Experten beschreiben Boden- und Felsverankerung für Steigungstabilität

Die unbekannten Helden, die dafür sorgen, dass diese Strukturen stabil bleiben, sind nicht nur die sichtbaren Wunder der Ingenieurskunst.Aber die versteckten geotechnischen Verankerungssysteme - die tief verwurzelten Netze, die kritische Unterstützung für Hänge und Felsflächen bieten.

Geotechnische Verankerungssysteme stabilisieren Gesteinsmassen, indem sie die innere Scherfestigkeit und die Schiebebeständigkeit erhöhen.der die Felsoberflächen vor der Verwitterung schützt und gleichzeitig die Struktur unterstützt.

Die innere Stabilisierung wird durch

• mit einer Breite von mehr als 20 mm, jedoch nicht mehr als 30 mmAktive oder passive Verstärkung
• Injektionsharze:Füllung von Gesteinsbruchen zur Verbesserung der Gesamtfestigkeit
• Abwassersysteme:Verringerung des Porenwasserdrucks zur Verbesserung der Stabilität

Als häufigste interne Stabilisierungskomponente,Steinschrauben bestehen typischerweise aus hochfesten Stahlstangen oder -strängen, die in Bohrlöcher eingefügt und mit Zementguss oder Epoxidharz an Gesteinsmassen gebunden werdenDie Belastbarkeit hängt vor allem von der Bindungsfestigkeit zwischen Fels und Gestein ab, die in der Regel niedriger ist als die Ausfallfestigkeit des Stahls.

Die Anwendungsbereiche reichen von der Befestigung loser Felsblöcke bis zur Stabilisierung ganzer von Felsstrukturen betroffener Hänge.und Festigkeitsanforderungen.Wenn Steinschrauben alleine eingesetzt werden, können nicht alle Sicherheitsrisiken beseitigt werden und erfordern oft zusätzliche Stabilisierungstechniken.

Zu den nennenswerten Nachteilen gehören die relativ hohen Kosten, die Korrosionsanfälligkeit und die langen Installationszeiten, die die Pistenbaupläne verzögern können.

Bei der Steigungstabilisierung werden typischerweise Schrauben mit einer Länge von 6 m und einem Durchmesser von 20-50 mm (5/8"-2") aus hochfester Stahl hergestellt, die über Kupplungen auf 30 m/100 ft ausgedehnt werden können.Obwohl die übliche Praxis die Gesamtlänge auf 12 m/40 ft beschränkt).

Diese aktiven Verstärkungselemente, auch Felsanker genannt,sind ideal für instabile Gesteinsmassen oder neu gegrabene Hänge geeignet, wo sie eine Bewegung entlang von Bruchstellen verhindern, die die Scherwiderstandskraft verringern könntenHex-Nüsse und Lagerplatten verteilen Zuglasten über die Felsmasse.

Der Montagevorgang umfasst Bohren, Fugen der Bindungslänge, Einfügen von Stahlelementen, Spannung und schließlich Fugen der freien Länge.Eine regelmäßige Neuaufspannung kann aufgrund der durch Kriechen verursachten Belastungsreduktion oder der Felsbewegung erforderlich sein..

Diese passive Verstärkungselemente, die als Steinschrauben oder Schieberspitzen erhältlich sind, sind vollständig gefüllt.Während Scherepin stabilisieren sanfteren Hänge, wo Bettung Ebenen und Diskontinuitäten diktieren Ausfalloberflächen.

Sie stellen eine erste Verstärkung durch Stahlscherfestigkeit, die durch die Verstärkung der Schieferfestigkeit, die Verstärkung der Schieferfestigkeit, die Verstärkung der Schieferfestigkeit, die Verstärkung der Schieferfestigkeit, die Verstärkung der Schieferfestigkeit, die Verstärkung der Schieferfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigkeit, die Verstärkung der Schieberfestigungsfestigkeit,Erhöhung der Reibung entlang potenzieller AusfalloberflächenDie anschließende Blockbewegung aktiviert die Zugfestigkeit des Stahls und erhöht die normalen Kräfte über Diskontinuitäten hinweg.

Vorteile sind die Eignung für stark gebrochene/schwache Gesteine, die nicht für die Vorspannung geeignet sind, eine schnellere Montage und natürlichere Hänge, wenn Platten entfernt werden.Die Farbe der Felsmasse kann dem umgebenden Gestein entsprechen..

