Max-Planck-Ring 47 · Nassauische Sparkasse IBAN: DE26 5105 0015 0107 093718 BIC: NASSDE55...

$: Max-Planck-Ring 47 · Nassauische Sparkasse IBAN: DE26 5105 0015 0107 093718 BIC: NASSDE55 X:\142xx\14284N2-Steinbruch Hengen AltbergbauBFM\ -Gutachten etc\14284N2B180507.docx Max-Planck-Ring$
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Max-Planck-Ring 47 65205 Wiesbaden-Delkenheim Telefon 06122 95 62-0 Telefax 06122 95 62-34 [email protected] www.bfm-wi.de Erd- und Grundbau Spezialtiefbau Fels- und Tunnelbau Deponie- und Dammbau Straßenbau Geothermie Umwelttechnik Altlastensanierung Gebäuderückbau Bodenmechanisches Labor Baugrunduntersuchungen Grundwasseruntersuchungen Geotechnische Messungen Altlastenerkundung Geotechnische Beratung Statische Berechnungen Objektplanung SiGe-Koordination Bauüberwachung Bauschadensanalysen

zertifiziert nach DIN EN ISO 9001

Geschäftsführende Gesellschafter Dipl.-Ing. Jürgen Dinkheller

Sachverständiger* für Bodenmechanik, Erd- und Grundbau

Dipl.-Ing. Erhan Gürliyen Dipl.-Ing. Dieter Ringleb

Sachverständiger* für Altlasten und Ge-bäuderückbau

Gesellschafter Dipl.-Ing. Ulrich Adamietz

Sachverständiger** für Erd- und Grund-bau

Dr.-Ing. Antonios Anthogalidis Dipl.-Ing. Ottmar Eisenbach

Sachverständiger* für Baugrund und Grundbau Prüfsachverständiger für Erd- und Grund-bau nach HPPVO

Dipl.-Ing. Kai Glaser Dipl.-Ing. Hayo Krechberger Dipl.-Geol. Volker Sachtleben Dipl.-Ing. Dipl.-Geol. Jürgen Scherschel

* Von der IHK Wiesbaden öffentlich bestellt und vereidigt

** Von der Ingenieurkammer Hessen öffentlich bestellt und vereidigt

Sitz der Gesellschaft

Wiesbaden Registergericht

Amtsgericht Wiesbaden: HR B 6697 Finanzamt Wiesbaden

USt-IdNr.: DE 11 38 29 523

7. Mai 2018 / Sa – eb Neuaufschluss "Hengen" Abschätzung einer möglichen Tagbruchgefahr durch altbergbauliche Hohlräu-me in der Ortslage Schupbach im Zuge des geplanten Neuaufschlusses Hen-gen BFM-Projektnummer : 5514-401/898-14284-N1 (bei Schriftwechsel bitte angeben) Seiten : 13 Anlagen : 3 (siehe Anlagenverzeichnis auf Seite 13)

1 Vorgang

Die Schaefer Kalk GmbH & Co. KG, Diez, plant für die langfristige Rohstoffsi-

cherung einen neuen Steinbruch auf dem Gebiet der Gemeinde Beselich und

der Stadt Runkel im Landkreis Limburg-Weilburg nordöstlich des derzeit im

Betrieb befindlichen Steinbruchs Schneelsberg aufzuschließen.

Zur Abschätzung einer möglichen Tagbruchgefahr durch altbergbauliche Hohl-

räume in der rd. 800 m nordöstlich des projektierten Neuaufschlusses gelege-

nen Ortslage von Schupbach wurde die Baugrundinstitut Franke-Meißner und

Partner GmbH, Wiesbaden-Delkenheim, beauftragt, eine numerische Simula-

tion für eine Gewinnungsstrecke des Altbergbaus in unterschiedlichen Teufen

durchzuführen. Die erforderlichen Berechnungen erfolgten unter Verwendung

der sogenannten Finiten-Differenzen-Methode.

Baugrundinstitut Franke-Meißner und Partner GmbH | Max-Planck-Ring 47 | 65205 Wiesbaden

Schaefer Kalk GmbH & Co. KG Herrn Dipl.-Geol. Loos Louise-Seher-Straße 6 65582 Diez

mailto:[email protected]

http://www.bfm-wi.de/

Bericht vom 7. Mai 2018 Seite 2 von 13 Seiten Neuaufschluss "Hengen" – Abschätzung einer möglichen Tagbruchgefahr durch altbergbauli-che Hohlräume in der Ortslage Schupbach


2 Verwendete Unterlagen 2.1 Geologische Unterlagen [1] Geologische Karte von Hessen, Blatt 5514 Hadamar, Maßstab 1 : 25.000, Hrsg. Hessi-

sches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden 1979. [2] HENTSCHEL, H. & THEWS, J.-D. (1979): Erläuterungen zur Geologischen Karte von Hes-

sen 1:25.000, Blatt Nr. 5514 Hadamar; Wiesbaden. [3] Geologische Karte von Preußen und benachbarten Bundesstaaten, Blatt 5515 Weil-

burg, Maßstab 1 : 25.000, Faksimilierter Nachdruck der 1. Auflage, erschienen 1918, Hrsg. Hessisches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden 1993.

