Wstęp do inżynierii skalnej 4030-WdIS
Zajęcia realizowane w ramach projektu „Zintegrowany Program Rozwoju Dydaktyki – ZIP 2.0”,
współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego – Program Fundusze Europejskie dla Rozwoju Społecznego 2021-2027 (FERS) (nr umowy: FERS.01.05-IP.08-0365/23-00).
Zajęcia poświęcone są zagrożeniom inżynierskim oraz współczesnym rozwiązaniom technicznym, służącym ich minimalizacji, zarówno w cyklach zagospodarowania górniczego, jak i budowlanego przestrzeni podziemnej oraz naziemnej. Omawiane są problemy likwidacji i wykorzystania przestrzeni pogórniczych, zmiany sposobu ich użytkowania, modernizacji oraz rewitalizacji, a także pozytywne i negatywne skutki zagospodarowania górniczego i budowlanego przestrzeni geologicznej. Spotkania poruszają również kwestie podatności środowiska na degradację oraz techniczne warunki modernizacji obiektów inżynierskich, zarówno naziemnych, jak i podziemnych, w celu ich przekształcenia w obiekty kulturowe lub turystyczne.
Ćwiczenia mają za zadanie przedstawić m. in.
- ocenę masywu skalnego poprzez analizy badań polowych;
- ocena skały w budownictwie - w kontekście budownictwa skały pełnią różnorodne funkcje: od fundamentów, przez elementy konstrukcyjne, po dekoracje i elementy architektoniczne. Przed ich użyciem konieczna jest szczegółowa analiza ich właściwości – wytrzymałości na ściskanie, zginanie, odporności na warunki atmosferyczne, a także trwałości. Skały mogą być wykorzystywane jako materiały naturalne (np. granit, marmur, piaskowiec) lub jako elementy konstrukcyjne w formie bloków, płyt czy detali architektonicznych;
- zagrożeniom inżynierskim oraz współczesnym rozwiązaniom technicznym służącym ich minimalizacji w cyklach zagospodarowania górniczego i budowlanego przestrzeni podziemnej i naziemnej,
- problemom likwidacji i wykorzystania przestrzeni pogórniczych oraz zmianom sposobu ich użytkowania, modernizacji i rewitalizacji,
- pozytywnym i negatywnym skutkom zagospodarowania górniczego i budowlanego przestrzeni geologicznej, podatności geologicznej środowiska na deteriorację,
- technicznym warunkom modernizacji inżynierskich obiektów naziemnych i podziemnych w obiekty kulturowe lub turystyczne.
- prognozowanie i minimalizację długotrwałego oddziaływania człowieka na środowisko w procesie pozyskiwania surowców oraz ochrony i rewitalizacji terenów poprzemysłowych i znaczenia kulturowego polskiego po-górniczego dziedzictwa narodowego;
- Współczesne zastosowania inżynierii skalnej w architekturze: w architekturze nowoczesnej inżynieria skalna służy nie tylko jako źródło materiałów, ale także jako element estetyczny i funkcjonalny. Wykorzystuje się skały w formie naturalnych elewacji, ścian, fontann czy elementów małej architektury. Techniki obróbki i montażu pozwalają na tworzenie innowacyjnych form, które harmonijnie wpisują się w otoczenie, podkreślając naturalne piękno i trwałość materiałów skalnych.
- Zabytkowa architektura i inżynieria skalna: w zabytkowej architekturze skały i masywy skalne odgrywały kluczową rolę od wieków. Wielkie zamki, katedry, forty, a także elementy miejskiej infrastruktury były budowane z użyciem lokalnych skał, co zapewniało trwałość i dostępność materiałów. W takich przypadkach inżynieria skalna wymaga szczególnej ostrożności, ponieważ konieczne jest zachowanie integralności historycznej obiektu i jego otoczenia. Prace renowacyjne często obejmują badania strukturalne, konserwację skał i ich wzmacnianie, aby zapewnić długowieczność dziedzictwa.
Koordynatorzy przedmiotu
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty uczenia się
Po ukończeniu przedmiotu student (ćwiczenia):
- posiada wiadomości służące podejmowaniu optymalnych decyzji o celowym udostępnianiu złóż kopalin, ich eksploatacji oraz likwidacji wydobycia na tle wymogów zrównoważonego rozwoju. Wkomponowywanie obiektów górniczych w projekty zagospodarowania przestrzennego, w tym do celów utylizacji odpadów i wód kopalnianych, podziemnego magazynowania odpadów i surowców oraz ocena technicznych możliwości przekształcenia obiektów górniczych w obiekty kulturowe i turystyczne;
- potrafi wymienić i zinterpretować metod laboratoryjnego ustalania podstawowych właściwości fizycznych skał; akustycznych jak i mechanicznych (geomechanicznych);
- zna i rozpoznaje czynniki naturalnego i antropogenicznego wietrzenia wpływające na deteriorację (starzenie) kamiennych elementów w obiektach zabytkowych i współczesnych.
