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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Ueberwachung und Analyse der Lebensdauer von Tunnelbauwerken / Monitoring and analysis of durability of tunnels

Im Tunnelbau bildet die Ueberwachung der signifikanten Einwirkungs- und Strukturparameter waehrend der Bauphase und des Betriebs die Basis fuer die Bewertung des Zustands und der Sicherheit des Bauwerks. Die erfassten Daten bilden die Grundlage zur Beurteilung der Standsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit waehrend der Nutzungszeit und es koennen damit auch Aussagen zur Restnutzungsdauer gewonnen werden. Des Weiteren bilden sie die Grundlage zur nummerischen und mechanischen Modellbildung, um eine effiziente Entscheidungsfindung und Planung der notwendigen Instandsetzungsmassnahmen zu gewaehrleisten. Die Ueberwachung beinhaltet die Erfassung und Bewertung der geologischen Gegebenheiten, der induzierten Auswirkungen waehrend des Vortriebs und die kontinuierliche Kontrolle fuer den weiteren Betrieb und Unterhalt des Bauwerks. Methoden der Bauwerksueberwachung und Diagnose stellen aufgrund der quantitativ erfassten Systemparameter ein wesentliches Element fuer die Zuverlaessigkeitsanalyse dar. Dabei sind zunaechst Zielvorgaben fuer adaequate Strategien zur Verlaengerung der Lebensdauer und des Zeitpunkts von Instandsetzungsmassnahmen zu formulieren, um ein vorgegebenes Sicherheitsniveau zu gewaehrleisten. Eine weitere Kategorie der Bauwerksueberwachung im Bereich des Betriebs von Tunneln betrifft die unmittelbare Sicherheit der Tunnelnutzer. Dazu zaehlen vor allem Monitoring- und Steuerungsanlagen zur Ueberwachung von Schadstoffkonzentrationen und Beluuftungsbedingungen, Licht- und Sichtverhaeltnissen sowie automatische Branderkennungs- und Brandbekaempfungssysteme. Bei neuen Tunnelbauwerken werden im Sinne eines ganzheitlichen Qualitaetssicherungssystems zunehmend bereits in der Planungsphase die Methoden zur integrierten Bauwerksueberwachung beruecksichtigt. Mit der geotechnischen Instrumentierung werden unter anderem Veraenderungen im Gebirge hinsichtlich Verformungen und Spannungs- und Dehnungsverteilungen erfasst. Konvergenzmesssysteme dienen zur Ermittlung der Verformungen des Tunnelausbaus. Ein ganz wesentlicher Aspekt im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit ist die Beurteilung, ob Korrosion auftritt und wie schnell sie fortschreitet. Dazu koennen mit entsprechenden Sensoren Feuchte und Chloridaufnahme als Funktion der Tiefe aufgenommen werden. Ob aktive Korrosion vorliegt, kann durch Messung der elektrischen Potenziale mittels der Potenzialfeldmessung festgestellt werden. Die geeignete Wahl von Kontroll- und Messinstrumenten ist jedoch nur ein Teilaspekt der Bauwerksueberwachung. Die Auswertung und Interpretation der erhobenen Daten, die Gegenueberstellung mit den normativen Anforderungen und Grenzwerten und die Anpassung der analytischen Modellannahmen aufgrund des Vergleichs von gemessenen und berechneten Daten sind die Grundlage fuer die Zuverlaessigkeitsbewertung bei Bauwerken. Es zeigt sich, dass dieses Aufgabengebiet von grosser Komplexitaet ist. ABSTRACT IN ENGLISH: Monitoring continuously the decisive parameters, during both the construction and the operation phase, provides the quantitative basis for safety and condition assessment, analytical modelling and decision making. This includes evaluating the conditions and induced effects during excavation and construction, and continues during operation in terms of maintenance decision making and reliability assessment. The utilisation of monitoring devices and measurement elements is however only the start of monitoring field performance. Interpretation of the acquired data is equally important, namely the validation of compliance with normative specifications and the comparison of measuredand calculated data in order to evaluate analytical model assumptions. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Bergmeister, K
    • SANTA, U
    • STRAUSS, A
  • Publication Date: 2007

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01179228
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 6 2010 5:21PM