Eksperci szczegółowo o kotwieniu gruntu i skał dla stabilności zboczy

Wyobraźcie sobie wysokie klify z krętymi drogami wyrywanymi w ich twarzach.ale ukryte geotechniczne układy kotwiczenia - głęboko zakorzenione sieci, które zapewniają krytyczne wsparcie dla zbocza i skał.

Systemy zakotwiczenia geotechnicznego stabilizują masy skał poprzez zwiększenie wewnętrznej wytrzymałości cięcia i odporności na ślizganie.który chroni powierzchnie skał przed działaniem atmosferycznym, zapewniając jednocześnie wsparcie strukturalne.

Stabilizacja wewnętrzna jest osiągana poprzez:

• Z wyłączeniem:Zapewnia aktywne lub bierne wzmocnienie
• Żywice do wstrzykiwań:Wypełnianie pęknięć skał w celu poprawy ogólnej wytrzymałości
• Systemy odwadniania:Zmniejszenie ciśnienia wody w porach w celu zwiększenia stabilności

Jako najczęstszy wewnętrzny komponent stabilizacji,śruby kamienne składają się zazwyczaj z wysokowytrzymałych stalowych prętów lub prętów wprowadzanych do otworów wiertniczych i wiązanych z masami skał za pomocą cementu lub żywicy epoksydowejIch wytrzymałość zależy przede wszystkim od wytrzymałości wiązań pomiędzy sztuczką a skałą, która jest zazwyczaj niższa niż wytrzymałość stali.

Zastosowanie obejmuje od zabezpieczenia luźnych bloków skalnych po stabilizację całego zbocza dotkniętego strukturami skalnymi.i wymagania dotyczące wytrzymałościW przypadku samodzielnego stosowania śruby nie eliminują wszystkich zagrożeń dla bezpieczeństwa i często wymagają uzupełniających technik stabilizacji.

Istotne wady obejmują stosunkowo wysokie koszty, podatność na korozję i długie czasy montażu, które mogą opóźniać harmonogramy budowy zbocza.

Stabilizacja nachylenia zazwyczaj wykorzystuje śruby o długości 6 metrów (20 stóp) i średnicy 20-50 mm (5/8 "-2"), wykonane ze stali o wysokiej wytrzymałości (rozszerzalne do 30 m/100 stóp za pomocą sprzęgłów,chociaż standardowa praktyka ogranicza całkowitą długość do 12 m/40 stóp).

Te aktywne elementy wzmocnienia, zwane również kotwicami skał,są idealne dla niestabilnych mas skał lub nowo wykopanych zboczach, gdzie zapobiegają ruchowi wzdłuż złamań, które mogą zmniejszyć odporność cięciaOstrzyki sześciokątne i płyty łożyskowe rozprowadzają obciążenia rozciągające się po masie skały.

Proces montażu obejmuje wiercenie, złączenie długości wiązania, wprowadzenie elementów stalowych, napięcie i wreszcie złączenie wolnej długości.Okresowe ponowne napięcie może być konieczne ze względu na zmniejszenie obciążeń spowodowane pływaniem lub ruch skał.

Dostępne w postaci szpilów kamiennych lub szpilów ścinkowych, te elementy wzmocnienia pasywnego są w pełni złożone z szpilki.Podczas gdy szpilki szyjne ustabilizują łagodniejsze zbocza, gdzie płaszczyzny łóżkowe i nieciągłości dyktują powierzchnie awarii.

Dowel są często instalowane w układach siatkowych na nowo wykopanych zboczach lub do wspierania poszczególnych bloków.zwiększenie tarcia wzdłuż potencjalnych powierzchni awariiNastępny ruch bloku aktywuje wytrzymałość stalową na rozciąganie, zwiększając normalne siły poprzez przerwy.

Zalety obejmują odpowiedniość dla skał bardzo złamanych/słabych, nie nadających się do wstępnego obciążania, szybszą instalację i bardziej naturalne zbocza po usunięciu płyt.Gluty można dopasować do koloru otaczających skał.

