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An Introduction to Anchored Retaining Structures

Summer Term 2015 Hochschule Munchen

Fakultat Bauingenieurwesen

LAYOUT

Selection of Alternatives

Active Anchors

Examples and Considerations

SELECTION OF ALTERNATIVES

[Auswahl von Alternativen]

Introduction [Einführung]

Project Involves: [Ein Projekt umfaßt:] • Diagnosis [Diagnose] • Therapy or Solution [Therapie oder Lösung] • Monitoring [Überwachung]

[investigation = untersuchung]

Soil Slopes

[Änderung des Böschungs-

profils]

[Dränage und

Oberflächen-

schutz]

[Mauern bzw. Gewichtswände]

[Rückverankerte

Wände]

[mit Geokunststoffen

bewehrte Wände]

[Bodenvernagelung]

[Bild 3:

Böschungen,

Alternativen zur

Erhöhung der

Standsicherheit]

[Baugruben]

[Auffüllungen]

[Änderung des

Böschungsprofils]

[Abflachen]

[Bermen oder

Absätze]

Dränage

u. Ober-

Flächen-

schutz

Common Solutions for Soil Slopes Rigid Walls (gravity walls) [Feste Wände (Gewichtswände)] • Masonry or Earth walls [Mauerwand oder Erdwall] • Cyclopic wall [Zyklopenmauer (Mauer aus großen Gesteinsbrocken)]

• Gabions [Gabionenwände (Wände aus mit Gestein verfüllten Drahtkäfigen)] • Evrth. combined with anchoring system [Alle Arten kombiniert mit Ankersystem]

Flexible Walls (cantilever and counterfort walls) [Flexible Wände als Stützwände]

• L or inverted T shaped [geformt wie ein Loder ein umgekehrtes T]

• Fixed or not by steel bolts in rock surface [befestigt oder nicht mit Stahlankern an der Felsoberkante]

• Fixed or not by steel bolts in cyclopic bases • Combined with anchoring system Other Techniques • Shotcrete or steel meshes [Spritzbeton und Stahlnetze bzw. –gitter]

• Re-slope and vegetation [Umgestaltung des Böschungsprofils und Vegetation]

• Drainage systems [Dränagesysteme]

• Sheetpiling or anchored “curtain” walls [Spuncdwände oder verankerte Futtermauern]

[Häufige Lösungen ...]

Other Possible Solutions Rigid Walls (gravity walls)

• Reinforced earth walls [Bewehrte Erdwände] with or without geosynthetics

• “Crib walls” [“Steinkistenwände” (= Gabionenwände)]

• Diaphragm walls [Zweischalige Mauerwerkswand]

• “False” tunnels

Rosa (1995) Georio Handouts

Aspects to be taken on account: • Drainage • Re-sloping • Access and means of transportation • Slope height • Tieback walls • Soil nailing • Soil reinforcement

[Gesichtspunkte, die zu berücksichtigen sind: • Dränage • Änderung des Böschungsprofils • Zugang und Transportmittel • Böschungshöhe • Rückverankerte Wände • Bodenvernagelung • Bodenertüchtigung]

Slopes with a Rock to Soil Interface [Böschungen (Hänge) mit einer Fels-Lockerboden-Schichtgrenze]

Concernment of:

• Talus formation

• Blocks and boulders

• Drainage

[Berücksichtigung von:

• Geröllbildung

• Felsbrocken und -blöcke

• Dränage (Entwässerung)]

Rock Slopes and Rockfall [Felshänge und Steinfall]

[Fels-

Hänge]

[Eigenschaften: Lage

Steilheit

Risiko

Volumen und Form der Felsbrocken

Gefüge

Gesteinskunde (Petrographie)

Verwitterung]

[Entwurfsent-

Scheidung]

[Beseitigung des

Problems

Stabilisierung

Gefahrenminderung]

Elimination

[Sprengen und

Zerkleinerung von

Felsbrocken]

[Verlegung des

Bauwerkes]

Stabilization

[Anker

u. Dübel]

[Bermen]

[Verfüllen von

Zugrissen]

[Oberflächen-

Sicherung]

[Dränage]

[mit Beton-

Stützscheiben]

[mit Beton-

balkenraster]

[Spritz-

Beton]

Hazard reduction [(Fall-Energie ver-

brauchende Bermen]

[Barrieren und

Auffangmauern]

[Stahlnetze]

[Auffanggraben]

[Tunnelgallerie]

[flexible

Barrieren]

[Mauern]

Common Solutions for Rock Slopes More Common Types

• Anchored grids or plates [Rückverankerte Gitter oder Platten]

• Anchored or steel bolted buttresses [Verankerte oder verdübelte Stützpfeiler]

• Anchored beams or “dental” dowels [Rückverankerte Balken]

• Bolting or anchoring of isolated slabs and boulders [… von einzelnen Betonplatten oder Felsbrocken]

• Evrth. combined with rigid or flexible steel mesh system

• Impact cantilever walls, with anchored or bolted counterforts

• Anchored curtain walls

Other Techniques

• Shotcrete or steel meshes

• Re-slope and vegetation

• Drainage systems

• Root piles [Wurzelpfähle]

Rosa (1995) Georio Handouts

ACTIVE ANCHORS

[Aktive Anker]

Anchors Elements: • Head [Ankerkopf] • Bonded length (lb) [Verbundlänge]

• Free length (lf) [Freispiellänge]

• Centralisers [Abstandhalter]

• Grouting tubes [Verpressrohre]

Characteristics:

•Standard NBR 5629

•Double water protection (lb)

•Plastic or resin protection (lb)

•Anti corrosion protection (all)

•Smooth plastic casing (lf)

[weiches Plastikhüllrohr]

•Centralizers each 2m

•Manchette valves for grouting

[Manschettenventile zum Ver-

Pressen]

EXAMPLES

OVERALL CONSIDERATIONS

Examples

Tieback Anchored Walls

Anchored Counterforts

Gabions

Anchored Impact Walls and Grids

Anchored Buttresses combined to drainage and sprayed concrete

Large Scale Drainage of Valleys

Risky Areas

Anchored Impact Walls

Isolate Anchors to Slabs

Steel Meshes

Anchored Inclined Beams

Risky Areas & Accidents

Old exploration quarry (soil) problem

Paquetá Island – Rio de Janeiro

Geological Model & Topography 42/50

Access Problems 43/50

Re-Sloping or Landscaping 44/50

Multiple Solutions 45/50

Excavations and Trenches for Garage Space 46/50

Highways or Railways 47/50

Alternative Executive Sequence 48/50

A “non engineering”, but

psychologically effective, retaining

structure

REFERENCES

• Ortigão & Sayão (2004). Handbook of Slope Stabilisation, Springer, New York, 478 p.

• Hunt, R. E. (1986). Geotechnical Engineering Techniques and Practices, McGraw Hill, New York, 729 p.

• Personal pictures.

• Internet pages.

• Executive Design projects from ACRosa Engenharia de Consultoria Ltda., Rio de Janeiro, Brazil.

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