Problematika technické seismicity při budování podzemních děl

Abstract

Trhací práce jsou často nedílnou součástí ražeb moderních podzemních děl. Aplikací však vznikají některé nežádoucí účinky. Jedním z nich je i vyvolání seizmických vln, které při umístění podzemního díla v urbanizované oblasti může přinášet dodatečné komplikace a ohrožení nadzemních objektů porušením. Práce se v první části zaměřuje na teoretické popsání prostředků trhacích prací a dějů spojených s výbuchem a šířením následných vln napětí horninovým prostředím. Jsou zmíněny především účinky seizmických vln na pozemní objekty a jejich měření, včetně aplikace platné normy. V druhé části předkládané práce je pomocí výpočetního programu Plaxis 2D modelováno šíření vln napětí geologickým prostředím s důrazem na povrchové účinky. V práci jsou popsány základní vstupní parametry pro modelování těchto dynamických dějů generovaných prostřednictvím programu a materiálového modelu Mohr-Coulomb. Uvedeny jsou tři příklady, přičemž první dva se zabývají základními principy modelu a poukazují na rozdíly mezi prostředím tvořeným jedno- a vícevrstvou geologickou stavbou a třetí příklad má za úkol zmapovat pravděpodobnostní zhodnocení jednoho vybraného reálného odstřelu a poukázat na vliv vstupních parametrů. Přímé převzetí vstupních hodnot parametrů geologických vrstev ze statického výpočtu se ukázalo jako méně vhodné.

Blasting practices are often an integral part of excavation in modern underground works. However, the application of them causes some adverse effects. One of such effects is the initiation of seismic waves, which in case of placing an underground work in an urbanized area can bring additional complications and threats to above-ground objects and lead to its destruction. In the first part, the thesis focuses on the theoretical description of the blasting works, the processes connected with the explosion and the spread of subsequent wave tension in the geological environment. In particular, the effects of seismic waves on ground objects and their measurements including the use of a valid standard are mentioned. In the second part of the thesis, using the Plaxis 2D computer program the wave tension spread in a geological environment with the emphasis on surface effects is demonstrated. The basic input parameters for modelling these dynamic processes, which were generated by the computer program and by the Mohr-Coulomb material model, are described in the thesis. Three examples are presented, the first two are dealing with the basic principles of the model and pointing out the differences between the environment consisting of a single and multi-layered geological structure. The third example is given to map the odds in evaluation of one selected real blast and to point out the influence of the input parameters. This way has been chosen because the direct acquisition of input parameters of geological layers from the static calculation proved to be less appropriate.