[4] AHLBURG, J. (1918): Erläuterungen zur Geologischen Karte von Preußen und den be-nachbarten Bundesstaaten, Blatt 5515 Weilburg, Berlin.

[5] Anthropogene Gefährdungspotenziale des Untergrundes in Hessen, Blatt 5514, Maß-stab 1 : 25.000, Stand Februar 2012, Hrsg. Regierungspräsidium Gießen über das In-ternetportal des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG).

[6] Anthropogene Gefährdungspotenziale des Untergrundes in Hessen, Blatt 5515, Maß-stab 1 : 25.000, Stand Februar 2012, Hrsg. Regierungspräsidium Giessen über das In-ternetportal des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG).

[7] BRÜCKNER, H., HOTTENROTT, M., KELTERBAUM, D., MÜLLER, K.-H., RITTWEGER, H, ZAN-

DER, A. & H. ZANKL: (2005): Karst und Paläoböden im Limburger Becken. – In: Felix-Henningsen, P., Kühn, P. & C. Opp (Hrsg.): Exkursionsführer. Jahrestagung der DBG 2005 in Marburg. Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft (DBG), Bd. 105: 103-112; Oldenburg.

[8] MÜLLER, K. H. (1973): Zur Morphologie des zentralen Hintertaunus und des Limburger Beckens. – Marburger geogr. Schr. 58. Marburg.

[9] RITTWEGER, H. (2003): Eiszeit - Steinzeit - Mittelalter. Zeitspuren und archäologische Denkmäler unter dem Dienstleistungszentrum am Limburger ICE-Bahnhof. In: Jahr-buch des Kreises Limburg-Weilburg 2003: 259-269. Limburg.

[10] RITTWEGER, H. (2004): Zur geowissenschaftlichen Bedeutung des Geotops "Kegelkarst Runkel-Hofen" - Fachgutachten / Vorschlag zur Aufnahme in die "Liste der bedeu-tendsten Geotope in Deutschland" der "Akademie der Geowissenschaften zu Hanno-ver e.V..

[11] BELLINGER, J. (1903): Bemerkungen über das Mangan- und Eisenerzvorkommen bei Niedertiefenbach im Lahntal.- Zeitschrift für praktische Geologie, Band 11, S. 68 – 70, Julius Springer Verlag, Berlin.



[12] BELLINGER, J. (1903): Über die Entstehung der Mangan- und Eisenerzvorkommen bei Niedertiefenbach im Lahntal.- Zeitschrift für praktische Geologie, Band 11, S. 237 – 241, Julius Springer Verlag, Berlin.

[13] DELKESKAMP, R. (1903): Die technisch nutzbaren Mineralien und Gesteine des Taunus und seiner nächsten Umgebung.- Zeitschrift für praktische Geologie, Band 11, S. 265 – 276, Julius Springer Verlag, Berlin.

[14] SCHNEIDERHÖHN, H. (1944): Erzlagerstätten - Kurzvorlesungen zur Einführung und zur Wiederholung.- 290 S., Gustav Fischer Verlag, Jena.

[15] AHLBURG, J. (1917): Über die Eisenerze und Eisen-Manganerze des Lahngebietes und ihre Beziehung zu Eruptivgesteinen (Teil 1).- Zeitschrift für praktische Geologie, Band 25, S. 29 - 38, S. 49 - 56; Berlin.

2.2 Literatur [16] OHDE, J. (1951): Grundbaumechanik.- Hütte Band III, 27. Auflage, S. 886 – 902; Verlag

Ernst & Sohn, Berlin. [17] SCHULTZE, E., & MUHS, H. (1967): Bodenuntersuchungen für Ingenieurbauten.- 2. Auf-

lage, Berlin.1967, 722 Seiten; Springer Verlag. [18] READ, J. & STACEY, P. (2009) - Guidelines for Open Pit Slope Design, Leiden (NL). [19] Grundbautaschenbuch, Teil 1 bis 3, 8. Auflage, Verlag Ernst & Sohn, Ausga-

be 2017/18. [20] DEUTSCHE GESELLSCHAFT FÜR GEOTECHNIK e.V. (2014): Empfehlungen des Arbeits-

kreises "Numerik in der Geotechnik" – EANG.- 196 S., 103 Abb., 16 Tab., WILEY-VCH Verlag GmbH.

