Bestimmung des Einflusses von Karststrukturen auf die dauerhafte Stand- und Betriebssicherheit von Verkehrstunneln durch 3D-Finite-Element-Modellierung

Zahlreiche Tunnelbauten werden in verkarstetem Gebirge geplant und ausgeführt. Eine Beherrschung der Karst- und Erdfallproblematik bedeutet, daß für das Bauwerk eine dauerhafte Betriebssicherheit bei möglichst ständiger Verfügbarkeit gegeben ist.

Basis für die Behandlung der Problematik bilden umfangreiche Baugrunderkundungen. auf deren Dokumentation sich die geologisch/hydrogeologische Risikobeurteilung stützt. Daraus ergibt sich der Umfang der erforderlichen zusätzlichen Baugrunduntersuchungen für eine weitere Erkundungsphase. Aufbauend auf diesen Grundlagen werden Gebirgsmodelle und Gefährdungsbilder entwickelt und in weiterer Folge der Einfluß von Karststrukturen auf das Tunnelbauwerk untersucht.

Dieser Beitrag befaßt sich schwerpunktmäßig mit den numerischen Untersuchungen, die zum Nachweis der Stand- und Betriebssicherheit des Tunnel Irlahüll der Neubaustrecke Nürnberg-Ingolstadt der Deutschen Bahn vorgenommen wurden. Die Ausführungen veranschaulichen die Nützlichkeit und Sinnhaftigkeit aufwendiger numerischer Berechnungsverfahren, um das komplexe Trag- und Verformungsverhalten eines Tunnels im Karstgebirge realitätsnah zu erfassen und damit wirtschaftlich optimierte und gleichzeitig nachhaltig standsichere Lösungen zu erarbeiten.