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Tunnelbau im quellfähigen Gebirge

Abstract:

Der Quellvorgang im Gebirge kann mittels lückenloser Dehnungsmessung entlang von ausgewählten Bohrlöchern genau verfolgt werden. Dieser Verlauf gibt Auskunft über die in-situ Quellffähigkeit der einzelnen Schichten. Über das Ausklingen der Quelldehnung mit der Entfernung von Hohlraum und schliesslich auch über die zeitliche Entwicklung des Quellens. Aufgrund zweier überprüfbarer und einfacher Annahmen lässt sich eine Gebirgskennlinie für das "homogen" quellende Gebirge ermitteln. Die Berechnung beruht auf einem "Quellgesetz". das für das anhydrithaltige Gebirge wie für die Tongesteine eine Gerade im halblogarithmischen Massstab darstellt. Die zweite Annahme betrifft die Verteilung der Quelldehnung Im Sohlbereich eines Hohlraumes. Die Natur der Vereinfachungen dieser Kennlinenbestlmmung ist unmittelbar einsehbar, wobei ihre Begründung durch direkte Beobachtungen grundsätzlich möglich ist. Der primäre und der sekundäre Spannungszustand im Gebirge treten somit nicht in Erscheinung, weil Ihre Auswirkung durch die angenommene Dehnungsverteilung indirekt mitberücksichtigt wird. Überschreitet das Quellpotential des Gebirges gewisse Grenzen, so scheint das Einschalten einer Knautschzone zwischen Tonnengewölbe und Gebirge die sicherste und wirtschaftlichste Lösung zu sein. Dort, wo Sohlhebungen durch die Nutzung des Hohlraumes (z.B. Im Verkehrstunnelbau) beschränkt werden müssen. wird die Knautschzone zwischen Sohlgewölbe und Tunnelsohle angeordnet. Im stark quellfähigen Gebirge, wie z.B. im Gipskeuper, dürfte die kontrollierte Zulassung von Sohlhebung durch die Knautschzone bei gleichzeitiger Auftreten von Ausbauwiderstand die einzig sichere konstruktive Lösung darstellen, welche die Gebrauchsfähigkeit des Tragwerks auf lange Zeiträume gewährleistet.

Authors:

Kovári, Kalman and Amstad, Christian and Anagnostou, Georgios

Index Terms:

tunneling; swelling rock; underground openings; rock; TunnelingGroup; Displacement measurements

Further Information:

Date published: 1987