Schienenneubaustrecke Dresden-Prag im Osterzgebirge ... · Geologie im Trassenverlauf . Bauanfang bis zum Galgenberg (km – 0,2 bis 7,0) Komplizierte Geologie der oberflächennah

Zusammenfassender Abschlussbericht 04.12.2015

Schienenneubaustrecke Dresden-Prag im Osterzgebirge Ingenieurgeologie / Geotechnik

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❙Rohstoffgeologische Belange (konkurrierende Planung)

❙Geogefahren (Hohlräume, Erdbeben, Massenbewegungen)

❙Geotechnische Untersuchungen im Rahmen des FuE-Projektes

❙Geotechnische Besonderheiten im Trassenverlauf

❙ Schlussfolgerungen und Empfehlungen

Inhalt

| 14.01.2016 | Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

Oberflächennahe Rohstoffvorkommen (Stand 2012/2015) Konfliktbetrachtung

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Bergwerkseigentum südlich von Pirna-Rottwerndorf mit zugelassenem Rahmenbetriebsplan für den Abbau von Sandstein Trassen-km 7,4 – 8,4 Tunnel bei ca. 38 m unter GOK

Vorbehaltsfläche LEP für oberflächennahe Rohstoffe Trassen-km 8,5 bis 9,0 bzw. 12,4 bis 12,5 Tunnel bei 40 – 50 m bzw. ca. 150 m unter GOK

Nähere Angaben dazu erteilen das Sächs. Oberbergamt und der zuständige Regionale Planungsverband.

Rohstoffgeologie

Trasse 2012


Im Ergebnis der 10. Projektbesprechung mit dem SMWA Betrachtung neuer Gradiente mit Verschiebung Tunnelportal

Hohlräume nach § 8 Sächsische Hohlraumverordnung

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Zuständigkeit für nähere Angaben zu Hohlräumen liegt beim Sächs. Oberbergamt

Ehemaliger Eisenbahntunnel Cotta Trassen km 8.5 – 8,6 Tunnel bei ca. 37 m unter GOK unterfährt Eisenbahntunnel

Planfestgestellter Tunnel der Ortsumgehung Süd Pirna B 172 Trassen-km ca. 4,6 (Dammlage) Tunnel nördlich der NBS-Trasse

Geogefahren

Trasse 2015

Trasse 2012


Erdbeben Erdbebenzonen der BRD (Quelle: DIN 4149:2005-04)

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• Keine Gefährdung nach aktuellem Kenntnisstand

• Untersuchungsgebiet nicht in seismisch aktiven Gebiet

Geogefahren


Massenbewegungen (z. B. Steinschläge, Rutschungen)

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Ereigniskataster zur Erfassung von Massenbewegungen

Geogefahren

Potentielles Risiko von Massenbewegungen im Bereich von Böschungen (An- und Einschnitte) und Tunnelportalen

In nachfolgenden Planungsverfahren:

ingenieurgeologische Untersuchungen /Einschätzungen notwendig

Erosionsgefährdete Wasserabfluss-bahnen

Murgang Rutschungen

Steinschlag


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Recherche und Auswertung von rohstoffgeologischen Unterlagen im LfULG

Geotechnische Untersuchungen

Tagebaucharakteristik

Arbeitsgruppe TU BA Freiberg: T. Gambke, D. Tondera, Dr. Th. Frühwirt

Arbeitsgruppe LfULG Abt. Geologie: I. Döring-Koppatz, Sabine Kulikov

• allgemeine Angaben

• Angaben zu Planunterlagen

• Angaben zur Geologie/Geotechnik

• Angaben Laboruntersuchungen

• Angaben zu geomechanischen Gesteinskennwerten


Tunnelportal

Pirna Dohna

Lohmgrund I

Lohmgrund II

Borna

Nentmannsdorf

Friedrichwalde-Ottendorf

Kies-/Sand-Tagebaue Lehm-

Tagebaue

Neundorf

Alte Poste

Mühlleite

Vorführender

Präsentationsnotizen

Tagebaue in Trassennähe. A

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Recherche in rohstoffgeologischen Unterlagen (Rahmenbetriebspläne/Abschlussbetriebspläne) nach potentiellen Verfüllkapazitäten in bergbaulichen Anlagen

logistisch günstig (hohe Verfüllkapazitäten), aber Änderung des Rahmenbetriebsplanes notwendig (gegenwärtig Flutung geplant)

Verwertung überschüssiger Ausbruchmassen


Vollständige Verfüllung

Teilverfüllung

Keine Verfüllung

• Oberottendorf -> weiter entfernt

• Lohmgrund II (event. mgl.)

