Boulons d'ancrage observés sur le terrain

Fig. 1 Fracture sous contrainte et boulon exposé sur un front de taille avancé dans un chantier minier par déblaiement et remblai . Notez le lieu des fractures induites par le stress

Fig. 2 Un boulon de barre d'armature exposé sur la face avant d'un chantier minier par déblaiement et remblai. Le boulon était soumis à des charges de cisaillement et s'écartait de la trace initiale du trou. Les flèches épaisses indiquent la direction d'éventuels mouvements de cisaillement dans la roche

Fig. 3 Un boulon de barre d'armature défaillant exposé sur la face avant d'un chantier de mine par déblaiement et remblai . Le boulon était soumis à des charges de traction et de cisaillement avant sa rupture. Le déplacement axial de l'ouverture était d'environ 30 mm et le déplacement latéral était d'environ 18 mm au point de rupture.

Fig. 4 Rupture par cisaillement des boulons d'ancrage in situ. Les boulons d'armature brisés sont exposés sur une face avancée dans une mine de métaux en Suède. Le boulon 1 s'est rompu à environ 1,5 m de la plaque frontale et le boulon 2 à environ 0,5 m. Les flèches indiquent la direction du mouvement de la roche dans les positions de rupture du boulon. Le boulon 1 a été décalé d'environ 40 mm et le déplacement d'ouverture est d'au moins 20 mm. a Les deux boulons cassés sur la face. b Gros plan du boulon 1. c Gros plan du boulon 2

Fig. 5 Boulons d'ancrage défectueux. a Un boulon de barre d'armature brisé dans une masse rocheuse rampante, Suède. b Échec des ensembles fractionnés dans une masse rocheuse faible, Australie

Fig. 6 Boulons d'armature brisés et deux boulons coniques exposés après une chute du toit provoquée par un tremblement de terre dans une mine de métaux

Fig. 7 Boulons coniques et boulons d'armature testés dans une galerie de mine fortement déformée au Canada. a Une barre d'armature qui s'est enfoncée dans la roche. b Une barre d'armature défaillante et un boulon conique non endommagé. c Un boulon conique qui a perdu son point d'ancrage extérieur au niveau de la têtière

Conclusions

je  Les boulons d'ancrage in situ sont les plus chargés dans la partie proche du col du trou de forage. Dans une masse rocheuse en expansion, la charge maximale des boulons se produit généralement à une distance d'environ 0,5 m de la plaque frontale.

je  Les boulons d’ancrage sont soumis à des charges de traction et de cisaillement sur place. La résistance au cisaillement d’un boulon d’ancrage est tout aussi importante que sa résistance à la traction.

je  Le principal inconvénient du boulon d’armature conventionnel entièrement lié est sa faible capacité de déformation. Une petite ouverture de fracture entraînerait une défaillance prématurée du boulon, car la capacité de déformation du matériau du boulon n'est mobilisée que dans un petit segment du boulon dépassant la fracture.

je  Dans des conditions rocheuses soumises à de fortes contraintes, les boulons d'ancrage doivent non seulement avoir une capacité portante élevée, mais doivent également être capables de s'adapter à d'importantes dilatations de la roche. En d’autres termes, ils devraient être capables d’absorber une grande quantité d’énergie avant de tomber en panne.