Projekt opiera się w dużej mierze na mapowaniu nieciągłości z badań powierzchni i danych z odwiertów, ponieważ cechy te mają krytyczny wpływ na stabilność nachylenia.Obecność wód gruntowych w przerwach wymaga szczególnej uwagi podczas oceny.

Kluczowe parametry oceny obejmują:

• Wysokość i grubość skał wymagających stabilizacji
• Wytrzymałość cięcia powierzchni uszkodzonych (wliczając tarcie, spójność, wody gruntowe i czynniki geologiczne)

W celu osiągnięcia docelowych czynników bezpieczeństwa stosuje się obciążenia wzmacniające.choć projekty transportowe rzadko przekraczają 10 m (30 stóp).

Instalacja następuje wzorów siatki z jednolitym rozstawieniem śrub w celu zwiększenia ogólnej stabilności, zwłaszcza w przypadku skał zmarłych lub pękniętych.Inżynierowie często identyfikują "kluczowe bloki" i odpowiednio projektują wzory śrub, zmniejszając całkowite zapotrzebowanie na wzmocnienie poprzez strategiczne umieszczenie.

Płyty łożyskowe i orzechy sześciokątne rozprowadzają obciążenia na powierzchniach skał, przy czym do instalacji kątowych używa się szczelnych płytek.z zakrywkami szczelinowymi ukrywającymi odcięte końce śrub.

Procedury zakwasu różnią się:

• Proces w dwóch etapach:Początkowe spoinkowanie długości wiązania, po którym następuje napinanie i spoinkowanie wolnej długości
• Alternatywa w jednym etapie:Zastosowanie produktu szybkiego ustawiania dla długości wiązania i stopnia powolnego ustawiania dla wolnej długości
• Włókiennicze/szpilki:Zazwyczaj stosuje się jednokształtowy cement lub wtrysk żywicy

żywica poliestrowa jest popularna w tymczasowych zastosowaniach ze względu na regulowany czas utwardzania i łatwe stosowanie,natomiast płytka cementowa nadaje się do stałych instalacji w korozyjnych środowiskach pomimo wolniejszego utwardzania.

Od lat sześćdziesiątych XX wieku żywice wtryskowe i epoksydowe stabilizowały podziemne kopalnie węgla i różne projekty geotechniczne.te materiały przenikają pęknięcia i przerwyWysoko pęknięte skały lub dziury mogą wymagać nadmiernego materiału, co wpływa na koszty projektu (zalecane minimum 2 mm/1/16" otworu dla prawidłowego przepływu).

W stosownych przypadkach wstrzyknięcie żywicy zapewnia skuteczną stabilizację przy minimalnym wpływie wizualnym i utrzymaniu.

Wybór produktu zależy przede wszystkim od obecności wody w złamań:

Najlepsze praktyki w zakresie instalacji obejmują:

• 2.5-5 m (8-16 stóp) odległości między otworami
• Wykonywanie wiercenia prostopadłego do głównych przerw
• W miarę możliwości budowa w porze suchej
• Sekwencja wstrzyknięcia od dołu do góry
• Pompowanie w etapach z okresami obserwacji
• Monitoring ciśnienia poniżej 250 psi

Projekt autostrady w Kolorado z powodzeniem ustabilizował 80m2 (850ft2) zbocza gneisu w pobliżu portalu tunelu za pomocą zastrzyku PUR. Szesnaście otworów o średnicy 38 mm (1,5 ") w 3-3.5m (10-12ft) głębokości otrzymał 200-700lbs żywicy każdyŻywica wyłoniła się z pęknięć powierzchniowych 1,5 m od punktów wtrysku, bez incydentów upadku kamienia podczas lub po instalacji.

Systemy kotwiczenia geotechnicznego służą jako kluczowe zabezpieczenia dla stabilności zbocza i bezpieczeństwa inżynieryjnego.Systemy te zapewniają maksymalne osiągi.Praktyczne zastosowania wymagają kompleksowego uwzględnienia warunków geologicznych, czynników hydrologicznych, wymogów inżynierskich,w celu zapewnienia długoterminowej stabilności i bezpieczeństwa.