stworzeniem kompleksowego programu monitoringu, który umożliwił realizację celów metody obserwacyjnej.
Analiza uzyskanych wyników pozwoliła zidentyfikować źródło problemu, jakim jest
zaleganie w podłożu, szczególnie w przeobrażonych utworach spoistych trzeciorzędu, powierzchni o słabszych parametrach – stref ścinania, po których następuje
przesuwanie podłoża. Zgodnie z metodą obserwacyjną przeprowadzona została
analiza wsteczna, która pozwoliła określić zabiegi dla poprawienia stateczności.
Należały do nich:
− przesunięcie korony zapory (od rz. 165 m n.p.m.) w najbardziej narażonych
sekcjach namywu w kierunku akwenu tak, by utworzyć tzw. cięciwę,
− instalacja systemu studni odciążających, których zadaniem było zmniejszenie ciśnień porowych w gruntach spoistych trzeciorzędu i zwiększenie naprężeń efektywnych w tym rejonie,
− etapowa budowa nasypu dociążającego u podstawy zapory.
Skuteczności przesunięcia korony zapory oraz budowy dociążenia dowiodły wskazania urządzeń AKP. Między innymi zainstalowany w 2009 r. system automatycznych pomiarów deformacji powierzchniowych Geomos zanotował zmniejszenie przyrostów przemieszczeń poziomych w rejonie sekcji namywu E1 i E2. Otrzymane
w ten sposób wyniki pokrywają się z obserwacjami geodezyjnymi tradycyjnych punktów kontrolowanych, które również wykazały mniejsze przemieszczenia zapory
wschodniej w kierunku przedpola.
Istotne efekty dała również instalacja studni odciążających. Studnie te zostały wyposażone w długi, ciągły filtr umożliwiający prowadzenie pompowań w całym profilu
z występujących w utworach spoistych licznych przewarstwień gruntów przepuszczalnych. Efektem było zmniejszenie wysokich ciśnień porowych w iłach trzeciorzędowych. Przedstawia to rysunek 4, na którym zestawione są wybrane wykresy wielkości ciśnienia wody w porach i wydajności studni odciążającej z rozpatrywanego
rejonu.
109
Zastosowanie metody obserwacyjnej przy bezpiecznym wznoszeniu budowli…
___________________________________________________________________
Rys. 4. Wpływ pompowań ze studni odciążających na redukcję ciśnienia wody
w porach, na przykładzie wskazań wybranych przetworników strunowych
Dla oceny skuteczności prowadzonych działań wykonywane są również obliczenia
stateczności. Ich wyniki dają obraz zmian stateczności zapory wywołanych działaniami stabilizującymi. Do obliczeń tych wykorzystywana jest metoda MorgensternaPricea, przy przyjęciu rozkładu ciśnienia wody w porach na podstawie wyników pomiarów prowadzonych w sieci strunowych przetworników ciśnienia. Głównym celem
tak prowadzonej analizy jest obliczenie aktualnego współczynnika stateczności jako
wyjściowego do oceny wpływu pompowań ze wszystkich studni odciążających na
stateczność zapory w przekroju XVIE.
Na rysunku 5 znajduje się wykres zmian współczynnika stateczności w czasie,
świadczący o poprawie stateczności w rejonie przekroju XVIE.
110
D. Romaniuk, P. Sorbjan, P. Stefanek
___________________________________________________________________
Rys. 5. Zmiana współczynnika stateczności (Fs) w czasie, w przekroju XVIE,
zapory E, OUOW Żelazny Most
Od 2011 r. wyniki obliczeń wykazują stabilizację wartości współczynnika stateczności, która nastąpiła w wyniku osiągnięcia maksymalnego efektu obniżenia ciśnienia
wody w porach. Obserwowane w tym czasie wahania wartości związane są z niewielkim wahaniem obserwowanego ciśnienia wody w porach utworów trzeciorzędowych.
Podsumowanie
Formowanie nasypów zapór OUOW Żelazny Most, przy zastosowaniu metody obserwacyjnej, umożliwiło dokładną i wszechstronną kontrolę budowy i monitorowania
obiektu. Bardzo rozbudowana sieć AKP została usystematyzowana, a wyniki jej
pomiarów zebrano w jednej spójnej bazie danych SyZeM.
