M. Nickmann/T. Schweigl/K. Thuro · Engineering geological and geotechnical analysis of a rock slide in the quarry Frauenmühle near Metten (Lower Bavaria)
ten handelt. Anlass dafür bieten die kinematische Analy se, die die ehemalige Gleitfläche K5 als potenziell gefähr det ausmacht, und Beobachtungen im Gelände, die auf nur eine Aufstandsfläche hindeuten: – Die Baumwurzel hat aufgrund ihrer Dicke und Länge den Kontakt des Blocks zum Gebirge entlang K1 ver mutlich weitgehend aufgehoben. – Die Hangend-Kluft ist zwar unregelmäßig, aber deutlich ausgebildet. Mögliche ehemalige Gesteinsbrücken dürf ten bereits lange vor dem Rutschereignis zerstört wor den sein, da keine frischen Bruchflächen zu erkennen sind. Somit sind hier keine haltenden Kräfte (Zugspan nungen) anzusetzen.
6.1 Rekonstruktion der Blockgröße Fig. 9. Reconstruction of the dimensions of the fallen block Bild 9. Rekonstruktion der Maße des abgerutschten Blocks
weakly weathered rock, this gives a total weight G of 1.3 MN.
6.2 Stability calculation Various parameter studies were performed for planar slid ing on the joint surface K5. First the properties of the flat slide plane were assumed (Case 1), since this surface for mation dominates over large areas of the rock mass. Then further observations in the rupture area were considered (Case 2), with which the probable failure mechanism of the block can be explained.
Aus den Vorher- und Nachher-Aufnahmen ließen sich die Umrisse des Blocks rekonstruieren, anschließende direkte Messungen im Gelände ergaben seine tatsächlichen Maße (Bild 9). Daraus errechnet sich ein Volumen V von ca. 50 m3, die Kontaktfläche A zur Gleitbahn betrug ca. 10 m2. Mit einer angenommenen Dichte von 2,7 g/cm3 für das nur schwach verwitterte Gestein ergibt sich somit eine Gewichtskraft G von 1,3 MN.
6.2 Standsicherheitsberechnung Für das planare Gleiten auf der Kluftfläche K5 wurden verschiedene Parameterstudien durchgeführt. Zunächst wurden die Eigenschaften der glatten Gleitfläche zugrun
6.2.1 Flat slide plane (Case 1) For the flat and even slide plane K5, it is assumed that no cohesion acts. Then the shear strength τ is dependant only on the normal stress σn and the friction angle j. Accord ing to [13], this is a function of the dilatation angle i and the base friction angle jb for rock interfaces (Equation 1): τ = σ n ⋅ tan ϕ = σ n ⋅ tan (i + ϕ b )
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(1) Nc-Bolt
While the basic friction angle is a material parameter and is essentially dependent on the rock type, the dilation angle varies with the formation of the interface, e.g. due to irregu larities. It can be determined under the assumption that at limit equilibrium (safety factor υ = 1), the friction angle j corresponds to the slope inclination (= slope angle β). The dilation angle can thus be calculated from the formula:
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i = β – ϕb
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(2)
At a slope angle β of 52° (= dip of the slide plane) and a basic friction angle φb for granite of 35° [13], this gives a dilation angle of 17°, at which the block would be exactly in equilibrium. Any reduction of this value then leads to an unstable condition. For the slide plane, a much lower dilation angle has to be assumed due to the low roughness, for which a roughness coefficient JRC of about 4 was determined in the terrain according to [13], so that a block could slide on this slide plane. This is also the explanation for the fact
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Geomechanics and Tunnelling 10 (2017), No. 1
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