Die Konstruktion beruht stark auf Diskontinuitätskartierung aus Oberflächenerhebungen und Bohrlochdaten, da diese Merkmale die Steigungstabilität entscheidend beeinflussen.Das Vorhandensein von Grundwasser innerhalb von Diskontinuitäten erfordert bei Beurteilungen besondere Aufmerksamkeit.

Zu den wichtigsten Evaluierungsparametern gehören:

• Höhe und Dicke des Steins, der stabilisiert werden muss
• Schneidfestigkeit von Störflächen (Bilanz von Reibung, Kohäsion, Grundwasser und geologischen Faktoren)

In der Stabilitätsanalyse werden Verstärkungsbelastungen angewendet, um Zielfaktoren für die Sicherheit zu erreichen.Obwohl Transportprojekte selten 10 m (30 ft) überschreiten.

Die Installation erfolgt nach Rastermustern mit gleichmäßigen Schraubenräumen, um die allgemeine Stabilität zu verbessern, insbesondere bei verwittertem oder gebrochenem Gestein.Ingenieure identifizieren häufig "Schlüsselblöcke" und entwerfen entsprechend Schraubenmuster, wodurch der Gesamtbedarf an Verstärkung durch eine strategische Platzierung verringert wird.

Bei massiven Gesteinen mit geringen Diskontinuitäten können Platten weggelassen werden,mit Schraubkappen, die die Schraubendecke verbergen.

Die Füllverfahren sind unterschiedlich:

• Zwei Schritte:Anfängliche Füllung der Bindungslänge, gefolgt von Spannungs- und Freilängenfüllung
• Alternative in einem Schritt:Verwendung von schnell festsetzendem Produkt für die Bindungslänge und langsam festsetzender Füllung für die freie Länge
• Zähne und Stangen:Typischerweise verwendet ein-Schritt-Zement-Fugen oder Harzinjektion

Polyesterharz ist aufgrund der verstellbaren Härtezeiten und der einfachen Anwendung für temporäre Anwendungen beliebt.Während Zementguss trotz langsamerem Aushärten für dauerhafte Anlagen in korrosiven Umgebungen geeignet ist.

Seit den 1960er Jahren stabilisieren injizierbare Harze und Epoxide unterirdische Kohlebergwerke und verschiedene geotechnische Projekte.Diese Materialien durchdringen Brüche und Diskontinuitäten.Ein hoher Bruch in Gestein oder in Hohlräumen kann zu hohem Materialbedarf führen, was sich auf die Projektkosten auswirkt (für einen ordnungsgemäßen Durchfluss wird eine Mindestöffnung von 2 mm/1/16" empfohlen).

Bei angemessener Anwendung bietet die Harzinspritzung eine effektive Stabilisierung mit minimalem visuellen Einfluss und Wartung.

Die Auswahl der Produkte hängt vor allem von der Wasserpräsenz in den Frakturen ab:

Zu den bewährten Verfahren für die Installation gehören:

• 2.5-5m (8-16 Fuß) Lochweite
• Bohrungen senkrecht zu großen Diskontinuitäten
• Bau für die Trockenzeit, wenn möglich
• Von unten nach oben injizierte Reihenfolge
• Stufenweise Pumpen mit Beobachtungszeiten
• Drucküberwachung unter 250 psi

Ein Autobahnprojekt in Colorado stabilisierte erfolgreich 80 m2 (850 ft2) Gneiss-Hang in der Nähe eines Tunnelportals mit PUR-Injektion.5 m (10-12 Fuß) Tiefen erhielten jeweils 200-700 lbs HarzDas Resin entstand aus Oberflächenfrakturen 1,5 m von den Einspritzstellen entfernt, ohne dass während oder nach der Installation Felsfälle aufgetreten sind.

Geotechnische Verankerungssysteme dienen als kritische Sicherungsmaßnahmen für die Steigungstabilität und die technische Sicherheit.Diese Systeme liefern maximale Leistung.Die praktischen Anwendungen erfordern eine umfassende Berücksichtigung geologischer Bedingungen, hydrologischer Faktoren, technischer Anforderungen,und wirtschaftlichen Einschränkungen zur Gewährleistung langfristiger Stabilität und Sicherheit.