The assessment of deep-seated rock in terms of geotechnology with respect to prove the barrier efficiency of crystalline rock for a final repository for radioactive waste requires the knowledge of the in-situ behavior of the rock, in particular the stress and deformation behavior as well as permeability. The waterpercolation through fissured granite and the stress field is being studied in a Swiss German cooperation by the BGR in the Grimsel Rock Laboratory in Switzerland. This laboratory is operated by the NAGRA, Switzerland. German participants are the BGR and the GSF. BGR is responsible for the Fracture System Flow Test, a modified water injection test and Rock Stress Measurements in deep boreholes. Target of both projects is the development of methods and instruments. Some of the results of the permeability and stress measurements are used to discuss the methods.
L'estimation geotechnique d'une roche situee en profondeur en ce qui concerne sa qualification en tant que barrière pour le stockage final de dechets radioactifs exige la connaissance du comportement de la roche in-situ, particulièrement le comportement mecanique et la connaissance de la permeabilite. La percolation de l'eau à travers du granite fissure et l'etat des contraintes primaires sont examines dans le cadre d'une cooperation suisse-allemande par le BGR dans le laboratoire souterrain du Grimsel/suisse. Le laboratoire est exploite par la Cedra, Suisse. Les participants allemands sont le BGR et la GSF. Le BGR est responsable des essais de permeabilite, un essai modifie d'injection d'eau et des mesures de l'etat des contraintes primaires dans des forages profonds. L'objectif des deux projects est le developpement non seulement des techniques de mesures mais aussi des dispositifs d'essais. Les techniques appliquees et les resultats des mesures de l'etat des contraintes primaires aussi bien que des essais de permeabilite sont expliques.
Die geotechnische Beurteilung tiefliegender Felsarten hinsichtlich ihrer Barrierewirkung fuer die Endlagerung radioaktiver Abfalle erfordert die Kenntnis der Gebirgseigenschaften in situ, insbesondere der Durchlassigkeit und des spannungs-Verformungsverhaltens. Die Wasserzirkulation im gekluefteten Granit und der Gebirgsspannungszustand sind daher Gegenstand von Untersuchungen, die in einer deutsch-schweizerischen Zusammenarbeit von der BGR im Felslabor Grimsel/Schweiz derzeit durchgefuehrt werden. Dieses Felslabor wird von der NAGRA, schweiz, betrieben. Deutsche Partner sind die BGR und die GSF. Die BGR ist verantwortlich fuer den Bohrlochkranzversuch zur Durchlassigkeitsuntersuchung und fuer Gebirgsspannungsmessungen in tiefen Bohrlöchern. Ziel beider Forschungsvorhaben ist die Entwicklung und Erprobung von Untersuchungsmethoden im Granit. An einigen Ergebnissen von Durchlassigkeits- und spannungsmessungen werden die eingesetzten Methoden erlautert.
1m Zuge einer 1983 vereinbarten deutsch-schweizerischen Zusammenarbeit werden ingenieurgeologische, Felsmechanische, felshydraulische und geophysikalische Untersuchungsverfahren im kristallinen Gebirge getestet und weiterentwickelt. Partner sind die Nationale Genossenschaft fuer die Lagerung radioaktiver Abfalle (NAGRA), die Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und die Gesellschaft fuer Strahlen- und Umweltforschung mbH (GSF) (Brewitz & Pahl 1986). Die NAGRA betreibt das Felslabor Grimsel, das im Aaremassiv der Schweizer Zentralalpen in der Nahe des Grimselpasses liegt. Der Hauptzugangsstollen zur Zentrale Grimsel II der Kraftwerke Oberhasli AG ist von der NAGRA untersucht und ein Gebiet unter dem Juchlistock in ca. 400 – 500 m Tiefe fuer das Felslabor ausgewahlt worden (NAGRA 1985). Das Gebirge besteht hauptsachlich aus Granit und Granodiorit. Der Laborstollen und die Versuchsorte wurden 1983/84 aufgefahren (Abb. 1). Die ingenieurgeologische und geotechnische Beurteilung des tiefen Gebirges in Hinsicht auf seine Eignung als Wirtgestein fuer die Endlagerung radioaktiver Abfalle erfordert die Kenntnis des in-situ-Verhaltens des Gebirges, insbesondere der Spannungs- und Verformungseigenschaften sowie der Permeabilitat. Von der BGR werden dazu im Felslabor Grimsel die folgenden Forschungsprojekte durchgefuehrt: Bohrlochkranzversuch (BK): Ein modifizierter felshydraulischer Wasserinjektionstest mit einer zentralen Bohrung fuer die Injektion und mehreren Beobachtungsbohrungen. Er hat zum Ziel, Richtung und Geschwindigkeit der Wasserströmung in Klueften und Rissen zu bestimmen und die Permeabilitat in situ zu messen. Gebirgsspannungen (GS): Das Projekt dient der in-situ Bestimmung felsmechanischer Eigenschaften wie spannungsfeld und Deformationsverhalten. Die in-situ-Messungen werden in einer tiefen Bohrung im Gebirge durchgefuehrt. Beide Projekte haben auβerdem zum Ziel, Methoden und Gerate weiterzuentwickeln. Die felsmechanischen und -hydraulischen Tests beinhalten die folgenden Methoden: Direkte Methoden: - in_situ-Spannungsmessungen in tiefen Bohrungen mit Hilfe der Überbohrtechnik, hydraulischer und mechanischer Frac-Versuche (GS), - Belastungs- und Kompensationsversuche an Bohrkernen im Labor zur Bestimmung des Spannungs- und Verformungsverhaltens sowie zur Simulation des spannungsfeldes (GS), - in_situ-Durchlassigkeitsversuche mit einem Injektionsbohrloch und mehreren Beobachtungsbohrlöchern; die raumliche Lage der Bohrungen wird dabei anhand der geologischen struktur festgelegt (BK), - Laboruntersuchungen an Felsblöcken zur Bestimmung der hydraulischen Leitfahigkeit von Kluftflachen (BK).