Umożliwiło to szybkie wykonywanie dowolnych analiz i tworzenie syntetycznych
wniosków, które mogą być prezentowane członkom Zespołu Ekspertów Międzynarodowych.
Metoda obserwacyjna pozwala również przeprowadzać działania zaradcze w razie
wystąpienia problemów ze statecznością zapór OUOW, jak miało to miejsce w przypadku najwyższej części zapory wschodniej. Możliwe było również zacieśnienie
współpracy pomiędzy Krajowym Ekspertem Geotechnicznym, prowadzącym nadzór
geotechniczny nad OUOW, Projektantem i Inwestorem.
111
Zastosowanie metody obserwacyjnej przy bezpiecznym wznoszeniu budowli…
___________________________________________________________________
Bibliografia
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
Eurokod 7, PN-EN 1997-1:2008, 2008, Projektowanie Geotechniczne. Część 1: Zasady
Ogólne. PKN, Warszawa.
Jamiolkowski M., Carrier W.D., Chandler R.J., Höeg K. (Zespół Ekspertów Międzynarodowych), 1999, Raport Końcowy. Ocena bezpieczeństwa formowania nasypów składowiska Żelazny Most do rzędnej korony 200 m n.p.m.
Król P., Sorbjan P., Truty A., Wolski W., 2002, Zastosowanie metod komputerowych w
ocenie stanu zapór składowiska Żelazny Most, XIV Konferencja Naukowa „Metody
Komputerowe w Projektowaniu i Analizie Konstrukcji Hydrotechnicznych”, Politechnika
Krakowska, str. 105-120.
Nicholson D., Tse C., Penny C., 1999, The Observational Method in ground engineering:
principles and applications. Report 185, Construction Industry Research and Information
Association, London.
Peck R.B., 1969, Advantages and limitations of the observational method in applied soil
mechanics, Geotechnique, 19, Nr. 1 , str. 171–187, London 1999.
Praca zbiorowa, 2007, Monografia KGHM Polska Miedź S.A., wyd. 2, KGHM CUPRUM
sp. z o.o. – CBR, Lubin.
Praca zbiorowa, 1998, The Mining Association of Canada. A Guide to the Management
of Tailings Facilities, Ontario.
Sorbjan P., Stefanek P., Stępień M., 2010, Monitoring i jego wykorzystanie w eksploatacji i projektowaniu rozbudowy składowiska Żelazny Most, Infrastruktura i technologia terenów wiejskich, Nr 8/1/2010, Polska Akademia Nauk, Oddział w Krakowie, str. 105–
116, Kraków.
Terzaghi K., Peck R., 1967, Soil Mechanics in Engineering Practice. 2nd Edition, John
Wiley & Sons, New York.
Application of the observational method for the safe construction
of a geotechnical structures on the example of the Żelazny Most
Tailings Storage Facility
Key words: observational method, monitoring, Żelazny Most TSF
The Observation Method (in short OM) in geotechnics was introduced by Terzaghi and Peck
[1], in the middle of the twentieth century. Since then, it is widely used, in the designing and
construction of geotechnical structures. OM is a continuous process of integrating many
elements of designing and construction process. OM is based on the collection and analysis
of data obtained from continuous monitoring, field and laboratory tests and numerical
modelling. Information obtained up to date allow to assess geotechnical parameters and
current conditions, both for the building and in its foundation ground. Therefore, it is possible
to respond rapidly to the changes, and therefore the correction of design solutions, which is
important, already on the stage of the construction. Development and position of the OM in
engineering practice, confirmed inclusion of its principles in the guidelines of Eurocode 7 [2].
In Poland, an example of its use is the Żelazny Most Tailings Storage Facility (in short TSF),
which exploitation lasts for 35 years. This article introduces the principles of OM in the case of
ensuring the stability of Żelazny Most TSF dams.
112
D. Romaniuk, P. Sorbjan, P. Stefanek
___________________________________________________________________