Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

w Krakowie

Budownictwo podziemne.

PROJEKT OBUDOWY SZYBU.

Biernat Anna

GIG IV

Grupa: 1

1. Obliczenia dla obudowy wielowarstwowej ostatecznej wykonanej z betonu.

$$d_{b} = a\left( \sqrt{\frac{f_{\text{cd}}^{*}}{f_{\text{cd}}^{*} - m*p_{w}*\sqrt{3}}} - 1 \right)\lbrack m\rbrack$$

gdzie:

db- grubość obudowy betonowej [m]

a- promień szybu w świetle obudowy 3,25 [m]

m- współczynnik korekcyjny (dla skał zawodnionych m=1)

pw - obciążenie obudowy szybu pochodzące od ciśnienia hydrostatycznego [MPa]

fcd* -wytrzymałość betonu niezbrojonego na ściskanie [MPa]

Wartości fcd* dobrane wg normy PN-B-03264-2002 punkt 2.1.2 Tablica 2

Nr	Rodzaj skał	Grubość warstwy [m]	obciążenie od skał	obciążenie od wody	f*cd	m	Rodzaj betonu	obudowa ostateczna d [m]
			strop	spąg	strop	spąg
1	Piaski, żwiry	27	0	0,283	0	0,27	6,7	1
2	Glina zapiaszczona	7	0,202	0,353	0,27	0,34	6,7	1
3	ił	26	0,387	0,542	0	0	6,7	1
4	żwir	8	0,774	1,088	0	0,08	6,7	1
5	węgiel brunatny	19	0,326	0,466	0,08	0,27	6,7	1
6	piasek	8	0,869	1,162	0,27	0,35	6,7	1
7	ił	27	0,829	1,091	0	0	6,7	1
8	węgiel brunatny	20	1,636	1,721	0	0,2	6,7	1
9	piasek	22	1,089	1,307	0,2	0,42	6,7	1
10	piaskowiec	50	0,112	0,24	0,42	0,92	8,9	1

Przyjmujemy obudowę o grubości 0,35 m

2) Obliczenia dla obudowy wielowarstwowej wstępnej wykonanej z cegły.

$$d_{c} = a\left( \sqrt{\frac{R_{m}}{R_{m} - m_{c}*p_{g}*\sqrt{3}}} - 1 \right)\lbrack m\rbrack$$

gdzie:

dc- grubość obudowy z cegły [m]

a- promień szybu w świetle obudowy 3,6 [m]

m_c- współczynnik korekcyjny

pg - obciążenie obudowy szybu pochodzące od ciśnienia górotworu [MPa]

Rm- wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie muru z cegły [MPa]

Wartości Rm dobrane wg normy PN-B-03002 2007

Nr w-wy	Rodzaj skał	Grubość warstwy [m]	Obciążenie od skał	Obciążenie od wody	mc	Rm	obudowa wstępna d[m]	Zaprawa
			strop	spąg	strop	spąg
1	Piaski, żwiry	27	0	0,283	0	0,27	1,1	2,18
2	Glina zapiaszczona	7	0,202	0,353	0,27	0,34	1,1	2,18
3	ił	26	0,387	0,542	0	0	1,1	2,18
4	żwir	8	0,774	1,088	0	0,08	1,1	4,06
5	węgiel brunatny	19	0,326	0,466	0,08	0,27	1,1	2,18
6	piasek	8	0,869	1,162	0,27	0,35	1,1	5,7
7	ił	27	0,829	1,091	0	0	1,1	4,06
8	węgiel brunatny	20	1,636	1,721	0	0,2	1,1	6,18
9	piasek	22	1,089	1,307	0,2	0,42	1,1	6,18
10	piaskowiec	50	0,112	0,24	0,42	0,92	1,1	2,18

Przyjmujemy obudowę grubości 1,65 m

Sumaryczna grubość obudowy wynosi 2 m.

3)Obliczenia dla obudowy pojedynczej wykonanej z cegły.

$$d_{c} = a\left( \sqrt{\frac{R_{m}}{R_{m} - m_{c}*p*\sqrt{3}}} - 1 \right)\lbrack m\rbrack$$

gdzie:

dc- grubość obudowy z cegły [m]

a- promień szybu w świetle obudowy 3,25 [m]

m_c- współczynnik korekcyjny

p - obciążenie obudowy szybu [MPa]

Rm- wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie muru z cegly [MPa]

Wartości Rm dobrane wg normy PN-B-03002 2007

Nr w-wy	Rodzaj skał	Grubość warstwy [m]	Obciążenie od skał	Obciążenie od wody	mc	Rm	obudowa pojedyncza d [m]	Zaprawa
			strop	spąg	strop	spąg
11	łupek ilasty	27	1,368	1,47	0	0	1,1	6,18
12	mułowiec	74	1,348	1,614	0	0	1,1	6,18
13	piaskowiec	45	0	0	0	0	1,1	2,18
14	mułowiec	48	1,115	1,24	0	0	1,1	6,18
15	łupek piaszczysty	8	0,743	0,878	0	0	1,1	5,7
16	wapień	60	0,292	0,324	0	0	1,1	2,18
17	łupek piaszczysty	59	0,972	1,048	0	0	1,1	5,7
18	piaskowiec	37	0	0	0	0	1,1	2,18
19	mułowiec	14	1,279	1,325	0	0	1,1	6,18
20	piaskowiec	48	0	0	0	0	1,1	2,18

Przyjmujemy grubość obudowy 1,35 m

4) Obliczenia stopy szybowej

a) Obliczenie obciążenia stopy szybowej

gdzie:

γmo - ciężar objętościowy muru obudowy, obudowy ostatecznej (γmo=0,023) [MN/m3]

γf – współczynnik obciążenia (γf=1,1)

hm – wysokość odcinka nie związanego z górotworem i spoczywającego na stopie (hm<100m=>90) [m]

d - grubość obudowy ostatecznej [m]

Q=1,1 + 0,023 * 90* 0,35=0,79 [MN/m]

b) Obliczenie szerokości stopy szybowej

gdzie:

b - szerokość stopy szybowej

Q - obciążenie stopy szybowej [MN/m]

qf(r) - obliczeniowe obciążenie jednostkowe podłoża stopy szybowej

(dla skał osadowych litych qf(r)=2 [MPa])

β - kąt nachylenia dolnej podstawy do poziomu (skały zwięzłe β=25^o)

Wartość qf(r) dobrana wg normy PN-G-05015:1997, Tablica 4

b= 2,45/2*0,82≈0,32 [m]

c) Obliczenie wysokości stopy szybowej

$$h_{o} = 2,582*\sqrt{\frac{Q*b}{f_{\text{vd}}}}$$

gdzie:

b - szerokość stopy szybowej [m]

Q - obciążenie stopy szybowej [MN/m]

fvd- wytrzymałość muru na ścinanie [MPa]

$$f_{\text{vd}} = \frac{f_{\text{vk}}}{\gamma_{m}} = \frac{1,5}{1,7} = 0,88$$

Wartość fvk dobrana wg normy PN-B-03002:2007

$$h_{o} = 2,582*\sqrt{\frac{0,79*0,32}{0,88}} = 1,38\ \left\lbrack m \right\rbrack$$

d) Sprawdzenie stopy szybowej na ścinanie

$$h_{o} \geq \frac{Q}{f_{\text{vd}}}$$

1, 38 ≥ 0, 89

Warunek spełniony. Parametry stopy szybowej prawidłowo dobrane.