• Wehlen (nur Sandstein) -> weiter entfernt

• Nentmannsdorf

• Friedrichwalde -Oberottendorf

•Neundorf

•Lohmgrund I/II

•Borna


•Mühlleite

•Alte Poste

Tunnelportal

Pirna Dohna

Lohmgrund I

Lohmgrund II

Borna

Nentmannsdorf

Friedrichwalde-Ottendorf

Kies-/Sand-Tagebaue Lehm-

Tagebaue

Neundorf

Alte Poste

Mühlleite

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Recherche nach geomechanischen Kennwerten / Auswertung von Unterlagen



Rohstoffgeologische Unterlagen (Archiv LfULG)

→ Auswahl von Probenahmestandorten in Trassennähe

→ Auswahl zu untersuchender Gesteine

→ Festlegung des Untersuchungsumfanges und der Anzahl der Proben

Geomechanische Kennwerte aus dem Datenfond des geomechanischen Labors der TU BAF

Literatur

Kalkstein

Quarzit + Grauwacke

Gneis

Vorführender


1 Kalkwerk Borna 2 Orthogneis Breitenau 3 Weesensteiner Grauwacke und Purpurbergquarzit

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Probenahme ausgewählter Gesteinsproben durch die TU BAF und das LfULG



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Geomechanische Laboruntersuchungen im Labor der TU BAF

Druckfestigkeit

• Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs bei der Einwirkung von Druckkräften

Spaltzugfestigkeit

• Parameter für die Kornbindungskräfte eines Gesteins

Abrasivität

• Parameter für den zu erwartenden Verschleiß an den Tunnelbohrwerkzeugen

• Cerchar- (CAI)-Index



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Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Galgenberg (km – 0,2 bis 7,0)

Komplizierte Geologie der oberflächennah anstehenden Lockergesteine

Grundwasser!!!

Klassifizierung der quartären Ablagerungen nach geotechnischen Eigenschaften (z. B. Durchlässigkeit, Tragfähigkeits- und Verformungsverhalten)


Tunnel Heidenau Großsedlitz Seidewitz-Viadukt Tunnelportal am Galgenberg

Auszug aus der Karte des amtlichen Grundwasser-messnetzes des LfULG Bereich Bau – km 1,3 – 3,3 Messstelle Dohna Messstelle Pirna

Bereich Bau – km 7 - 10 Messstelle Großcotta

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Geologie im Trassenverlauf Grundwassersituation Bauanfang bis zum Lohmgrundrücken (km – 0,2 bis ca. 9)


Pirna

Heidenau

Rottwern- dorf Dohma

Dohna

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Geologie im Trassenverlauf Hydrogeologische Situation Bauanfang bis zum Lohmgrundrücken (km – 0,2 bis ca. 9)


Tunnelportal Galgenberg Grundwasser

ca. 8 m unter Gelände

Pirna

Tunnel Heidenau - Großsedlitz

Grundwasser ca. 34 m unter

Gelände

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Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Galgenberg (km – 0,2 bis 7,0)

Gottleubatal

Galgenberg

Galgen- berg


Karte Schnitt 3-D-Modell

Einschnitt Galgenberg und Lohmgrundrücken schwierige hydrogeologische Verhältnisse durch entwässernde Wirkung des Einschnittes

erhöhte Aufwendungen für die Gewährleistung der Böschungsstandsicherheit

Tieferlegung der Gradiente

deutliche Verkürzung des Einschnittes auf den Bereich Galgenberg

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Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz

Granodiorit: verwitterungsbeständigen Gesteinen mit hoher Gebirgs- und Gesteinsfestigkeit


Sandstein: verwitterungsbeständige Festgesteine mit hoher Gebirgsfestigkeit

Mergel: gering verwitterungsbeständige Festgesteine, wirken als Wasserstauer und bilden in Tälern

Quellhorizonte

Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Galgenberg (km – 0,2 bis ca. 9,0)

Mergel

Granodiorit

Sandstein

und Erzgebirgsbasistunnel

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Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Tunnelportal Galgenberg (km – 0,2 bis 7,0)


Verringerung Flächenverbrauch durch steilere Gestaltung der Böschungen (45° statt 30°)

Bereiche mit geringer Gebirgsfestigkeit erfordern Einsatz technischer Sicherungsmaßnahmen

(Bodenbewehrungssysteme, Vernagelungen, Stützmauern etc.)

