Укрепление горных пород – это дополнительные опоры, устанавливаемые на горные сооружения для повышения их устойчивости и несущей способности. Укрепление горных пород использует свойство горных пород вести себя как самонесущий единый блок. Укрепление горных пород может быть выполнено в виде болтов, анкеров или дюбелей.
Необходимость и виды укрепления горных пород кратко описаны в этой статье.
Необходимость в укреплении горных пород
Горные породы могут подвергаться широко распространенным трещинам, которые приводят к выпадению отдельных блоков породы, что приводит к разрушению склона. Применение армирования горных пород помогает соединить эти разрывы в породе и помогает горному массиву вести себя как единое целое. Эти разрывы соединяются вместе методом болтового соединения что приводит к изменению напряжений во всем массиве породы.
Типы укрепления горных пород
Поддержка, обеспечиваемая скальной арматурой, может быть активного или пассивного типа. В случае активной поддержки на поверхность породы прикладывается заранее определенная нагрузка в момент установки. При пассивном типе нагрузка развивается при деформации или смещении массива горных пород.
Различные типы армирования горных пород, используемые в горном
В горном деле используются следующие виды арматуры:
1. Скальные болты
Этот тип укрепления породы чаще всего устанавливается в конце скважины. Они представляют собой стальные стержни, которые заделываются в породу. Они имеют цементный анкер или трение о породу. Как только достигается крепление, он натягивается, и в окружающем грунте возникает сжимающее усилие.
Nptel
Вызванная осевая сила действует на разрывы между породой и массивом, что увеличивает способность массива к сдвигу. Эта сдвиговая способность вызывается предварительным натяжением болта. Используемые скальные болты могут быть следующих типов :
2. Скальные дюбели
Это пассивный тип укрепления породы, для активации которого требуется смещение грунта. Когда разрывы в массиве породы подвергаются смещению, дюбель испытывает как сдвиговые, так и растягивающие напряжения.
Рис.2. Скальные шпонки; иллюстрация любезно предоставлена: Nptel
3. Скальные анкеры
Этот метод укрепления горных пород использует сжимающую или подъемную силу для стабилизации любой структуры или горной массы, находящейся в земле или под землей. Это стержни с высокой прочностью на растяжение. Они предварительно натягиваются путем закрепления в конце скважины.
Скальные анкеры могут быть как ненатянутыми, так и натянутыми. Ненатянутый анкер – это пассивный тип каменной арматуры, который развивает напряжение при деформациях. Опора увеличивается с увеличением степени развития. Натяжной анкер – это активный тип, который поддерживает полностью и сразу после установки. Разрушение массива горной породы вследствие сдвига противостоит скальным анкерам.
Применение скальной арматуры
Скальная арматура обеспечивает безопасность и временные опоры для многих подземных строительных работ. Ниже перечислены области применения скальной арматуры.
Читайте также: Стены из шпунтовых свай
Читайте также: Испытание сваи на нагрузку
Читайте далее:- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Как улучшить качество и устойчивость горных пород? [PDF].
- Методы стабилизации склонов: Классификация и строительство.
- Классификация горных пород с примерами.
- Исследование свойств горной массы для строительства фундамента.
- ВНУТРИПЛАСТОВЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ.
- Анкеры в каменных конструкциях – типы, установка, длина и прочность анкеров.