Schienenneubaustrecke Dresden-Prag im Osterzgebirge Ingenieurgeologie / Geotechnik. Zusammenfassender Abschlussbericht

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1 Schienenneubaustrecke Dresden-Prag im Osterzgebirge Ingenieurgeologie / Geotechnik Zusammenfassender Abschlussbericht

2 Inhalt Rohstoffgeologische Belange (konkurrierende Planung) Geogefahren (Hohlräume, Erdbeben, Massenbewegungen) Geotechnische Untersuchungen im Rahmen des FuE-Projektes Geotechnische Besonderheiten im Trassenverlauf Schlussfolgerungen und Empfehlungen Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

3 Rohstoffgeologie Oberflächennahe Rohstoffvorkommen (Stand 2012/2015) Konfliktbetrachtung 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 Trasse 2012 Vorbehaltsfläche LEP für oberflächennahe Rohstoffe Trassen-km 8,5 bis 9,0 bzw. 12,4 bis 12,5 Tunnel bei m bzw. ca. 150 m unter GOK Im Ergebnis der 10. Projektbesprechung mit Nähere dem Angaben SMWA Betrachtung dazu erteilen neuer das Gradiente Sächs. Oberbergamt mit Verschiebung und Tunnelportal der zuständige Regionale Planungsverband Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

4 Geogefahren Hohlräume nach 8 Sächsische Hohlraumverordnung Zuständigkeit für nähere Angaben zu Hohlräumen liegt beim Sächs. Oberbergamt Planfestgestellter Tunnel der Ortsumgehung Süd Pirna B 172 Trassen-km ca. 4,6 (Dammlage) Tunnel nördlich der NBS-Trasse Trasse 2012 Trasse 2015 Ehemaliger Eisenbahntunnel Cotta Trassen km 8.5 8,6 Tunnel bei ca. 37 m unter GOK unterfährt Eisenbahntunnel Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

5 Geogefahren Erdbeben Erdbebenzonen der BRD (Quelle: DIN 4149: ) Keine Gefährdung nach aktuellem Kenntnisstand Untersuchungsgebiet nicht in seismisch aktiven Gebiet Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

6 Geogefahren Massenbewegungen (z. B. Steinschläge, Rutschungen) Ereigniskataster zur Erfassung von Massenbewegungen Murgang Rutschungen Potentielles Risiko von Massenbewegungen im Bereich von Böschungen (An- und Einschnitte) und Tunnelportalen In nachfolgenden Planungsverfahren: ingenieurgeologische Untersuchungen /Einschätzungen notwendig Erosionsgefährdete Wasserabflussbahnen Steinschlag Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

7 Geotechnische Untersuchungen Arbeitsgruppe TU BA Freiberg: T. Gambke, D. Tondera, Dr. Th. Frühwirt Arbeitsgruppe LfULG Abt. Geologie: I. Döring-Koppatz, Sabine Kulikov Recherche und Auswertung von rohstoffgeologischen Unterlagen im LfULG Mühlleite Tagebaucharakteristik Lehm- Tagebaue Kies-/Sand- Tagebaue Alte Poste allgemeine Angaben Angaben zu Planunterlagen Dohna Pirna Angaben zur Geologie/Geotechnik Angaben Laboruntersuchungen Angaben zu geomechanischen Gesteinskennwerten Nentmannsdorf Friedrichwalde- Ottendorf Borna Lohmgrund I Tunnel portal Neundorf Lohmgrund II Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

8 Geotechnische Untersuchungen Verwertung überschüssiger Ausbruchmassen Recherche in rohstoffgeologischen Unterlagen (Rahmenbetriebspläne/Abschlussbetriebspläne) nach potentiellen Verfüllkapazitäten in bergbaulichen Anlagen Vollständige Verfüllung Mühlleite Oberottendorf -> weiter entfernt Lohmgrund II (event. mgl.) Lehm- Tagebaue Kies-/Sand- Tagebaue Alte Poste Wehlen (nur Sandstein) -> weiter entfernt Dohna Pirna Teilverfüllung Nentmannsdorf Friedrichwalde -Oberottendorf Keine Verfüllung Nentmannsdorf Lohmgrund I Tunnel portal Neundorf Neundorf Lohmgrund I/II Borna Mühlleite Alte Poste logistisch günstig (hohe Verfüllkapazitäten), aber Änderung des Rahmenbetriebsplanes notwendig (gegenwärtig Flutung geplant) Ottomar Krentz, Sabine Kulikov Friedrichwalde- Ottendorf Borna Lohmgrund II

9 Geotechnische Untersuchungen Recherche nach geomechanischen Kennwerten / Auswertung von Unterlagen Rohstoffgeologische Unterlagen (Archiv LfULG) Geomechanische Kennwerte Quarzit + aus dem Datenfond Grauwacke des geomechanischen Labors der TU BAF Auswahl zu untersuchender Gesteine Auswahl von Probenahmestandorten in Trassennähe Festlegung des Untersuchungsumfanges und der Anzahl der Proben Literatur Kalkstein Gneis Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