Galgenberg

Gottleubatal

Böschungswinkel 45°



Vorführender


Im Rahmen der geotechnischen Untersuchungen seitens der TU BAF wurden auch die Möglichkeit der Versteilung der Böschungswinkel betrachtet. Ursprünglich wurde mit 30° geplant. Betrachtet wurden unter Zugrundelegung von Kennwertdaten und Literaturempfehlungen 45° im Festgestein. Für das Lockergestein gelten flachere Böschungswinkel – Nachweis der Standsicherehit

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• Überschwemmungsbereich der Müglitz, • Tunnel Heidenau/Großsedlitz (Tunnelportale;

Bereiche mit geringer Überdeckung) • Brückenwiderlager Seidewitztal-Viadukt • Schützengrund / Südflanke Kohlberg • Tunnelportal am Galgenberg/ Einschnitt

Lohmgrundrücken

Untersuchungsschwerpunkte

Ausblick auf weiterführende Arbeiten Bauanfang bis zum Tunnelportal Galgenberg (km – 0,2 bis ca. 9)

Geotechnische Erkundungs- bohrungen / Untersuchungen


Hydrogeologische Untersuchungen/ Erkundungen

Pirna

Heidenau

Vorführender


Sehr geringe Anzahl Bohrungen im unmittelbaren Trassenumfeld. Daher perspektivisch Erkundungsbohrungen im Bereich des Tunnels sowie Ausbau einzelner Bohrungen zu Grundwassermessstellen für eine langjährige Beobachtung. (Hydrogeologisches Monitoring)

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Geologie im Trassenverlauf Galgenberg (Tunnelportal Erzgebirgsbasistunnel) Durchfahrung Elbtalschiefergebirge (km 7 – 17)


Erzgebirgsbasistunnel

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• kreidezeitliche Sandstein-Mergel-Wechsellagerungen zwischen km 7 und 10

• zwischen km 9 und 10 im Bereich der Westlausitzer (Weesensteiner) Störung Eintritt in das Elbtalschiefergebirge -> geotechnisch anspruchsvoller Bereich:

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• Vielzahl an Störungen • extrem komplexer geologischer Aufbau • steil stehende Gesteine mit

unterschiedlichen geomechanischen Eigenschaften

Hydrogeologische Untersuchungen/ Erkundungen


Ausblick auf weiterführende Arbeiten nach Abschluss Studie 2015 Galgenberg (Tunnelportal Erzgebirgsbasistunnel) Durchfahrung Elbtalschiefergebirge (km 7 – 17)

Geophysikalische Untersuchungen

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Ausblick auf weiterführende Arbeiten nach Abschluss Studie 2015 Struktur Börnersdorf (km 18 – 19)


Struktur Börnersdorf

Störungszone Döbra - Petrovice Gottleubatal

Struktur Börnersdorf

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N S Struktur Börnersdorf Gottleubatal

Störungszone Döbra - Petrovice

Erzgebirgsabbruch




Ausblick auf weiterführende Arbeiten nach Abschluss Studie 2015 Struktur Börnersdorf bis ins Böhmische Becken (km 19 – 34,0)

Störungszone zone

Vorführender


Ausgeprägte Störungszone -> möglicherweise Störungskreuz im Bereich des Gottleubatales -> Instabilitäten und Wasserführung/-andrang zu erwarten Untersuchungen in enger Abstimmung mit den tschechischen Kollegen veranlassen

27 | 14.01.2016 | Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

Ausblick auf weiterführende Arbeiten nach Abschluss Studie 2015 Struktur Börnersdorf bis ins Böhmische Becken (km 17,5 – 34,0)

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Danke für die

Aufmerksamkeit!


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