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Berechnungsmodelle für die Ermittlung der Deformationen und Beanspruchungen in Tunnelbauwerken

Abstract:

Das Ziel von statischen Berechnungen besteht in der Beschaffung von Entscheidungsgrundlagen für die Erstellung eines brauchbaren, sicheren und wirtschaftlichen Tunnelbauwerkes. Die Konstruktion ist brauchbar, wenn die Deformationen in zulässigen Grenzen bleiben, sie ist sicher, wenn der Hohlraum in den verschiedenen Konstruktionsphasen und im Gebrauchszustand stabil bleibt, und sie ist schliesslich wirtschaftlich, wenn Schäden in benachbarten Bauwerken vermieden, und nicht übertrieben hohe Sicherheitsfaktoren erreicht werden. Berechnungen sind im Untertagbau nur ein Hilfsmittel, weil sie - im Gegensatz zur Statik des Hoch- und Brückenbaues - mit vielen Unsicherheiten behaftet sind. Die Anhaltspunkte, welche man aber durch eine vernünftige Statik erhält, sind ganz besonders in der Projektierungsphase, bei der Interpretation von Beobachtungen (Messungen) und bei der Abklärung von Schadenursachen von unschätzbarem Wert. Statische Berechnungen werden aber auch von gesetzeswegen verlangt und sind ein wichtiges Mittel für die Begründung einer konstruktiven Lösung. Die Methode der finiten Elemente erlaubt uns heute mit Hilfe leistungsfähiger Rechenanlagen das eingehende Studium des Kräftespiels an wirklichkeitsnahen Modellen, welche das statische Zusammenwirken des Tunnelgewölbes und des Untergrundes gebührend berücksichtigen. Für die Nützlichkeit einer Untersuchung ist es entscheidend, wie man die Berechnungsmodelle wählt, d. h. auf welche Art die komplexe Wirklichkeit zu einem rechnerisch erfassbaren Mass vereinfacht wird. Es ist aber oft so, dass dabei die Möglichkeiten eines gegebenen Computerprogrammes ausschlaggebend sind. Die folgenden Ausführungen basieren auf unseren Erfahrungen mit dem Programmsystem STAUB*, das in unserem Institut entwickelt wurde und seit Jahren den Ingenieuren der Praxis zur Verfügung steht.

Authors:

Kovári, Kalman and Hagedorn, Heinz

Index Terms:

rock; TunnelingGroup; Hagedorn, Heinz; Kovari, Kalman

Further Information:

Date published: 1975