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Hochdynamische Belastung einer Basisabdichtung in stark verkarsteten Massenkalken der Schwäbischen Alb. Dipl.-Geol. Friederike Meyer Dipl.-Ing. Claas Meier. DGGT Baugrundtagung 2008. Sprengplatz Spitalwäldle. Sprengplatz SB 10. Truppenübungsplatz Heuberg. N. MEßSTETTEN. STRAß- BERG.
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Hochdynamische Belastung einer Basisabdichtung in stark verkarsteten Massenkalken der Schwäbischen Alb Dipl.-Geol. Friederike Meyer Dipl.-Ing. Claas Meier DGGT Baugrundtagung 2008
Sprengplatz Spitalwäldle Sprengplatz SB 10 Truppenübungsplatz Heuberg N MEßSTETTEN STRAß- BERG TrÜbPl Heuberg FROHNSTETTEN HEIN- STETTEN Lager Heuberg
HL 200 Abdichtungssystem Aufgabenstellung Dynamische Belastung ? Trinkwasserschutzgebiet Zone II & III Klüftiger Fels Verkarstungen KompakterFels
Forschungsansatz Bekannt: Fall A Festigkeit, Durchlässigkeit, Selbstheilung, etc. von Abdichtungssystemen • Sicherung von Kontaminationen • Deponien Witterungseinflüsse Bekannt: Fall B Wellenausbreitung im Locker- und Festgestein bei hochdynamischen Lasten Sprengung
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
3 4 5 2 1 Geoelektrik SB 10 Inhomogener Untergrund mit Verkarstungsstrukturen 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
Spitalwäldle SB 10 Karstwasserscheide Tracerversuche „Hölschtal“ „Breite Egerten“ „Pfaffental“ Hydrogeologie
100 % 100 % SB 10 Spitalwäldle 0 % 0 % FE - Simulationen zur Schadstoffpropagation FeFlow, Version 5.0
12 m Bautechnische Umsetzungen Möglichkeit I Multibarrierensystem Möglichkeit II Baugrundvergütung Möglichkeit III Stahlbeton / Asphaltbeton - Sandwichkonstruktion • Ausgleich ungleichmäßiger Sohlpressungen und Steifigkeiten des Baugrundes • Geringere Setzungsempfindlichkeit der Konstruktion • Selbstheilungsvermögen von Betonbei Mikrorissbildung
Bodendynamische Simulationen HL 200 transmitting boundaries viscious boundaries
εl Sprengkörper Abdichtung Multibarrierensystem für verschieden Abdichtungen σxxzum Zeitpunkt t = 24 ms σxxzum Zeitpunkt t = 36 ms max. 1.000 • größte Amplituden im vorderen horizontal verlaufenden Abdichtungsbereich • mit zunehmendem Abstand zum Explosionsstandort geringere Verformungen • max. auftretende Verformungen: 7 cm min. -1.000