Ebene und räumliche nichtlineare Berechnungen im Tunnelbau am Beispiel aktueller und geplanter Baumaßnahmen

Wird durch nachträgliche Baumaßnahmen die Überdeckung eines Tunnelbauwerkes stark reduziert oder treten große zusätzliche Lasten auf, sind meist räumliche Berechnungen nicht zu vermeiden. Bei der Modellierung von Boden oder Gebirge werden in der Regel nichtlineare Materialgesetze verwendet. Aus wirtschaftlichen Gründen sollten die Tunnelschalen mit linear elastischen Materialgesetzen erfasst werden. Wenn diese "linearen" räumlichen Berechnungen trotz zusätzlicher konstruktiver Maßnahmen keine ausreichende Systemsicherheit anzeigen, können nichtlineare Berechnungsverfahren der Tunnelschalen zum Ziel führen. Bei unbewehrten Tunnelinnenschalen oder extremen lokalen Abgrabungen der Überdeckung von bestehenden Tunnelbauwerken sind nichtlineare Berechnungen der Tunnelschalen erforderlich. Wie eine nichtlineare Berechnung in solchen Fällen aufzubauen ist und wie die bei einer nichtlinearen Berechnung erforderlichen Laststeigerungen im FE-Modell Boden-Tunnel berücksichtigt werden können, ohne das Tragverhalten des Bodens zu verfälschen, wird im Folgenden gezeigt.