2.3 Unterlagen Altbergbau Schupbach Von der Schaefer Kalk GmbH & Co. KG, Diez, wurden uns nachfolgende Planunterlagen zum Altbergbau in Schupbach als jpg-Dateien per E-Mail zur Verfügung gestellt. [21] Übersichtsplan(Luftbild) mit Eintragung der untertägigen Grubenfeldern nebst Schäch-

ten im Bereich der Ortslage und im Umfeld von Schupbach, unmaßstäblich. [22] Grube Krillszeche: Risswerk und Schnitte, mit Jahreszahl 1885. [23] Grube Hirtenbach: Risswerk und Schnitt, mit Jahreszahl 1883. [24] Grube Heinrich: Risswerke und Schnitte, z.T. mit Jahreszahl von 1883, 1891 und1893. [25] Grube Laterne: Risswerk mit Jahreszahl 1908(?). [26] Grube Hartmann: Risswerk mit Jahreszahl 1915/16.



2.4 Software [27] ITASCA Consulting Group, Inc. (2004): "FLAC3D Version 3.0", Minneapolis, Minnesota. 3 Altbergbau

Zum Umfang untertägiger Bergbauaktivitäten auf Eisen- und Manganerze im Zeitraum zwi-

schen dem 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts in der Ortslage von Schupbach und in de-

ren Umfeld liegt uns ein Lageplan [21] vor, in dem die einzelnen Abbaufelder, Schächte und

Mutungen dargestellt sind.

Zudem wurden uns auch Grubenrisse mit z.T. auch darin enthaltenen Schnitten zu den La-

gerungsverhältnissen zur Verfügung gestellt.

Nach Literaturangaben in [12] bis [15] sind die Erzführungen an den Westsüdwest – Ost-

nordost-streichenden mitteldevonischen Massenkalkzug gebunden und kommen dort in der

durch Verwitterungsvorgänge im Tertiär entstandenen verkarsteten Kalksteinoberfläche, die

unmittelbar mit bindigen Lockergesteinen überdeckt ist, vor.

Zur Erschließung und Gewinnung dieser nach vorliegenden Unterlagen in Nestern im dm-

Bereich und in Lagern von bis zu max. rd. 2m Mächtigkeit vorkommenden Vererzungen wur-

den zahlreiche Schächte, die Abstände untereinander von rd. 10 m bis rd. 20 m aufweisen,

durch die bindigen Hangendschichten bis auf den Kalkstein abgeteuft. In den entsprechen-

den Tiefen, die in Schupbach nach vorliegenden Unterlagen überwiegend in Teufenlagen

von über 20 m liegen, wurden dann den im Hangenden der Kalksteine vorhandenen bzw.

z.T. auch unmittelbar auf der Kalksteinoberfläche aufliegenden Verkrustungen von Eisen-

Mangan-Erzen folgend Stollen und Strecken vorgetrieben, die mittels Holzverzug (Pfosten

und Bretter) abgestützt wurden. Die Abmessungen der Gewinnungsstrecken und Stollen

beschränkten sich dabei in der Regel auf den unbedingt erforderlichen Platzbedarf als Zu-

wegung für die Bergarbeiter und den Materialtransport.



Sobald der Abbau der Erzanreicherungen wegen abnehmendem Erzgehalt oder Taubheit

nicht mehr wirtschaftlich war, wurden die entsprechenden Strecken aufgegeben und der ein-

gebaute Holzverzug entfernt, um beim nächsten Vortrieb wiederverwertet zu werden (Bruch-

bau).

Die Schächte wurden nach Aufgabe des untertägigen Bergbaus i.d.R. wieder verfüllt, da

auch schon zur damaligen Zeit in direkter Ortslage solche Zugänge zum Altbergbau eine

Gefährdung darstellten. Angaben zur Art und Zustand des Ausbaus der Schächte sowie zu

Art und Eigenschaften der Verfüllung und zum Verfüllungsgrad der Schächte liegen nicht vor.

4 Durchgeführte Untersuchungen

Wie bereits unter Abschnitt 1 beschrieben, wurde zur Abschätzung der Tagbruchgefährdung

eine ebene Spannungsverformungsanalyse mit Hilfe der Finiten-Differenzen-Methode (FDM)

durchgeführt.

Auf der Grundlage vorliegender Unterlagen und Informationen wurde dabei der Einfluss einer

Gewinnungsstrecke des Altbergbaus mit den Abmessungen 2 m x 2 m und in Teufenberei-

chen von 11 m (Grube Hartmann [26]) und 25 m (Grube Hirtenbach [23]) auf die Gelände-

oberfläche untersucht, um Aussagen machen zu können, wann die Scherfestigkeit im Gebir-

ge weiträumig überschritten wird und ein Tagbruch eintritt. Bei der Diskretisierung des Be-

rechnungsquerschnitts der Gewinnungsstrecke in einer Teufenlage von rd. 25 m unter GOK

wurde auch das steile Abtauchen des mitteldevonischen Kalksteins entsprechend dem vor-

liegenden Risswerk [23] berücksichtigt.



Abb. 1: Risswerk Grube Hartmann [26] in Schupbach

Abb. 2: Risswerk Grube Hirtenbach [23] in Schupbach



Abb. 3: Grube Hirtenbach [23] in Schupbach, Schnitt mit Schachtdarstellungen

und Lagerungsverhältnissen

Ein temporärer Ausbau der aufrechtzuhaltenden Strecke, z.B. mit Holz, wurde in den nume-

rischen Berechnungen nicht berücksichtigt, da diese in der Regel später geraubt bzw. nicht

ausreichend auf den Gebirgs- bzw. Kriechdruck der hier anstehenden plastischen Tone und

stark tonigen Schluffe dimensioniert wurden.

Im Steinbruch Schneelsberg wurden aus Karstschlotten und -taschen Bodenproben aus dem

unmittelbaren Kontakt zur Kalksteinoberfläche, die bereichsweise eine cm-dicke Eisen-

Mangan-Kruste aufweist, entnommenen und in unserem institutseignen bodenmechanischen

Labor untersucht.



Es wurden an den Proben folgende Untersuchungen durchgeführt:

• Bestimmung der Korngrößenverteilung nach DIN EN ISO 17892-4:2017-04

• Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze nach DIN 18122

• Bestimmung des Wasseraufnahmevermögens nach DIN 18132-A

Nach den Untersuchungsergebnissen handelt es sich demnach um Schluffe und Tone mit

mittelplastischen und ausgeprägt plastischen Eigenschaften, die nach DIN 18196 in die Bo-

dengruppen UM und TA einzustufen sind.

Die Ergebnisse der an unserem Institut durchgeführten Laborversuche liegen dem Bericht

als Anlagen 3 bei.

In den numerischen Berechnungen wurden oberhalb der Kalksteinoberfläche einheitlich

tonig-schluffige Gebirgsschichten – ohne speziellen Lagerstättenbezug – angenommen.

5 Rechenverfahren zur Ermittlung des Spannungs-Verformungsverhaltens des Gebirges und Berechnungsannahmen

Zur Abschätzung der bergbaulichen Einwirkung auf die Geländeoberfläche wurde eine

Spannungs-Verformungs-Analyse mit dem von der Fa. Itasca entwickelten Programm

FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua) durchgeführt, das speziell für die Bearbei-

tung von geotechnischen Fragestellungen entwickelt wurde. Bei diesem Programm, das es

gestattet, den Aufbau im geschichteten Gebirge nachzubilden, werden nach jedem Deforma-

tionsschritt die Spannungsumlagerungen berechnet und dem nächstfolgenden Deforma-

tionsschritt zugrunde gelegt. Dadurch können komplizierte Belastungsbedingungen, Span-

nungsumlagerungen und große Deformationsbeträge bei der Standsicherheitsuntersuchung

erfasst werden. Neben der Berechnung des Spannungs- und Verformungsfeldes im unter-

suchten Gebirgsausschnitt können Festigkeitskriterien für jedes Material in das Modell einge-

führt werden, um Bereiche mit Festigkeitsüberschreitungen identifizieren zu können.



Als Festigkeitskriterium wurde das in der Boden- und Felsmechanik bewährte Mohr-

Columb'sche Stoffgesetz verwendet, wobei bei Scherfestigkeitsüberschreitung von volumen-

konstanten Verformungen ausgegangen wurde.

Die Diskretisierung der für die Berechnung gewählten Ausschnitte mit einer Teufe der Ge-

winnungsstrecken von 11 m und 25 m erfolgte in einzelne achteckige Volumenelemente, die

durch Knotenpunkte, die sog. Keypoints, miteinander verbunden sind.

In der vorliegenden Spannungs-Verformungs-Analyse wurden die Berechnungen an jeweils

1 m dicken vertikalen Gebirgsscheiben durchgeführt (ebene Berechnung), die eine Breite

von 30 m besitzen sowie in Abhängigkeit von der Teufe eine Höhe von 16 m und 31 m.

Die zu untersuchenden Gebirgsbereiche wurden entsprechend der Teufenlage der Strecke

wie folgt unterteilt:

Gewinnungsstrecke Zonen Knotenpunkte

Teufe 11 m 1.920 4.026 Teufe 25 m 3.720 7.686

Als Randbedingungen wurden die auf den seitlichen Rändern des Berechnungsausschnittes

(x = -15 m bis +15 m) und auf der unteren Berandung (Basis) liegenden Knoten senkrecht

zur jeweiligen Randfläche als unverschieblich angesetzt.

Die Berechnungen wurden in zwei Rechenschritten durchgeführt; im 1. Rechenschritt wurde

der vor dem Auffahren der Gewinnungsstrecke aus Eigengewicht im Untergrund resultieren-

de Spannungszustand (Primärspannungszustand) berechnet, wobei angenommen wurde,

dass keine zusätzlichen tektonischen Spannungen wirken, und im 2. Rechenschritt der Aus-

bruch simuliert.

In der vorliegenden Spannungsverformungsanalyse werden die Ergebnisse zweidimensional

graphisch, der besseren Übersichtlichkeit wegen in Form von Farbplots, dargestellt.

Bei den Berechnungen wurde davon ausgegangen, dass lediglich Spannungen aus Eigen-

gewicht des Gebirges ohne zusätzliche tektonische Spannungen wirken.



6 Verwendete boden- und felsmechanische Kennwerte

In durchgeführten numerischen Berechnungen zur Abschätzung der Tagbruchgefährdung

wurden für das Deckgebirge, bei dem es sich nach den vorliegenden Labordaten und den

Literaturangaben [11, 12] um mittelplastische bis ausgeprägt plastische Tone und Schluffe

tertiären Alters handelt, die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Bodenkenngrößen

in Ansatz gebracht.

Hinsichtlich der Gebirgssteifigkeit (Elastizitätsmodul) wurde angenommen, dass diese ent-

sprechend der Zunahme des in situ –Spannungszustands mit der Tiefe zunimmt.

Die teufenabhängige Gebirgssteifigkeit wurde im vorliegenden Fall nach der Formel von

OHDE (1951, siehe hier auch [19])

mit: σat = Atmosphärendruck [kN/m2] σ = Spannung [kN/m2] νe, we = dimensionslose Beiwerte

abgeschätzt.

Die in die Berechnungen einzuführenden Elastizitätsmodule wurden dann anhand der abge-

schätzten, tiefenabhängigen Steifemodule (Es) nach der Formel von SCHULTZE &

MUHS (1967)

mit: Es = Steifemodul [kN/m2] ν = Poissonzahl

ermittelt, wobei für die Tone und Schluffe – entsprechend den Angaben in der Literatur –

eine Poissonzahl von ν = 0,4 gewählt wurde.

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Bindiges Deckgebirge mit mittelplastischen bis ausgeprägt plastischen Eigenschaften Kurzzeichen nach DIN 18196 UM / TM / TA

Wichte des Bodens γ = 20 kN/m³ Reibungswinkel ϕ' = 22,5° Kohäsion, bei steifer Konsistenz c' = 10 kN/m² Elastizitätsmodul (Schätzwert)

im Teufenbereich von 0 m bis 30 m E = 2,3 bis 7 MN/m2 Poissonzahl ν = 0,4

Mitteldevonischer Massenkalk Feuchtwichte γ = 27 kN/m³ Reibungswinkel (Gebirge)* ϕGebirge = 30° Kohäsion (Gebirge)* cGebirge = 2,5 MPa Elastizitätsmodul des Gebirges (Schätzwert) EGebirge = 9 GPa Poissonzahl ν = 0,3

(*Scherfestigkeitskennwerte wurden nach dem Geological Strength Index (GSI) von HOEK et al. (1995): Support of Underground Excavations in Hard Rock.- 215p, Rotterdam (A.A. Balkema) abge-schätzt und sind nur für den Fels im tieferen Untergrund anzuwenden!)

7 Darstellung der Ergebnisse Die folgende Auflistung gibt Auskunft über die Darstellung der einzelnen Rechenergebnisse.

Anlage 1 Gewinnungsstrecke Teufenlage 11 m Anlage 1.1 Berechnungsquerschnitt mit Gebirgsmodell

Anlage 1.2 Hauptspannungen [Pa]

Anlage 1.3 Verformungen [m]

Anlage 1.4 Scherfestigkeitsüberschreitungen im Gebirge durch Bergbau-Einfluss

Anlage 2 Gewinnungsstrecke Teufenlage 25 m Anlage 2.1 Berechnungsquerschnitt mit Gebirgsmodell

Anlage 2.2 Hauptspannungen [Pa]

Anlage 2.3 Verformungen [m]

Anlage 2.4 Scherfestigkeitsüberschreitungen im Gebirge durch Bergbau-Einfluss



Zu den Berechnungsergebnissen ist anzumerken, dass die Berechnungen programmintern

abgebrochen wurden, da bis dahin keine Konvergenz der Verformungen erreicht und bereits

sehr hohe Verformungsbeträge berechnet wurden, die zu numerischen Instabilität der Kno-

tenpunkte führten.

Darüber hinaus sind in den Anlagen auch die Gebirgsbereiche ausgewiesen, in denen durch

den Abbau die Gebirgsscherfestigkeit überschritten wird.

8 Interpretation der Ergebnisse

Die Ergebnisse der in Form einer Parameterstudie durchgeführten Spannungs-Verformungs-

Analyse nach der Methode der Finiten Differenzen zeigen, dass die Gewinnungsstrecke in

den Teufen von 11 m und 25 m ohne entsprechenden Ausbau auf Dauer nicht standsicher

ist. Der bergmännisch hergestellte Hohlraum wird sich aufgrund der plastischen Eigenschaf-

ten des Gebirges schließen. Scherfestigkeitsüberschreitungen im Gebirge in Teufenlagen

von > 20 m, die bis zur Geländeoberfläche reichen, sind danach auszuschließen.

Im Fall einer Gewinnungsstrecke in einer Teufe von 11 m wird nach den Berechnungsergeb-

nissen jedoch die Scherfestigkeit weiträumig mit der Folge von Einsenkungen (sog. Pingen)

an der Tagesoberfläche überschritten.

Die Gebirgsscherfestigkeit wird durch den Abbau nur dann nicht überschritten, wenn bindige

Bodenschichten mit deutlich höherer Scherfestigkeit im Hangenden der Gewinnungsstrecke

bis zur Geländeoberfläche anstehen.

Tagesbrüche bzw. Erdfälle sind aufgrund des Gebirgsdrucks und der plastischen Eigen-

schaften der die untertägigen Hohlräume umgebenden bindigen Bodenschichten und insbe-

sondere auch in Anbetracht der Liegezeit der untertätigen Grubenbaue auszuschließen.

Ein Risikopotenzial geht jedoch – wie bereits zuvor beschrieben – von den Schachtbauwer-

ken aus, da zu Art und Zustand des Schachtausbaus sowie zu Art und Eigenschaften der

Verfüllung und zum Verfüllungsgrad der Schachtröhre keine Informationen vorliegen. Belast-

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14824-N2 - BFM-Bericht vom 07.05.2018, Anlage 1.1

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Altbergbau Schupbach Teufenlage 11 m

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Textfeld

Altbergbau Schupbach - Teufenlage 25 m

sachtleben

Linie

sachtleben

Textfeld

30 m

sachtleben

Linie

sachtleben

Textfeld

25 m

sachtleben

Textfeld

Streckenquerschnitt 2m x 2m

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kenh

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.000

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0.0

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ng


sachtleben

Textfeld


B A U G R U N D I N S T I T U TFranke-Meißner u. Partner GmbHBodenmechanisches LaboratoriumMax-Planck-Ring 4765205 Wiesbaden-Delkenheim0 6 1 2 2 / 9 5 6 2 - 0

Prüfungsnr.:

zu:

14284-N2-01

Anlage: 3.1.1

Bericht vom 07.05.2018

Prü

fung

s-N

r.:Ba

uvor

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Bem

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ng:14

284-

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20.1

1.20

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b-/S

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mm

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yse

nach

DIN

EN

ISO

178

92-4

:201

7-04

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Bode

nart:

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C /

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181

96)

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100 01050 406080 307090 20 MassenanteileaderKörner<dderGesamtmenge[%]

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X:\LABOR NEU\LAB-DAT\IDAT\VERSION 4.29\WINLAB_17\KORNVERTEILUNG\14284-N2.LAB

© B

y ID

AT-G

mbH

199

5 - 2

016

V 4

.29


Prüfungsnr.:

zu:

14284-N2-02

Anlage: 3.1.2


Prü

fung

s-N

r.:Ba

uvor

habe

n:

am:

Bem

erku

ng:14

284-

N2-

02St

einb

ruch

Hen

gen

Ausg

efüh

rt du

rch:

Knb.

20.1

1.20

17

Best

imm

ung

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orng

röße

nver

teilu

ng

kom

bini

erte

Sie

b-/S

chlä

mm

anal

yse

nach

DIN

EN

ISO

178

92-4

:201

7-04

Entn

ahm

este

lle:

Entn

ahm

etie

fe:

Bode

nart:

Art d

er E

ntna

hme:

Entn

ahm

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1 (b

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ca. 1

92m

NN

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'

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.17

.11.

2017

BFM

Kurv

e N

r.:Ar

beits

wei

seC

U =

d60

/d10

/ C

C /

Med

ian

Bode

ngru

ppe

(DIN

181

96)

Geo

logi

sche

Bez

eich

nung

kf-W

ert

Korn

kenn

ziffe

r

1 Kom

bi

3 6

1 0

0U

,t*,s

',g'

Bem

erku

ngen

100 01050 406080 307090 20 MassenanteileaderKörner<dderGesamtmenge[%]

Korn

durc

hmes

ser d

[mm

]0.

001

0.00

20.

0063

0.02

0.06

30.

20.

632

6.3

2063

100

Sch

läm

mko

rnFe

inst

esFe

inM

ittel

Gro

b

Sieb

korn

- S

and

Sieb

korn

- K

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Fein

Mitt

elG

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Fein

Mitt

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Stei

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X:\LABOR NEU\LAB-DAT\IDAT\VERSION 4.29\WINLAB_17\KORNVERTEILUNG\14284-N2.LAB

© B

y ID

AT-G

mbH

199

5 - 2

016

V 4

.29


Prüfungsnr.:

zu:

14284-N2-01

Anlage: 3.2.1


Bestimmung der Fließ- und AusrollgrenzeVersuch DIN 18122 - LM - P

Prüfungsnr.:Bauvorhaben:

am:Bemerkung:

14284-N2-01Steinbruch Hengen

Ausgeführt durch: HR28.11.2017

Entnahmestelle:

Entnahmetiefe:Bodenart:

Art der Entnahme:Entnahme am: durch:

Ton 2 (Lila)

ca. 192 m NNT,u*,s'

gest.17.11.2017 BFM

Natürlicher Wassergehalt: w = %Größtkorn: mmMasse des Überkorns: gTrockenmasse der Probe: gÜberkornanteil: ü = %Anteil £ 0.4 mm: md / m = %Anteil £ 0.06 mm: = %Anteil £ 0.002 mm: mT / m = %Wassergehalt (Überkorn) wÜ = %

korr. Wassergehalt: wK = = %w - wÜ * ü

1.0-üFließgrenze wL = %Ausrollgrenze wP = %

24,9

3,097,0

0,0

25,7

51,123,4

Bodengruppe =

Plastizitätszahl IP = wL - wP = %

Konsistenzzahl =IC =wL - wKwL - wP

=̂

Liquiditätszahl IL = 1 - IC =

Aktivitätszahl IA = =IP

mT / md

TA

27,7

0,92

0,08

steif

3530 40

50,0

25

48,0

52,0

20

58,0

56,0

15

54,0

Schlagzahl N

Zustandsform

1.0 0.75 0.5 0.0halbfest steif weich breiig flüssig

90803020 40 6010 50 700

Bildsamkeitsbereich (wP bis wL)

0

50

40

10

30

3020 40 8070 90

10

60

0

20

50

Sand-Ton-Gemische ST

Zwischenbereich

Sand-Schluff-Gemische SU

leichtplastische

Schluffe UL

Schluffe mitorganischen

Beimengungenund organogeneSchluffe OU undmittelplastischeSchluffe UM

Tone mit organischen Beimengungenorganogene Tone OT und ausgeprägtzusammendrückbare Schluffe UA

leichtplastischeTone TL

mittel-plastischeTone TM

ausgeprägtplastischeTone TA

A-Linie I P= 0.73*(w L

-20)

Fließgrenze wL [%]

Plas

tizitä

tsza

hlI P

[%]

X:\LABOR NEU\LAB-DAT\IDAT\VERSION 4.29\WINLAB_17\ATTERBERG\14284-N2.LAB

©By

IDAT

-Gm

bH19

95-2

016

V4.

29


Prüfungsnr.:

zu:

14284-N2-02

Anlage: 3.2.2


Bestimmung der Fließ- und AusrollgrenzeVersuch DIN 18122 - LM - P

Prüfungsnr.:Bauvorhaben:

am:Bemerkung:


Ausgeführt durch: HR28.11.2017

Entnahmestelle:



Ton 1 (beige-orange)

ca. 192 m NNU,t*,s',g'

gest.17.11.2017 BFM

Natürlicher Wassergehalt: w = %Größtkorn: mmMasse des Überkorns: gTrockenmasse der Probe: gÜberkornanteil: ü = %Anteil £ 0.4 mm: md / m = %Anteil £ 0.06 mm: = %Anteil £ 0.002 mm: mT / m = %Wassergehalt (Überkorn) wÜ = %

korr. Wassergehalt: wK = = %w - wÜ * ü

1.0-üFließgrenze wL = %Ausrollgrenze wP = %

21,2

3,097,0

0,0

21,9

39,125,5

Bodengruppe =

Plastizitätszahl IP = wL - wP = %

Konsistenzzahl =IC =wL - wKwL - wP

=̂

Liquiditätszahl IL = 1 - IC =

Aktivitätszahl IA = =IP

mT / md

UM

13,6

1,27

-0,27

halbfest

3530 40

39,0

25

37,0

41,0

20

47,0

45,0

15

43,0

Schlagzahl N

Zustandsform

1.0 0.75 0.5 0.0halbfest steif weich breiig flüssig

90803020 40 6010 50 700

Bildsamkeitsbereich (wP bis wL)

0

50

40

10

30

3020 40 8070 90

10

60

0

20

50

Sand-Ton-Gemische ST

Zwischenbereich

Sand-Schluff-Gemische SU

leichtplastische

Schluffe UL

Schluffe mitorganischen

Beimengungenund organogeneSchluffe OU undmittelplastischeSchluffe UM

Tone mit organischen Beimengungenorganogene Tone OT und ausgeprägtzusammendrückbare Schluffe UA

leichtplastischeTone TL

mittel-plastischeTone TM

ausgeprägtplastischeTone TA

A-Linie I P= 0.73*(w L

-20)

Fließgrenze wL [%]

Plas

tizitä

tsza

hlI P

[%]

X:\LABOR NEU\LAB-DAT\IDAT\VERSION 4.29\WINLAB_17\ATTERBERG\14284-N2.LAB

©By

IDAT

-Gm

bH19

95-2

016

V4.

