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ENSI Erfahrungs- und Forschungsbericht 2011

mungen) nur in den oberen 4 m der Bohrung

zu beobachten.

d) Ausmass und Verteilung der Verformungen

während des Vortriebes lassen darauf schlies-

sen, dass sich das Gebirge in 2 bis 4 m Tie-

fe unterhalb der Sohle der Galerie-08 als dis-

kreter Block bewegt hat.

e) Die hohen Verformungsbeträge nach dem

Ausbruch lassen vermuten, dass neben Span-

nungsumlagerungsprozessen auch Quellpro-

zesse der Tonminerale eine Rolle gespielt ha-

ben. Zur Klärung dieser Frage sind hydrau-

lisch-mechanisch gekoppelte Modellierungen

vorgesehen, die Aufschluss darüber geben

sollen, wie weit das Verformungsverhalten

des Opalinustons zu Änderungen des Poren-

wasserdrucks im Gebirge geführt hat.

❚ Auswertung der durch den Ausbruch der Ga-

lerie-08 induzierten Verformungen im Tunnel-

abschnitt GM 110 bis GM 124 im Bereich der

Seitenwände und des Firsts der Galerie-08: Die

hochauflösenden geodätischen Messungen als

auch die Laserscanaufnahmen zeigen ein he-

terogenes Verformungsbild (Abbildung 15) mit

den höchsten Verformungen im Firstbereich der

Galerie-08. Die Bereiche mit den grössten Ver-

formungsbeträgen (bis zu 40 mm) liegen jeweils

vor bzw. nach der etwa 4 m breiten Hauptstö-

rung (Main Fault), die hier den RC-Experiment-

bereich quert. Diese unerwarteten Ergebnisse

zeigen deutlich, dass das Verformungsverhalten

des Opalinustons stark durch diese Störungszo-

ne bestimmt wird, insbesondere dem Kontrast

der Deformierbarkeit zwischen wenig und stark

tektonisierten Zonen, die die Spannungsumlage-

rung kontrollieren. Das Auftreten stärker defor-

mierbarer Zonen führt somit zu Spannungskon-

zentrationen im angrenzenden, steiferen Gebir-

ge und folglich zu grösseren Verformungen. Die

Synthese strukturgeologischer Detailaufnahmen

und Verformungsmessungen im Tunnelabschnitt

zeigt, dass Verformungen im Gebirge auf eine

Kombination von Gleitverschiebungen entlang

bestehender Trennflächen (Störungen, Scherzo-

nen, Klüfte), Scherversagen entlang der Schich-

tung sowie spröden Bruchprozessen zurückge-

führt werden können.

❚ Auswertung der Verformungsmessungen in der

horizontalen Bohrung BRC-2 (Magnet-Extenso-

meter und Chain-Deflectometer): Die grössten

umlagerungsbedingten Verformungen während

des Ausbruchs der Galerie-08 wurden im Bereich

der RC-Startnische sowie im Bereich der Haupt-

störung (Main Fault) gemessen. Die horizontalen

Komponenten der Verformungen erweisen sich

dabei als deutlich grösser als die vertikalen, was

sich mit der räumlichen Ausbreitung und Geo-

metrie der Spannungsumlagerungsfront an der

Brust des Stollens erklären lässt. In der Phase

nach dem Ausbruch wurden nur noch sehr ge-

ringe Verformungen, beschränkt auf tektonische

Schwächezonen, festgestellt.

❚ Laboruntersuchungen an Opalinustonproben:

Wie anhand von Spaltzugversuchen (Brazili-

an Tensile Strength Tests BTS) gezeigt wurde,

hängt die Zugfestigkeit stark vom Wassergehalt

der Probe ab. In weiteren Versuchsserien wurde

auch der Einfluss des Karbonatgehalts auf die

Zugfestigkeit analysiert, welche aber keine Ab-

hängigkeit zeigte. Im Opalinuston kann der Kar-

Abbildung 15:

Zusammenstellung der

kumulativen Verformun-

gen im Tunnelabschnitt

GM 107 bis GM 124

der Galerie-08 (a/jointfilesconvert/360025/bge-

wickelte Aufnahme der

Tunnelparamente «side

walls» und des Firsts

«crown»).

a) Verformungsbild

unterlegt mit der geolo-

gischen Karte,

b) farbcodiertes Verfor-

mungsbild in Metern:

Positive Werte geben

Hebungen, negative

Werte Senkungen an.

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