Utvärdering av glasfiberbult som permanent bergförstärkning

• Förstärkning av tunnlar och bergrum utförs normalt med konventionell stålbult i kombination med sprutbetong. Stålets höga densitet medför att dessa bultar är relativt tunga samtidigt som installationen sker manuellt och kan innebära en risk ur arbetsmiljösynpunkt. Användning av glasfiberbultar skulle kunna reducera dessa problem eftersom deras densitet är cirka fyra gånger lägre än stål. I föreliggande rapport har syftet varit att utvärdera i vilken omfattning glasfiberbultar uppfyller kraven för permanent bergförstärkning samt rekommendera eventuella ytterligare studier som krävs för att glasfiberbult ska kunna godkännas som konstruktionselement i det bärande huvudsystemet. Efter att ha studerat resultaten från svensk och internationell forskning är slutsatsen att bergbultar av glasfiberarmerad plast i framtiden kan vara lämplig som permanent bergförstärkning under vissa förhållanden, vilket i huvudsak utgörs av bergmassor av bra kvalité där den förväntade brottmoden är blockinstabilitet och töjningen i bergmassan är begränsad. I dagsläget är informationen otillräcklig och ytterligare kunskap krävs innan ett godkännande för användning av glasfiberbultar som permanent förstärkning bör ges. Den främsta orsaken till detta är att det existerar osäkerheter avseende den kombinerade effekten från statisk långtidsbelastning och inverkan från miljöfaktorer som vatten och alkali. Fortsatt forskning rekommenderas för att eliminera dessa osäkerheter och möjliggöra att glasfiberarmerade bergbultar i framtiden kan användas som konstruktionselement i det bärande huvudsystemet och därmed bidra till en förbättrad arbetsmiljö och en minskad miljöbelastning.

• Rock support for tunnels and caverns is usually performed with a combination of conventional steel bolts and shotcrete. The high density of the steel implies that these bolts are rather heavy. At the same time, the installation is performed manually, which can imply a risk from a work environment perspective. The use of bolts consisting of glass-fiber reinforced polymers could reduce these problems since their density is approximately four times lower than that for steel. The aim of this report has been to evaluate if glass-fiber reinforced rock bolts fulfill the requirements for permanent rock support and recommend possible further studies necessary for approval of these types of bolts as construction elements in the main load bearing system. After studying the results from Swedish and international research, the conclusion is that glass-fiber reinforced rock bolts could be suitable in the future under certain conditions, which mainly consists of a rock mass of good quality where block instability is the main failure mode and the expected strain in the rock mass is limited. At the present time, the information is insufficient and further knowledge is required before an approval of glass-fiber reinforced rock bolts should be given. The main cause is that there exists uncertainties concerning the combined effect from static long-term loading and the influence from environmental factors such as water and alkali. Further research is recommended in order to reduce these uncertainties and enable the use of glass-fiber reinforced rock bolts as construction elements in the main load bearing system. By doing so, an improved working environment and a reduced environmental impact could be achieved.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Samhällsbyggnadsteknik -- Geoteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Civil Engineering -- Geotechnical Engineering (hsv//eng)

Nyckelord

glasfiberarmerade plaster

bergbult

bergförstärkning

arbetsmiljö

tunnlar och bergrum

Jord- och bergmekanik

Soil and Rock Mechanics

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)