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27.03.2014
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Kolloquium ETHZ: Tunnel in anhydritführendem Gebirge
QUELLERSCHEINUNGEN IM GOTSCHNATUNNEL
Referenten : Dr. Ruedi Krähenbühl und Ruedi Gall, Chur
Dr. Ruedi Krähenbühl / Ruedi GallGOTSCHNATUNNEL : QUELLERSCHEINUNGEN Kolloquium ETHZ: Tunnel in anhydritführendem Gebirge
3.4.2014, Folie 2
Inhalt Präsentation Gotschnatunnel
1. Überblick Bauwerke (inkl. Bauvorgang) R. Gall
2. Resultate Überwachung und Inspektionen R. Gall
3. Geologische Abklärungen R. Krähenbühl
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3.4.2014, Folie 3
Baubeginn Frühling 1997Durchschlag 10. Dezember 2001Eröffnung 9. Dezember 2005
1. Übersicht Bauwerke
QuerstollenSicherheitsstollen
4202 m
Haupttunnel
Sicherheits-
stollen
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3.4.2014, Folie 4
Tunnel – Normalprofil (ca. 90% der Länge)
(ca. 7 % der Länge)
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3.4.2014, Folie 5
Geologischer Längsschnitt mit den
angewandten Baumethoden
Brustaufnahme in der Mélange
(unterteilt in Kalotte + Stross)
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3.4.2014, Folie 6
Angewandte
Standard-Baumethode
Haupttunnel
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3.4.2014, Folie 7
Vortrieb / Ausbau Sicherheitsstollen
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3.4.2014, Folie 8
Bautechnische Tunnelaufnahmen
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3.4.2014, Folie 9
12840
Hebungen in mm/Jahr
12840
Hebungen Sicherheits-
stollen in mm/Jahr
2. Resultate Überwachung und Inspektionen
Problemzone 1 PZ 2 PZ 3
Problemzone (PZ) 4
SISTO
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3.4.2014, Folie 10
(TM 2’030 – 2’180, betroffene Länge ca. 150 m)Problemzone 1
Hebungen bis
13 mm/Jahr
Normalprofil mit Sohlgewölbe
und Vollabdichtung
(TM 2’030 – 2’110)
Einbau Sohlgewölbe
Okt. ‘02 bis Jan. ’03
Gewölbe April 2003
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DistometerNivellementpunkte
Distometer Zusatzmessungen
TM 2’000 – 2’200 : MessungenProblemzone 1
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3.4.2014, Folie 12
Deformationsgeschwindigkeiten TM 2’000 - 2’200
(max. 13 mm/Jahr)
Problemzone 1
Bemerkung : praktisch unveränderte Deformations-geschwindigkeiten seit Messbeginn 2007Abgeschätzte Gesamthebung ca. 15 cm
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Deformationsverteilung Querschnitte
TM 2’072 und 2’147
Bemerkung : Bankette häufig mit klaffen-
den Rissen, d.h. Sohlgewölbe ‘zerstört’
Problemzone 1
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3.4.2014, Folie 14
Verkürzungen zwischen den Ulmen
TM 2’067, 2’087 und 2’107
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
Ver
kürz
ung
[m
m]
Tm 2067
TM 2087
TM 2107
Problemzone 1
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3.4.2014, Folie 15
Rissentwicklung HI 2009 – 2012 und MessungenProblemzone 1
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3.4.2014, Folie 16
Typischer Schaden Kabelschacht
Problemzone 1
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3.4.2014, Folie 17
Ausgleich ‘Bodenwelle’ Sommer 2012Problemzone 1
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3.4.2014, Folie 18
TM 2’430 – 2’560 (betroffene Länge ca. 70 m)
Sohlverankerung TM 2’514 – 2’549
Einbau Gewölbe Sept. 2002,
Sohlverankerung Frühling 2005
Problemzone 2
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3.4.2014, Folie 19
Sohlverankerung TM 2’514 – 2’549
(total 70 Anker, Einbau Frühling 2005)
(TM 2’430 - 2’560, betroffene Länge ca. 70 m)Problemzone 2
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3.4.2014, Folie 20
Sohlverankerung TM 2’514 – 2’549 : Grundriss
(total 70 Anker)
Achtung mit Bau-Tm !!
