Wstrząsy górnicze, czyli drgania terenu wywoływane przez eksploatację podziemną (np. wydobycie węgla), mogą być zarówno odczuwalne przez ludzi, jak i mieć realny wpływ na budynki i inne obiekty budowlane. Aby obie te kwestie właściwie ocenić, a przede wszystkim – odróżnić je od siebie, opracowano w Polsce specjalną klasyfikację – Górniczą Skalę Intensywności Sejsmicznej GSIS-2017. Skala ta pozwala na możliwie obiektywną ocenę wpływu wstrząsów na konstrukcje budowlane oraz odczuwalności drgań przez użytkowników obiektów.
Co mierzy skala GSIS-2017?
GSIS-2017 to skala, która opisuje wpływ wstrząsów górniczych poprzez:
- parametry drgań terenu – np. maksymalną prędkość poziomych drgań gruntu i czas ich trwania,
- stopnie intensywności sejsmicznej, od 0 do VI, gdzie każdy stopień odpowiada określonym skutkom – od braku zauważalnych efektów, aż po uszkodzenia elementów konstrukcyjnych budynków.
- stopień szkodliwości drgań – opis wynikowy uwzględniający wpływ drgań na obiekty budowlane i ich użytkowanie.
Skala została zweryfikowana dla różnych typów budynków i ich stanu technicznego oraz bazuje na danych z zabudowy górnośląskiej i innych regionów górniczych.
W założeniach tej skali znajduje się jednak zastrzeżenie, że „Drgania przypisane do określonego stopnia intensywności mogą – lecz nie muszą – wywołać skutki przypisane danemu stopniowi skali.” Dlatego w ocena czy zachodzi odstępstwo do skali, wymaga w toku procesu wiadomości specjalnych biegłego sądowego.
Odczuwanie drgań przez ludzi ≠ uszkodzenia budynku
Jednym z kluczowych aspektów skali GSIS jest rozdzielenie odczuwalności drgań przez ludzi od wpływu tych drgań na konstrukcje budowlane.
- Odczuwalność przez ludzi obejmuje to, jak osoby znajdujące się wewnątrz budynku doświadczają drgań – np. lekkie drgania ścian, kołysanie się przedmiotów, dźwięk czy rezonans.
- Wpływ na nieruchomość dotyczy tego, czy drgania przekraczają pewne progi, które mogą prowadzić do mikropęknięć, uszkodzeń elementów wykończeniowych, a w skrajnych przypadkach – degradacji konstrukcji budynku.
W praktyce częsta jest sytuacja, w której drgania są wyraźnie odczuwalne, ale nie powodują uszkodzeń strukturalnych budynku. Również odwrotnie – drgania o niskim poziomie, wielokrotnie powtarzane, mogą z czasem prowadzić do pogorszenia stanu technicznego elementów budynku.
Różny wpływ na budynki w dobrym i złym stanie technicznym
GSIS-2017 uwzględnia, że stan techniczny budynku ma kluczowe znaczenie dla jego odporności na wstrząsy.
Budynki w dobrym stanie technicznym
- Mają większą odporność dynamiczną, a więc są mniej podatne na uszkodzenia przy tym samym poziomie drgań.
- Drgania klasyfikowane jako dany stopień intensywności mogą skutkować efektami zauważalnymi lub nieszkodliwymi (np. lekkie rysy, brak wpływu na konstrukcję).
- Konstrukcje żelbetowe i betonowe zwykle wykazują większą odporność niż tradycyjne murowane.
Budynki w złym stanie technicznym
- Charakteryzują się niższą odpornością dynamiczną, więc nawet drgania o niższym stopniu intensywności mogą powodować poważniejsze skutki.
- W praktyce oznacza to, że drgania przypisane do np. II stopnia intensywności mogą skutkować skutkami typowymi dla III stopnia, jeśli budynek jest w złym stanie technicznym.
Przykład różnicy w skutkach
Dla zobrazowania:
- Stopień 0 w skali GSIS – drgania często nie są odczuwalne lub są słabo odczuwalne, a ich wpływ na budynek jest nieszkodliwy.
- Stopień II i III – ludzie mogą mocniej odczuwać drgania, a wstrząsy powodować nasilenie istniejących rys lub mikropęknięć w budynkach w złym stanie, podczas gdy budynki w dobrym stanie technicznym zwykle nie ulegają uszkodzeniom konstrukcyjnym przy tych poziomach intensywności.
Podsumowanie
Wpływ wstrząsów górniczych na nieruchomość nie jest jednoznaczny i nie powinien być oceniany wyłącznie na podstawie subiektywnych odczuć mieszkańców. Górnicza Skala Intensywności Sejsmicznej GSIS-2017 jasno rozróżnia:
- odczuwanie drgań przez ludzi, które może występować już przy niskich poziomach intensywności,
- rzeczywisty wpływ drgań na budynki, który zależy od parametrów drgań, konstrukcji obiektu oraz jego stanu technicznego.
Budynki utrzymane w dobrym stanie technicznym charakteryzują się większą odpornością na oddziaływanie wstrząsów górniczych i w wielu przypadkach nie wykazują uszkodzeń nawet wtedy, gdy drgania są wyraźnie odczuwalne przez użytkowników. Z kolei obiekty zaniedbane, osłabione konstrukcyjnie lub z istniejącymi uszkodzeniami mogą reagować na te same drgania w sposób znacznie bardziej niekorzystny.
Dlatego każdorazowa ocena wpływu wstrząsów górniczych na nieruchomość powinna opierać się na analizie technicznej, a nie wyłącznie na odczuciach mieszkańców czy pojedynczym zdarzeniu sejsmicznym. Tym bardziej, że zgodnie z założeniami skali GSIS-2017 „Drgania przypisane do określonego stopnia intensywności mogą – lecz nie muszą – wywołać skutki przypisane danemu stopniowi skali.”
