Numerische Analyse von Schwellungsverformungen im Tunnelbau - ein Fallbeispiel

Numerical analysis of swelling deformations in tunnelling - a case study

Schwellungserscheinungen haben in den letzten hundert Jahren zahlreiche Schwierigkeiten bereitet. Das beim Aufbohren des Tunnels austretende Bodenwasser wird zunaechst nach aussen abgeleitet, dringt aber nach Fertigstellung der Tunnelroehre in die Aussenwand und laesst sie durch chemische Prozesse schwellen; hierdurch koennen Verformungen auftreten, die vor allem besondere Bodenarten wie Lehm, Ton und Anhydridboeden verursachen. Der Beitrag befasst sich mit der Ableitung von Rechenparametern, die aus Laborschwelltests mit dem Ziel gewonnen worden sind, Modelle fuer schwellenden Fels zu entwickeln. Als Beispiel dient die numerische Analyse der Schwellungs-Verformungen im Pfaendertunnel in der Naehe von Bregenz/Oesterreich; der Tunnel ist bekannt fuer seine Schwellungen in Tonsteinen. Mit dem in der Studie verwendeten konstitutiven Modell wird eine halb logarithmische Reduzierung der Schwellung unter Belastungen auf eine exponentielle Annaeherung an eine endgueltige Schwellung im Laufe der Zeit ermittelt. Aufgrund der Vielzahl der Laborergebnisse sind obere und untere Parametergrenzen fuer die Schwellung eingesetzt und in der Analyse weiter verwendet worden. Gute Uebereinstimmung mit den in situ-Messungen wurde fuer maximale Wasserdruckschwellungen von 1.500 Kilo Pascal (kPa) erzielt, dieser Obergrenzwert liegt wesentlich niedriger als der Abraum-Druck von etwa 4.900 kPa. (A) (Beitrag zu EURO:TUN 2013: Proceedings of the Third International Conference on Computational Methods in Tunneling and Subsurface Engineering, Ruhr University Bochum, April 17-19, 2013.)

• Corporate Authors:

  AEDIFICATIO PUBLISHERS

  SCHLIERBERGSTR. 80
  FREIBURG,   DEUTSCHLAND BR  D-79100
• Authors:
  • SCHAEDLICH, B
  • Schweiger, H F
  • MARCHER, T
• Publication Date: 2013

Language

• English

Media Info

• Pagination: 429-36

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Deformation; Mathematical models; Rocks; Soil mechanics; Soils; Surveying; Swelling soils; Tunnels
• Uncontrolled Terms: Site investigation
• Geographic Terms: Austria
• ITRD Terms: 8007: Österreich; 5722: Baugrunduntersuchung; 4156: Boden; 5755: Bodenmechanik; 4154: Fels; 5203: Quellung (Boden); 6473: Rechenmodell; 3374: Tunnel; 5595: Verformung
• Subject Areas: Bridges and other structures; Geotechnology; I54: TUNNELBAU;

Filing Info

• Accession Number: 01575716
• Record Type: Publication
• Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
• Files: ITRD
• Created Date: Sep 10 2015 9:09AM