Kwalifikacja: GIW.09 - Organizacja i prowadzenie eksploatacji podziemnej złóż
Ciśnienie pionowe pz w nietkniętym górotworze na głębokości H = 950 m, przy średnim ciężarze objętościowym y = 2,4 t/m3, wynosi
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Wartość ciśnienia pionowego pz w górotworze nienaruszonym na głębokości H oblicza się na podstawie wzoru, który uwzględnia ciężar objętościowy skał oraz głębokość. Wzór ten ma postać: pz = -y * H, gdzie y to średni ciężar objętościowy skały, a H to głębokość. Dla podanych wartości: y = 2,4 t/m³ oraz H = 950 m, obliczamy ciśnienie pionowe: pz = -2,4 t/m³ * 950 m = -2280 t/m². Wynik ten ma kluczowe znaczenie w geotechnice, ponieważ pozwala określić warunki ciśnienia w podziemnych warstwach ziemi. Praktyczne zastosowanie tej wiedzy obejmuje projektowanie fundamentów budynków, dróg oraz innych konstrukcji inżynieryjnych. Znajomość ciśnienia pionowego jest również istotna przy prowadzeniu badań geologicznych oraz w inżynierii wydobywczej, gdzie odpowiednie oszacowanie ciśnień ma wpływ na bezpieczeństwo i efektywność operacji.
Obliczenia ciśnienia pionowego w górotworze nienaruszonym są oparte na fundamentalnych zasadach mechaniki gruntów, które uwzględniają ciężar objętościowy skał oraz ich głębokość. Niewłaściwe podejście do obliczeń często prowadzi do błędnych wyników, jak w przypadku podanych odpowiedzi. Na przykład, jeżeli przyjmiemy zbyt małą wartość ciężaru objętościowego lub źle zrozumiemy zależność między głębokością a ciśnieniem, to otrzymamy wartości, które nie odzwierciedlają rzeczywistości. Typowym błędem jest także zapomnienie o zastosowaniu znaku minus, który wskazuje, że ciśnienie w górotworze działa w kierunku przeciwnym do kierunku wektora siły ciężkości. Ponadto, niektóre odpowiedzi mogą wynikać z mylenia pojęć ciężaru objętościowego z ciśnieniem, co prowadzi do błędnego użycia jednostek. Kluczowe jest zrozumienie, że ciśnienie pionowe wzrasta wraz z głębokością, a jego wartość można obliczyć jako iloczyn ciężaru objętościowego i głębokości. Wartości ciśnienia, które są zbyt wysokie lub zbyt niskie, mogą mieć poważne konsekwencje w projektach budowlanych i geotechnicznych, dlatego ważne jest korzystanie z rzetelnych danych oraz sprawdzonych wzorów w praktyce inżynieryjnej.