Problemzone 2
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3.4.2014, Folie 21
Sohlverankerung
TM 2’514 – 2’549 :
Messungen
DistometerNivellementpunkte
Distometer Zusatzmessungen
Problemzone 2
3-fach Extensometer
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3.4.2014, Folie 22
Aktuelle Deformationsgeschwindigkeiten TM 2’424 bis 2’575 (max. 4 mm/Jahr)
0
1
2
3
4
3-4
2-3
1-2
0-1
Hebungen [mm/Jahr]
Bemerkung : nur gering abnehmende Deformations-geschwindigkeiten bei Sohlverankerung seit Einbau 2005, max. Hebung 32 mm
PZ 2
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3.4.2014, Folie 23
Deformationsverteilung Querschnitte TM 2’444 und 2’521
Bemerkung : Bankette zum Teil mit
klaffenden Rissen
Problemzone 2
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3.4.2014, Folie 24
-30-28-26-24-22-20-18-16-14-12-10
-8-6-4-202
Ver
schi
ebun
g [m
m]
km 2528.1, Tiefe 12 m
km 2528.2, Tiefe 8 m
km 2528.3, Tiefe 4 m
Dehnungen Extensometer TM 2’528 (2005 – 2013)
Deformationen Tiefe 0 – 4 m
Deformationen Tiefe 4 – 8 m
Deformationen Tiefe 8 – 12 m
Problemzone 2
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Entwicklung Ankerkräfte TM 2’529Problemzone 2
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3.4.2014, Folie 26
Verkürzungen zwischen den Ulmen
TM 2’522, 2’527 und 2’533
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
abso
lute
Ver
kürz
ung
[m
m]
Tm 2521
TM 2528
TM 2533
Problemzone 2
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3.4.2014, Folie 27
Rissentwicklung HI 2009 – 2012 und MessungenProblemzone 2
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3.4.2014, Folie 28
Sohlverankerung TM 2’514 – 2’549: nach dem ‘Ausräumen’PZ 2
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3.4.2014, Folie 29
Sohlverankerung TM 2’514 – 2’549 : Anker vor BetonierenPZ 2
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3.4.2014, Folie 30
TM 3’300 – 3’430 (betroffene Länge ca. 50 m)
Einbau Sohlgewölbe Jan. – März 2002
Gewölbe Mai – Juli 2002
Problemzone 3
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3.4.2014, Folie 31
NP Ausstellbucht mit ver-
stärktem Sohlgewölbe
(TM 3’300 – 3’353)
Probleme im Anschluss
ca. TM 3’380 – 3’430,
ca. 50 m
2,6 m
(ca. TM 3’300 – 3’430)Problemzone 3
Hebungen
Ausstellbucht bis
1.5 mm/Jahr
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3.4.2014, Folie 32
TM 3’353 – 3’380 : Normalprofil mit verstärktem Sohlgewölbe
2,3 m
Deformationen kaum messbar (ca. 0.5 mm/Jahr)
Problemzone 3
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3.4.2014, Folie 33
TM 3’270 – 3’440 : Hebungen in mm pro Jahr
(max. 2.5 mm/Jahr)
34353425
34153405
33953385
33653357
33453338
33283315
33053295
3275-1
0
1
2
3
2-31-20-1-1-0
NP mit verst. Sohlgewölbe
TM 3'353 - 3'380
Ausstellbucht V mit verst. Sohlgewölbe
TM 3'300 - 3'353
Hebungen [mm/Jahr]
Problemzone 3
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3.4.2014, Folie 34
Deformationsverteilung TM 3’328 und 3’338
(ca. 1.5 mm Jahr, konstant über mehrere Jahre)
Problemzone 2
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3.4.2014, Folie 35
4. Problemzone : Sicherheitsstollen SM 2’400 – 2’550
Sohlverankerung TM 2’514 – 2’549
(SISTO, SM 2’360 – 2’430, ca. 70 m)Problemzone 4
Sohlhebungen
bis 2.5 mm/Jahr)
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3. Geologie
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