Dipl.-Geol. Friederike Meyer

Dipl.-Ing. Claas Meier

Hochdynamische Belastung einer Basisabdichtung in Hochdynamische Belastung einer Basisabdichtung in stark verkarsteten Massenkalken der Schwäbischen Albstark verkarsteten Massenkalken der Schwäbischen Alb

DGGT Baugrundtagung 2008

NN

MEßSTETTEN

HEIN- HEIN- STETTENSTETTEN Lager Heuberg

FROHNSTETTEN

STRAß- BERG

Sprengplatz Spitalwäldle

Sprengplatz SB 10

TrÜbPl Heuberg

Planungsdetails „Spitalwäldle“ „SB 10“

Sprengplatztiefe 10 m 2,50 m

Besonderheiten Geländeneigung: 10 %

Sprengstoffmenge 250 kg NEM - unterirdisch

10 kg NEMoberirdisch

Truppenübungsplatz Heuberg

Klüftiger Fels

Verkarstungen

Trinkwasserschutzgebiet

Zone II & III

Aufgabenstellung

Abdichtungssystem

Dynamische Belastung

??

HL 200

Kompakter Fels

Bekannt: Fall AFestigkeit, Durchlässigkeit, Selbstheilung, etc. von Abdichtungssystemen

- Sicherung von Kontaminationen

- Deponien

Bekannt: Fall BWellenausbreitung im Locker- und Festgestein bei hochdynamischen Lasten

Mineralische Abdichtung

Schutzschicht

Kontamination / Deponie

Filterkies

Sprengung

Forschungsansatz

Witterungseinflüsse

Mineralische Abdichtung

Dämpfungsschicht

Sprengung

Witterungseinfluß(Niederschlag, etc.)

Sickerwasser

Filterkies

Forschung:

Kombination aus Fall A & B

Wie verhält sich die Durchlässigkeit

und chemische Beständigkeit von

Abdichtungssystemen bei hohen

dynamischen Lasten?

Wie hoch ist die zulässige Belastung

der Dämpfungsschicht bei extremen,

kurzzeitdynamischen Lasten?

und vieles mehr….

Forschungsansatz

Baugrunderkundung Geophysikalische Erkundungen

Seismik

Geophysik

Refraktionstomographie

orientierte Kernbohrungen – einschließlich

Dilatometerversuche

Bohrlochscanning

Schürfe

Untersuchungskonzept

3 4

5

12

Geoelektrik SB 10

Inhomogener Untergrund

mit

Verkarstungsstrukturen

10 m 50 m 100 m

• Unter Verwitterungshorizont folgt angewitterter Fels des Unter Verwitterungshorizont folgt angewitterter Fels des

Unteren Massenkalks (Mu) des Oberen Weißjura (Malm δ) Unteren Massenkalks (Mu) des Oberen Weißjura (Malm δ)

• Kompakter Fels erst ab Tiefen von 20 bis 30 m u GOKKompakter Fels erst ab Tiefen von 20 bis 30 m u GOK

• Trennflächengefüge durch Verkarstung & Verwitterung Trennflächengefüge durch Verkarstung & Verwitterung

deutlich aufgeweitetdeutlich aufgeweitet

• Starke Klüftigkeit und große Kluftöffnungsweiten (max. 7 cm)Starke Klüftigkeit und große Kluftöffnungsweiten (max. 7 cm)

• Kluftfüllungen sandig bis schluffigKluftfüllungen sandig bis schluffig

• Vertikalklüftung,Vertikalklüftung, latente Klüfte, Calcitverheilungen latente Klüfte, Calcitverheilungen

Geologie und Baugrunderkundung

SB 10

Spitalwäldle

Karstwasserscheide

„Breite Egerten“„Hölschtal“

„Pfaffental“

Tracerversuche

Hydrogeologie

Hydraulic Head [m]

Average Mass [mg/l]

Local Mass [mg/l]

Legend

„SB 10"

FE - Simulationen zur Schadstoffpropagation

SpitalwäldleSB 10

100 %100 %

0 % 0 %

FeFlow, Version 5.0

W E

vermutet : Kompakter Fels

Ausgleich ungleichmäßiger Sohlpressungen und Steifigkeiten des Baugrundes

Geringere Setzungsempfindlichkeit der Konstruktion

Selbstheilungsvermögen von Beton bei Mikrorissbildung

Bautechnische Umsetzungen

Möglichkeit I

Multibarrierensystem

Möglichkeit II

Baugrundvergütung

Möglichkeit III

Stahlbeton / Asphaltbeton - Sandwichkonstruktion

12 m

Jura oben

Jura

Granit-Mineral-Gemisch

Dämpfungsschicht

Stahlplatte

Abdichtungsschicht

Sprengkörper

HL 200

ca. 5

mca

. 1 m

ca. 1

2 m

HL 200

Bodendynamische Simulationen

tran

smitt

ing

boun

darie

s

viscious boundaries

AbdichtungSprengkörper

Multibarrierensystem für verschieden Abdichtungen

größte Amplituden im vorderen horizontal

verlaufenden Abdichtungsbereich

mit zunehmendem Abstand zum Explosionsstandort geringere Verformungen

max. auftretende Verformungen: 7 cm

σxx zum Zeitpunkt t = 24 ms max. 1.000

min. -1.000

Abdichtung

Sprengkörperεεll

σxx zum Zeitpunkt t = 36 ms

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit