Hochdynamische Belastung einer Basisabdichtung in stark verkarsteten Massenkalken der Schwäbischen Alb Dipl.-Geol. Friederike Meyer Dipl.-Ing. Claas Meier DGGT Baugrundtagung 2008

N Truppenübungsplatz Heuberg TrÜbPl Heuberg Lager Heuberg MEßSTETTEN Sprengplatz Spitalwäldle STRAß- BERG TrÜbPl Heuberg Sprengplatz SB 10 FROHNSTETTEN Planungsdetails „Spitalwäldle“ „SB 10“ Sprengplatztiefe 10 m 2,50 m Besonderheiten Geländeneigung: 10 % Sprengstoffmenge 250 kg NEM - unterirdisch 10 kg NEM oberirdisch HEIN- STETTEN Lager Heuberg

Trinkwasserschutzgebiet Aufgabenstellung HL 200 Abdichtungssystem Dynamische Belastung ? Trinkwasserschutzgebiet Zone II & III Klüftiger Fels Verkarstungen Kompakter Fels

Forschungsansatz Bekannt: Fall A Bekannt: Fall B Festigkeit, Durchlässigkeit, Selbstheilung, etc. von Abdichtungssystemen Sicherung von Kontaminationen Deponien Witterungseinflüsse Bekannt: Fall B Wellenausbreitung im Locker- und Festgestein bei hochdynamischen Lasten Sprengung

Kombination aus Fall A & B Forschungsansatz 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….

Untersuchungskonzept Baugrunderkundung Geophysikalische Erkundungen Seismik Geophysik Refraktionstomographie orientierte Kernbohrungen – einschließlich Dilatometerversuche Bohrlochscanning Schürfe

Inhomogener Untergrund Verkarstungsstrukturen Geoelektrik SB 10 3 4 Inhomogener Untergrund mit Verkarstungsstrukturen 5 2 1 10 m 50 m 100 m

Geologie und Baugrunderkundung Unter Verwitterungshorizont folgt angewitterter Fels des Unteren Massenkalks (Mu) des Oberen Weißjura (Malm δ) Kompakter Fels erst ab Tiefen von 20 bis 30 m u GOK Trennflächengefüge durch Verkarstung & Verwitterung deutlich aufgeweitet Starke Klüftigkeit und große Kluftöffnungsweiten (max. 7 cm) Kluftfüllungen sandig bis schluffig Vertikalklüftung, latente Klüfte, Calcitverheilungen

Hydrogeologie Tracerversuche „Hölschtal“ „Breite Egerten“ „Pfaffental“ Karstwasserscheide „Breite Egerten“ „Pfaffental“ Spitalwäldle SB 10 Hydrogeologie

FE - Simulationen zur Schadstoffpropagation Spitalwäldle SB 10 100 % 0 % FeFlow, Version 5.0

Multibarrierensystem Stahlbeton / Asphaltbeton - Sandwichkonstruktion Bautechnische Umsetzungen Möglichkeit I Multibarrierensystem Möglichkeit II Baugrundvergütung Möglichkeit III Stahlbeton / Asphaltbeton - Sandwichkonstruktion 12 m Ausgleich ungleichmäßiger Sohlpressungen und Steifigkeiten des Baugrundes Geringere Setzungsempfindlichkeit der Konstruktion Selbstheilungsvermögen von Beton bei Mikrorissbildung

Bodendynamische Simulationen HL 200 transmitting boundaries viscious boundaries

Multibarrierensystem für verschieden Abdichtungen σxx zum Zeitpunkt t = 24 ms σxx zum Zeitpunkt t = 36 ms max. 1.000 Abdichtung Sprengkörper εl größte Amplituden im vorderen horizontal verlaufenden Abdichtungsbereich mit zunehmendem Abstand zum Explosionsstandort geringere Verformungen max. auftretende Verformungen: 7 cm min. -1.000

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