Möglichkeiten der Prognose von Oberflächensetzungen beim Tunnelvortrieb im Lockergestein - Teil 1: Empirisches Prognoseverfahren

Der Bau von Tunneln im Lockergestein führt immer zu Spannungsumlagerungen und Verformungen im umliegenden Gebirge. Daher ist bei der Planung von oberflächennahen Tunneln in setzungsempfindlicher Umgebung die Prognose von Setzungen über dem Tunnel von ganz besonderer Bedeutung. Die Bestimmung derartiger Verformungen kann durch die Auswertung vorangegangener Tunnelbauprojekte - der empirischen Prognose - oder aber durch numerische Berechnungen erfolgen. Mit dem hier vorliegenden Teil 1 der Veröffentlichung wird ein empirisches Prognoseverfahren vorgestellt, mit dem sich die Setzungen beim Tunnelvortrieb einfach bestimmen lassen. Hierzu wurden insgesamt über 350 Messquerschnitte aus aktuellen Baumaßnahmen im Spritzbeton- und Schildvortrieb ausgewertet. Es wurde unter anderem der Einfluss der Vortriebsart, der Baugrundeigenschaften, der Tunneltiefe und der Querschnittsgröße auf die Größe der Setzungsmulde beschrieben. Aufgrund der Vielzahl vergleichbarer Messungen konnte der Größe der Setzungsmulde eine Auftretenswahrscheinlichkeit zugeordnet werden. Im Teil 2 der Veröffentlichung wird auf numerische Berechnungen mit der FE-Methode eingegangen. Es werden Aussagen über die Eignung verschiedener Stoffmodelle getroffen und Verfahren zur Setzungsberechnung beschrieben, wobei zwischen 2D-, 3D- und 4D-FE-Berechnungen unterschieden wird. Schließlich werden die Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen von numerischen Verfahren im Vergleich mit dem empirischen Verfahren diskutiert.