SUMMARY:

Collapses which do not occur directly at the face often appear to be caused by an overloading of the shotcrete lining. In almost all cases examined the rupture of the lining was only an initial factor. The reason for the failure was not so much in the shotcrete lining itself, but rather in the loss of strength and load carrying capacity of the rock mass. The tunneler's profession is the ability to distinguish between such critical situations and the less harmful redistribution of stress. This can be achieved by a thorough examination and precise evaluation of the continual measurements.

RESUME:

En cas d'eboulements qui ne se produisent pas directement au front de taille, on a souvent l'impression que la surcharge de la coque en beton armee est la cause principale de l'eboulement. Toutefois, dans presque tous les cas examines, la rupture de la coque n'a provoque que le declenchement. La veritable cause de l'eboulement ne reside pas tant dans la coque en beton armee que dans la perte de rigidite et de capaclte d'auto-portance de la roche. Tout l'art du constructeur de tunnel conslste à pouvoir faire la difference entre ces situations critiques et des phenomènes de deplacement non dangereux. Il n'y arrive qu'en s'occupant du.problème de façon plus intensive et qu'en exploitant les mesures de facon bien precise.

ZUSAMMENFASSUNG;

Bel Verbruechen, welche sich nicht unmittelbar an der Ortsbrust ereignen, entsteht haufig der Eindruck, daβ die Überlastung der Spritzbetonschale die maβgebende Ursache fuer einen Verbruch lst, In fast allen untersuchten Fallen war der Bruch der Schale aber nur das auslösende Moment. Die wahre Versagensursache lag nicht so sehr bei der Spritzbetonschale, als vielmehr im Verlust an Festigkeit bzw. an Elgentragverrnögen des Gebirges. Die Kunst des Tunnelbauers liegt darin, derartige krltische Situationen von ungefabrlichen Umlagerungsvorgangen unterscheiden zu können, Dies gelingt ihm nur durch noch intensivere Befassung und eine besondere, gezielte Auswertung der laufenden Messungen.

ALLGEMEINER TEIL

Der wesentlichste Unterschied des Tunnelbaues gegenueber anderen Baulngenleurfachern wie Stahlbau, Betonbau, Holzbau besteht darin, daβ der uns von der Natur aus vorgegebene Baustoff das Gebirge ist, das Gebirge so wie es ansteht mit allen seinen Strukturen, Defekten aus der Entstehung, der tektonischen Entwicklung und Abtragung, mit all seinen Vorbelastungen (Eigenspannungszustand) aus Gewicht, geometrischer Form, aber auch rezenten. Geblrgsbewegungen, unguenstig beeinfluβbar noch durch. die Anwesenheit von Bergwasser, besonders wenn das Gebirge darauf empfindlich eingestellt ist, Der Berg ist eln Riese und reagiert als Masse. Demgegenueber nehmen sich unsere Maβnahmen das Öffnen und Sichern eines Hohlraumes, die "machbaren:' Tragfahigkeiten des Ausbaus, wie das Werk von Zwergen aus, Dies begreift man sofort, wenn man eine Tunnelinnenschale unter 1000 m Gebirgsueberlagerung bemessen soli oder muβ.

Das Problem besteht dann nicht darin den entstehenden Gebirgsdruck zu errechnen, sondern darin, Mittel und Wege zu finden - durch partielles Ausbrechen und Anwendung eines nachgiebigen Ausbaues - die Deformations-Entspannung in einem Ausmaβ herbeizufuehren, die fuer das Bauwerk und die Mannschaft noch gefahrlos ist undo die es uns ermöglicht, mit unseren schwachen Kraften dle Hohlraumwandungen zu slchern.

Dabei kommt es auf die Wechselwirkung zwischen Gebirge und Auskleidung (Schale) an, ein Vorgang,

  • welcher in und ueber einen gewissen Zeitraum ablauft, eigentlich so lange bis der Tragring geschlossen ist und die plastischen Gebirgsverformungen ausgeklungen sind,

  • bei welchem sich der Spannungszustand im Gebirge, aber auch in der Schale umlagert,

  • bei welchem sich Gebirge wie Schale verformen und

  • die Kontaktspannungen zwischen Gebirge und Schale standig wechseln (können). Man denke nur an den mehrstufigen Ausbruch von Kalotte, Strosse und Sohle.

    Nicht nur bei groβer Über legerungshohe entstehen Schwierigkeiten, sondem auch bei geringer Überlagerung, namlich dann, wenn die Verspannung ueber dem Hohlraum und in dem dazugehörrgen Gebirgsverband nlcht ausreicht, um eine ausreichende und dauernde Tragwirkung zu erzlelen.

WOUND WORIN LIEGT DIE GEFXHRDUNG?

Die Schwachestellen sind allen Tunnelbauern wohl bewuβt sie werden daher nur symptomatisch aufgezahlt, Verbruchgefahr besteht in den Bereichen

  • der Brust, wenn freiwerdende Energie der geöffneten Querschnittsflache und Gebirgsfestigkeit slch nicht die Waage halten etc., Auswirkungen bls zum Tagbruche;

  • der Firste durch Senkung der Kalottenfueβe, unter Umstanden Schlotbruch bis zur Oberflache;

  • der Ulmen durch Überbeanspruchung der seitlichen Wande, die zum Scherbruch fuehren. Bei gutmuetigem Gebirge bewirkt ein solcher eine zeitlich begrenzte Entspannung, die fuer die Sanierung genuetzt werden kann, bei unguenstigen Gebirgsformationen unter Umstanden aber Zusammenbruch der Tunnelschale;

  • letztlich der Sohle. Alle kennen die unguenstigen Auswirkungen einer ueberbeanspruchten Sohle aus vertikaler Überbelastung der Kalotten-oder Ulmenfueβe (Grundbruch).

Eine gegensinnige Wirkung resuJtiert aus Quell- oder Schwelldruck bei Anwesenheit von dafuer sensitivem Gebirgsmaterial in der Sohle, Solche Situationen können zu einem Auswölben oder Bruch der Sohle fuehren.

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