29


Prüfungsnr.:

zu:

14284-N2-02

Anlage: 3.3.1


Bestimmung des WasseraufnahmevermögensVersuch DIN 18132 - A

Prüfungs-Nr.:Bauvorhaben:

am:Bemerkung:


Ausgeführt durch: Ge27.11.17

Entnahmestelle:



Ton 2 (lila)

ca. 192 m NNT,u*,s'

gest.17.11.17 BFM

Trockenmasse [g]:Raumtemperatur [°C]:Anteil der Körner < 0.4 mm [%]Probenbezeichnung

Wasseraufnahmevermögen: %

Plastizität:

1,0020,0

Ton 2

64mittelmittel plastisch

VersuchszeitVolumen des

aufgesaugten

Wassers VW

Gerät 1 [cm³]

Volumen des

verdunsteten

Wassers VK

Gerät 2 [cm³]

Wassermasse

mW = (VW - VK) * rW

(rW = 1.0 g/cm³)

[g]

Wassergehalt

w = * 100

[%]

mwmdStartzeit

08:00:0008:00:30 30 s 0,370 0,000 0,370 37,008:01:00 1 m 0,495 0,000 0,495 49,508:02:00 2 m 0,550 0,000 0,550 55,008:04:00 4 m 0,555 0,000 0,555 55,508:08:00 8 m 0,560 0,000 0,560 56,008:15:00 15 m 0,565 0,000 0,565 56,508:30:00 30 m 0,571 0,001 0,570 57,009:00:00 1 h 0,578 0,003 0,575 57,510:00:00 2 h 0,590 0,010 0,580 58,012:00:00 4 h 0,620 0,030 0,590 59,014:00:00 6 h 0,645 0,045 0,600 60,008:00:00 1 d 0,900 0,260 0,640 64,0

1'10''0

10h

5

65

15

1h

10

20

10'

40

35

45

55

30

50

60

25

Meßzeit t

Was

serg

ehal

tw[%

]

Bemerkungen:

X:\LABOR NEU\LAB-DAT\IDAT\VERSION 4.29\WINLAB_17\ENSLIN\14284-N2.LAB

©By

IDAT

-Gm

bH19

95-2

016

V4.

29


Prüfungsnr.:

zu:

14284-N2-01

Anlage: 3.3.2


Bestimmung des WasseraufnahmevermögensVersuch DIN 18132 - A

Prüfungs-Nr.:Bauvorhaben:

am:Bemerkung:


Ausgeführt durch: Ge27.11.17

Entnahmestelle:



Ton 1 (beige-orange)

ca. 192 m NNU,t*,s',g'

gest.17.11.17 BFM

Trockenmasse [g]:Raumtemperatur [°C]:Anteil der Körner < 0.4 mm [%]Probenbezeichnung

Wasseraufnahmevermögen: %

Plastizität:

1,0020,0

Ton 1

58niedrigleicht plastisch

VersuchszeitVolumen des

aufgesaugten

Wassers VW

Gerät 1 [cm³]

Volumen des

verdunsteten

Wassers VK

Gerät 2 [cm³]

Wassermasse

mW = (VW - VK) * rW

(rW = 1.0 g/cm³)

[g]

Wassergehalt

w = * 100

[%]

mwmdStartzeit

08:00:0008:00:30 30 s 0,360 0,000 0,360 36,008:01:00 1 m 0,440 0,000 0,440 44,008:02:00 2 m 0,455 0,000 0,455 45,508:04:00 4 m 0,460 0,000 0,460 46,008:08:00 8 m 0,465 0,000 0,465 46,508:15:00 15 m 0,470 0,000 0,470 47,008:30:00 30 m 0,476 0,001 0,475 47,509:00:00 1 h 0,483 0,003 0,480 48,010:00:00 2 h 0,500 0,010 0,490 49,012:00:00 4 h 0,530 0,030 0,500 50,014:00:00 6 h 0,555 0,045 0,510 51,008:00:00 1 d 0,840 0,260 0,580 58,0

10'10'' 1'

5

0

10

20

10h

15

25

1h

45

40

50

60

35

55

30

Meßzeit t

Was

serg

ehal

tw[%

]

Bemerkungen:

X:\LABOR NEU\LAB-DAT\IDAT\VERSION 4.29\WINLAB_17\ENSLIN\14284-N2.LAB

©By

IDAT

-Gm

bH19

95-2

016

V4.

29

Max-Planck-Ring 47 · Nassauische Sparkasse IBAN: DE26 5105 0015 0107 093718 BIC: NASSDE55...

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