10 Geotechnische Untersuchungen Probenahme ausgewählter Gesteinsproben durch die TU BAF und das LfULG Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

11 Geotechnische Untersuchungen 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 Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

12 Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Galgenberg (km 0,2 bis 7,0) Klassifizierung Komplizierte Geologie der quartären der oberflächennah Ablagerungen nach geotechnischen anstehenden Lockergesteine Eigenschaften (z. B. Durchlässigkeit, Grundwasser!!! Tragfähigkeits- und Verformungsverhalten) Tunnel Heidenau Großsedlitz Seidewitz-Viadukt Tunnelportal am Galgenberg Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

13 Geologie im Trassenverlauf Grundwassersituation Bauanfang bis zum Lohmgrundrücken (km 0,2 bis ca. 9) Heidenau Dohna Pirna Auszug aus der Karte des amtlichen Grundwassermessnetzes des LfULG Bereich Bau km 1,3 3,3 Messstelle Dohna Messstelle Pirna Dohma Rottwerndorf Bereich Bau km 7-10 Messstelle Großcotta Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

14 Geologie im Trassenverlauf Hydrogeologische Situation Bauanfang bis zum Lohmgrundrücken (km 0,2 bis ca. 9) Pirna Grundwasser ca. 8 m unter Gelände Tunnelportal Galgenberg Grundwasser ca. 34 m unter Gelände Tunnel Heidenau - Großsedlitz Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

15 Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Galgenberg (km 0,2 bis 7,0) Karte Schnitt 3-D-Modell Gottleubatal Galgenberg Galgenberg 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 Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

16 Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Galgenberg (km 0,2 bis ca. 9,0) Sandstein Mergel Granodiorit Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz und Erzgebirgsbasistunnel Granodiorit: verwitterungsbeständigen Gesteinen mit hoher Gebirgs- und Gesteinsfestigkeit Mergel: gering verwitterungsbeständige Festgesteine, wirken als Wasserstauer und bilden in Tälern Quellhorizonte Sandstein: verwitterungsbeständige Festgesteine mit hoher Gebirgsfestigkeit Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

17 Geologie im Trassenverlauf Bauanfang bis zum Tunnelportal Galgenberg (km 0,2 bis 7,0) Gottleubatal Galgenberg Böschungswinkel 30 Böschungswinkel 45 Verringerung Flächenverbrauch durch steilere Gestaltung der Böschungen (45 statt 30 ) Bereiche mit geringer Gebirgsfestigkeit erfordern Einsatz technischer Sicherungsmaßnahmen (Bodenbewehrungssysteme, Vernagelungen, Stützmauern etc.) Ottomar Krentz, Sabine Kulikov Böschungswinkel 45

18 Ausblick auf weiterführende Arbeiten Bauanfang bis zum Tunnelportal Galgenberg (km 0,2 bis ca. 9) Geotechnische Erkundungsbohrungen / Untersuchungen Pirna Hydrogeologische Untersuchungen/ Erkundungen Heidenau Untersuchungsschwerpunkte Überschwemmungsbereich der Müglitz, Tunnel Heidenau/Großsedlitz (Tunnelportale; Bereiche mit geringer Überdeckung) Brückenwiderlager Seidewitztal-Viadukt Schützengrund / Südflanke Kohlberg Tunnelportal am Galgenberg/ Einschnitt Lohmgrundrücken Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

19 Geologie im Trassenverlauf Galgenberg (Tunnelportal Erzgebirgsbasistunnel) Durchfahrung Elbtalschiefergebirge (km 7 17) Erzgebirgsbasistunnel Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

20 Geologie im Trassenverlauf Galgenberg (Tunnelportal Erzgebirgsbasistunnel) Durchfahrung Elbtalschiefergebirge (km 7 17) 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: Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

21 Geologie im Trassenverlauf Galgenberg (Tunnelportal Erzgebirgsbasistunnel) Durchfahrung Elbtalschiefergebirge (km 7 17) Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

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23 Ausblick auf weiterführende Arbeiten nach Abschluss Studie 2015 Struktur Börnersdorf (km 18 19) Struktur Börnersdorf Struktur Börnersdorf Gottleubatal Störungszone Döbra - Petrovice Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

24 Ausblick auf weiterführende Arbeiten nach Abschluss Studie 2015 Struktur Börnersdorf bis ins Böhmische Becken (km 19 34,0) Störungszone Döbra - Petrovice Störungszone zone Erzgebirgsabbruch N Struktur Börnersdorf Gottleubatal S Erzgebirgsbasistunnel Erzgebirgsbasistunnel Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

25 Ausblick auf weiterführende Arbeiten nach Abschluss Studie 2015 Struktur Börnersdorf bis ins Böhmische Becken (km 17,5 34,0) Ottomar Krentz, Sabine Kulikov

26 Danke für die Aufmerksamkeit! Ottomar Krentz, Sabine Kulikov