Uczestnik zajęć zna i rozumie:
K_W01 podstawy zjawisk fizycznych, chemicznych, biologicznych i geologicznych zachodzących w przyrodzie;
K_W03 związki i zależności podstawowych aspektów ochrony środowiska opisywanej z punktu widzenia dziedziny nauk ścisłych i przyrodniczych oraz z punktu widzenia dyscypliny ekonomia i finanse;
K_W07 w stopniu zaawansowanym rolę i znaczenie środowiska przyrodniczego, ze szczególnym uwzględnieniem roli wody i surowców mineralnych, dla funkcjonowania człowieka i jego zdrowia;
K_W13 podstawy metod, technik i technologii, a także sposobów działania narzędzi i własności materiałów pozwalających wykorzystać i kształtować potencjał przyrody w celu poprawy jakości życia człowieka, a także pozwalające na odtwarzanie utraconych walorów przyrodniczych.
Uczestnik zajęć potrafi:
K_U05 korzystać z informacji źródłowych w języku polskim i angielskim (mapy, fotografie, wywiad, platformy internetowe, czasopisma branżowe), w szczególności w zakresie umożliwiającym podstawowe analizy, syntezy, podsumowania i opinie;
K_U08 prowadzić proste obserwacje i pomiary w terenie lub w laboratorium, w szczególności łącząc metodologie różnych dyscyplin nauk ścisłych i przyrodniczych;
K_U09 interpretować sytuacje i zagrożenia związane z ochroną środowiska, w szczególności w kontekście nauk o Ziemi i środowisku.
Uczestnik zajęć jest gotów do:
K_K06 Stosowania zasady efektywnego i oszczędnego gospodarowania zasobami;
K_K09 samokrytyczności i wyciągania wniosków na podstawie autoanalizy;
Kryteria oceniania
Metody i kryteria oceniania:
- wykonanie sprawozdań / prezentacji/ projektu na wybrany temat związany z problematyką przedmiotu.
kolokwium pisemne/kolokwium ustne, projekt, prezentacja
Student odpowiada na 8 do 10 pytań problemowych. Pytania obejmują bezpośrednio tematykę przedstawioną na ćwiczeniach i prezentacjach studenckich Grup projektowych oraz mogą mieć charakter syntez wymagających kojarzenia kilka zagadnień.
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
Bobrowska A., Jagoda E., ·Domonik A., Łukasiak D., ·Gajek G. 2024. Prospects for the Protection of the Stone Heritage of the Małopolska Vistula River Gorge . Geoheritage, Volume 16, article number 110, https://doi.org/10.1007/s12371-024-01002-3
Bobrowska A., Jagoda E., Domonik A., Żurawicka W. (2024) Conservation Treatment in the Process of Strengthening the Stone Architecture of Kazimierz Dolny (Poland). International Journal of Architectural Heritage Conservation, Analysis, and Restoration. doi.org/10.1080/15583058.2024.2402303
Thermomechanical properties of detrital limestone from the Nowe Brusno town (Poland),Bobrowska A., Jagoda E., Domonik A., Ryżyński G., Resources Policy, 2022, vol. 77, issue C, DOI: 10.1016/j.resourpol.2022.102698.
Influence of climate change on the deterioration of mud bricks used in ancient Egyptian architecture based on a study of objects from the Tell el-Retaba archaeological site (Nile Delta), Zaremba, M.; Bobrowska, A.; Trzciński, J.; Szczepański, T.; Welc, F., 2021, International Journal of Conservation Science, Volume 12, Issue 1, January-March 2021: XXX-XXX; ISSN:2067-533X; (IF 2016 -2020 – 0.538); (140 pkt wg. listy MEiN z dnia 9 lutego 2021 r.);
Piaskowiec z okolic Kunowa i Szydłowca w zabytkowej architekturze Traktu Królewskiego w Warszawie, A. Bobrowska, A. Dziedzic, 2021, Przegląd Geologiczny, vol. 69, nr 2.;
M. Skłodowski, A. Bobrowska, 2020. A generalized exponential function model of the integrity loss of rocks subjected to laboratory weathering cycles, , Preprint DOI: 10.31224/osf.io/dtyac.
Pinińska, J. Bobrowska, A. Łukasiak, D., The influence of natural climatic factors on the geomechanical properties of siliceous limestones from Kazimierz Dolny (PolandSTUDIA QUATERNARIA; 2016; Tom-Vol. 33, Nr , 103-110
J. Pinińska. Właściwości wytrzymałościowe i odkształceniowe skał tomy: 1, 3, 5, 7, 9. Wyd. IHiGI.
Ruch górotworu i powierzchni w otoczeniu zabytkowych kopalń soli. 2004. Red. G. Kortas. Wyd. IGSMiE. PAN. Kraków.
Krajobrazy przemysłowe i poeksploatacyjne. 2007.Red. U. Myga-Piątek. Prace komisji Krajobrazu Kulturowego PTG. nr 6. Sosnowiec.
Historia i współczesność górnictwa na terenie Lubelszczyzny. 2005. Red. Z. Krzowski. Wyd. Politechniki Lubelskiej. Lublin.
Rogoż M., Posyłek E. 2000. Problemy hydrogeologiczne w polskich kopalniach węgla kamiennego. Wyd. GIG, Katowice. (Hydrogeological problems of the Polish coal mines. Publ. Mining Institute GIG).
Geotechniczne warunki podziemnego składowania odpadów niebezpiecznych. M. Mazurkiewicz; Z. Piotrowski; K.Poborska-Młynarska. 2003. Szkoła Gospodarki Odpadami. Kraków.