Langzeitquellversuche an anhydriftfuehrenden Gesteinen

Quellfaehige Gesteine verfuegen ueber die Eigenschaft, Wasser in ihre Struktur aufzunehmen. Das fuehrt zu einer Volumenvergroesserung. Wird die Volumenzunahme behindert so entstehen sogenannte Quelldruecke. Die Auswirkungen der Quellvorgaenge anhydritfuehrender Gesteine auf Tunnelbauwerke in Form von Sohlhebungen und Druck auf das Tunnelgewoelbe bis hin zur Hebung des darauf liegenden Gebirges sind seit 150 Jahren bekannt. Die Sanierung der so entstandenen Schaeden ist zeit- und kostenintensiv und oft verbunden mit langwierigen Betriebsunterbrechungen. Bis heute sind wesentliche Zusammenhaenge nicht vollstaendig bekannt beziehungsweise verstanden worden. Das hat zur Folge, dass einerseits in der Vergangenheit oefters Rueckschlaege beim Tunnelbau in anhydritfuehrenden Gesteinsformationen zu verzeichnen waren, und andererseits weiterhin eine Meinungsverschiedenheit zwischen den Ingenieuren herrscht in Bezug auf das geeignete Tragwerkskonzept fuer solche Faelle. Hierfuer ist die Beziehung zwischen Quelldruck und Endwert der Quellhebung von grosser Bedeutung und selbst unter Laborbedingungen unbekannt - respektive es sind bislang keine gesicherten Erkenntnisse vorhanden. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist, solche Erkenntnisse durch eine Serie von Langzeitquellversuchen zu gewinnen. Die entsprechend einzusetzenden Versuchsapparaturen sollen ueber die vorgesehene Versuchsdauer von mehr als zehn Jahren zuverlaessig arbeiten. Sie sollen einen von aeusseren Einfluessen moeglichst ungestoerten Versuchsablauf mit klar definierten Randbedingungen gewaehren und zwar sollten die Proben mit einer konstanten Axiallast zwischen 0.5 und 2.0 MPA und unter oedometrischen Bedingungen belastet werden. Um diesen Anforderungen zu genuegen, wurde eine neue Versuchsapparatur entwickelt, gebaut und erfolgreich geprueft. Diese Apparatur ermoeglicht die zuverlaessige Aufbringung der axialen Last ohne Nachregelungen sowie eine automatische Erfassung der Dehnungen. Es wurden insgesamt 25 Pruefrahmen hergestellt und auf fuenf Serien verteilt. Jede Serie wird mit einer anderen axialen Last belastet. Als Model/material wurden Proben aus dem Chienbergtunnel der Ortsumfahrung Sissach (Jurastrasse J2) verwendet. Dafuer wurden waehrend der Sanierungsarbeiten des Tunnels Kembohrungen aus der Tunnelsohle abgeteuft. Die Pruefkoerper wurden schonend mit genau definierter Geometrie hergestellt, dadurch ist ein adaequater Kraftschluss zwischen Pruefkoerper und Oedometerring gewaehrleistet. Die neu konzipierten Pruefapparaturen sowie die gesamte Pruefanlage zeigen ein einwandfreies Verhalten und erfuellen alle oben genannten Anforderungen. Somit haben sie sich bewaehrt. Einige der Proben zeigen bereits Quellhebungen. Erwartungsgemaess ist es jedoch verfrueht, Aussagen bezueglich des Quellverhaltens zu treffen. Titel in Englisch: Long-term swelling test on anhydritic rock

  • Corporate Authors:

    BUNDESAMT FUER STRASSENBAU (ASTRA) / OFFICE FEDERAL DES ROUTES (OFROU)

    MUEHLESTRASSE 2, ITTIGEN
    BERN,   Switzerland  CH-3003
  • Authors:
    • PIMENTEL, E
    • ANAGNOSTOU, G
  • Publication Date: 2010-6

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 62S
  • Serial:
    • Issue Number: 1318

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01534404
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Aug 12 2014 9:22AM