Jakość górotworu jako kluczowy element projektowania obudowy tunelu w warunkach fliszu karpackiego na przykładzie inwestycji w Lalikach
W referacie przedstawione zostaną warunki geologiczne oraz wykonana będzie ocena jakości górotworu dla tunelu w Lalikach. Obiekt ten znajduje się w ciągu drogi ekspresowej S69 w Beskidzie Żywieckim i umiejscowiony został w formacji przedmagurskiej, charakteryzującej się nieco odmiennym układem warstw skalnych w porównaniu do typowego fliszu karpackiego. Oceny jakości górotworu dokonano przed rozpoczęciem drążenia tunelu (zaledwie pięcioma otworami badawczymi) w celu zaprojektowania jego obudowy na poszczególnych odcinkach. Korzystano tu przede wszystkim z klasyfikacji RMR oraz GSI. W oparciu o pierwotne rozpoznanie zaproponowano cztery typy obudowy, w tym, w wyjątkowych sytuacjach, najbardziej skomplikowaną konstrukcję typu 4.
W trakcie drążenia bieżąca ocena jakości pokazała, że warunki geotechniczne są o wiele bardziej zmienne od pierwotnie przewidywanych i znacznie gorsze. Ocena jakości górotworu była zdecydowanie niższa od wstępnej oceny, co w efekcie spowodowało konieczność opracowania dodatkowych projektów obudowy. Jednocześnie dla znacznie mniej korzystnych warunków geotechnicznych nie można było zastosować niektórych wariantów obudowy przewidzianych w projekcie (typ 1), bowiem zachodzące deformacje wyrobiska wskazywały na niedopasowanie konstrukcji nośnej do występujących obciążeń. W efekcie zaproponowano dodatkowy, piąty typ konstrukcji zabezpieczeń, który zastosowano łącznie na ponad 42% długości tunelu. Koszty drążenia tunelu znacząco wzrosły, a czas realizacji został wydłużony.
Przygotowana dodatkowa ocena jakości górotworu po wykonaniu tunelu według klasyfikacji Bieniawskiego, a także dodatkowe według klasyfikacji Thiela (KF) i Hoeka (GSI), pokazały pewną rozbieżność ilościową i odstępstwa w stosunku do wcześniej wykonanych ocen dla kolejnych odcinków tunelu. Jednocześnie wykonana analiza oceny jakości górotworu według klasyfikacji KF wykazała, że może ona stać się dobrym narzędziem w ocenie warunków geotechnicznych w obszarach górotworu fliszowego, a jej szersza aplikacja pozwoliłaby na pozyskanie odpowiedniej bazy danych do opracowania empirycznych zależności dotyczących właściwości górotworu.
Współautor referatu: Dr hab. inż. Zbigniew Niedbalski, , prof. nadzw.
Dr hab. inż. Piotr Małkowski, prof. nadzw., Akademia Górniczo-Hutnicza
Inżynier–górnik, profesor nadzwyczajny. Pracuje na Wydziale Górnictwa i Geoinżynierii Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. W latach 2008–2012 pełnił funkcję zastępcy kierownika Katedry Geomechaniki, Budownictwa i Geotechniki, gdzie pracuje od 1994 r.
Kierunki jego działalności naukowej związane są z geomechaniką, mechaniką skał i geotechniką.
Prowadzi badania w zakresie: własności fizycznych skał i gruntów; oceny jakości górotworu; współpracy obudowy wyrobisk górniczych z ośrodkiem skalnym; monitoringu stateczności podziemnych wyrobisk górniczych; prognozowania i zwalczania zjawisk dynamicznych w górnictwie węgla kamiennego; wpływu wykonywania wyrobisk i eksploatacji górniczej na górotwór i powierzchnię terenu.
Działalność dydaktyczną rozpoczynał jako opiekun Studenckiego Koła Naukowego „Geoinżynieria” (wcześniej „Górotwór”) – pełnił tę funkcję w latach 1997–2008. Był również: organizatorem międzynarodowych praktyk studenckich we Freibergu (Niemcy) w latach 2003–2008; opiekunem studenckich wyjazdów technologicznych w ramach 7PR – Fabryka Inżynierów; wydziałowym koordynatorem i opiekunem praktyk studenckich w Kompanii Węglowej S.A w latach 2003–2009. Jako promotor jest odpowiedzialny za 103 prace magisterskie i inżynierskie. Recenzował również 54 takie prace.
Ponadto jest rzeczoznawcą WUG ds. ruchu zakładu górniczego w zakresie obudowy kotwiowej oraz rozpoznania własności górotworu (ustalania klas stropu), obudowy szybowej i zagrożenia tąpaniami. Jest także członkiem Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Górnictwa, Międzynarodowego Towarzystwa Mechaniki Skał i Międzynarodowego Komitetu Geotechniki oraz Polskiego Komitetu Normalizacyjnego.
