Sammanfattning (Scroll down for an English summary)
Denna rapport
– beskriver förankringssystemets beståndsdelar,
– lyfter fram de materialparametrar som inverkar på förankringssystemets beteende,
– beskriver materialens likheter ur en modelleringssynvinkel och visar att det är möjligt att integrera berg, bruk/betong och bergbult i en och samma beräkningsmodell utan att göra avkall på några av respektive materialens grundläggande egenskaper,
– visar att gängse vedertagna brottmodeller inom områdena berg, betong och metaller kan integreras i samma beräkningsmodell,
– visar likheterna mellan intakt berg och bruk/betong samt hur dessa kan integreras med olika sprickplan för att modellera samverkan mellan förankringssystem och bergmassa samt
– presenterar olika förstörande och oförstörande provningsmetoder för att bestämma materialegenskaperna, strukturegenskaperna, de faktiska in situ förhållandena samt övervakningssystem för att följa brottförlopp för bl.a. verifiering av beräkningsmodellerna.
Hittills har inga icke linjära modeller – som beaktar materialens töjningsmjuknande egenskaper – har tillämpats för analys av samverkan mellan bergbult, bruk, intakt berg och bergmassa. Anledningen är inte känd men bristande tillgång till mätdata, verifieringsmöjligheter och datorkapacitet kan vara några av orsakarena. Rapporten beskriver hur modelleringsarbetet skall kombineras med provningar i laboratorium och i fält för att skapa en pålitlig beräkningsmodell som sedan kan användas tillsammans med mätningar för dimensionering och tillståndsbedömning av bergbultar, slaka armeringar och spännkablar. Det sammansatta system som beskrivs i rapporten kommer att höja säkerheten och lönsamheten vad det gäller förankringar och förstärkningar i allmänhet och förankring av vattenkraftskonstruktioner mot berg i synnerhet.
Nyckelord:
Förankring, Förstärkning, Bergbult, Injekteringsbruk, Betong, Brottmekanik, Bergmekanik, Beständighet.
Summary
This report
– describes the constituents of the anchoring system,
– highlights the material parameters that affect the behaviour of the anchorage system,
– describes the similarities of the materials from a modelling point of view and shows that it is possible to integrate rock, concrete/injection grout and bolt in one and the same analysis model without sacrificing any of the basic properties of the respective materials,
– shows that common established fracture models in the fields of rock, concrete and metals can be integrated into the same analysis model,
– shows the similarities between intact rock and concrete/injection grout as well as how these can be integrated with rock joints to model the interaction between anchoring systems and rock mass, and
– presents various destructive and non-destructive testing methods to determine material properties, structural properties, in situ conditions and monitoring systems to follow fracture processes for e.g. verification of the models.
So far, no non-linear model which takes into account the strain softening properties of the materials have been applied to analyse the interaction between rock bolt, injection grout, intact rock and rock mass. The reason for this is not known, but lack of the measured data, verification capability and computational capacity can be accounted for. The report describes how the modelling should be combined with the laboratory and field tests to create a reliable analysis model, which can be used together with the measurements to design and assess rock bolts, dowels and prestressed cables. The composite system described in the report will increase the safety and profitability of the anchorage and reinforcement systems in general, and the anchorage of the hydro power structures to the ground in particular.
Key words:
Anchoring, Strengthening, Rock bolt, Injection grout, Concrete, Fracture mechanics, Rock mechanics, Durability.