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Einfluss von geologisch-hydrologischen Randbedingungen und baulichen Massnahmen auf das Quellen von Ton-Sulfat Gesteinen am Belchentunnel
Project funded by own resources |
Project title |
Einfluss von geologisch-hydrologischen Randbedingungen und baulichen Massnahmen auf das Quellen von Ton-Sulfat Gesteinen am Belchentunnel |
Principal Investigator(s) |
Huggenberger, Peter
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Project Members |
Dresmann, Horst Zechner, Eric Wiesmeier, Stefan Epting, Jannis
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Organisation / Research unit |
Departement Umweltwissenschaften / Applied Geology (Huggenberger) |
Project start |
01.04.2013 |
Probable end |
31.03.2016 |
Status |
Completed |
Abstract |
Die Ergebnisse aus dem Chienberg Projekt (FGU2008/4) zeigten einen Zusammenhang der Veränderungen der Grundwasserfliessregimes mit dem Bau des Tunnels. Beim Belchentunnel sind die geologischen Lagerungsverhältnisse weitaus komplexer. Dort sollen, basierend auf 3-dimensionalen hydro-geologischen Modellen, mittels hydraulischen Modellrechnungen Vorschläge erarbeitet werden, wie Wasserzuflüsse zu anhydritführenden Schichten minimiert und damit Gebirgsquellen verringert werden kann. Die Analyse der komplexen Lagerungsverhältnisse von Grundwasserleitern, -stauern und Verwerfungen ist Voraussetzung für einen effizienten Aufbau von Modellen zur Berechnung der Grundwasserströme. Neben der Ermittlung der ober- und unterirdischen Zustrombereiche kann mittels 2D Simulationen senkrecht zur Tunnelachse der hydraulische Einflussbereich der Auflockerungszone erkundet werden. In 3D Simulationen kann im Tunnelabschnitt um den Drainagestollen die hydraulische Wechselwirkung verschiedener baubedingter Auflockerungszonen mit Drainage charakterisiert werden. Die Resultate erlauben eine Evaluation der Auswirkungen von technischen Bauwerken wie Drainagesysteme auf die Grundwasserhaltung. Die Auswahl der Szenarien, bzw. die Definition der geohydraulischen Parameter um die Bauwerke erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem beteiligten Partner vom Massachusetts Institute of Technology (MIT). Die beobachteten Veränderungen des Fliessfelds werden auf das potentielle Quellverhalten des Anhydrit-Ton Gemisches hin beurteilt.
The results from the Chienberg Project (FGU2008/4) illustrate the connection between changes in groundwater flow regime and tunnel construction. The geological bedding conditions are far more complex for the Belchen Tunnel. Within the scope of this project, 3D hydrogeological models and hydraulic calculations will enable to suggest solutions to minimize water flow to anhydrite-bearing layers and thus rock swelling. The analysis of the complex bedding conditions of aquifers, aquitards and faults is prerequisite for an efficient construction of groundwater flow models. After the appraisal of the surface and subsurface zones of influence, the hydraulic zone of influence for the construction-related damage zone can be explored by 2D simulations perpendicular to the tunnel axis. The hydraulic interaction of different construction-related damage zones with drainage can be characterized for tunnel sections around the drainage ducts using 3D simulations. The results permit an evaluation of the impacts of technical infrastructure, such as drainage systems, on groundwater. The scenarios and the definition of geohydraulic parameters surrounding the construction will be selected in close cooperation with the participating partner at the Massachusetts Institute of Technology (MIT). The observed changes in the flow field will be assessed in connection with the potential swelling behaviour of the anhydrite-agrillaceous rock mixture. |
Keywords |
Tunnelling, swelling, Gipskeuper, anhydrite-bearing argillaceous rocks, groundwater flow, geohydraulic 3D models |
Financed by |
Other funds
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26/04/2024
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