Bahnprojekt Stuttgart-Ulm. Erörterungsverhandlungen zum PFA 1.3 WBI GmbH Prof. Dr.-Ing. Walter Wittke Stuttgart,

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1 Bahnprojekt Stuttgart-Ulm Erörterungsverhandlungen zum PFA 1.3 WBI GmbH Prof. Dr.-Ing. Walter Wittke Stuttgart,

2 Inhaltsverzeichnis Bauwerk Geologische und Geotechnische Verhältnisse Erfahrungen Senkungen Monitoring Grundwasser Pyrit

Lageplan Ulm Stuttgart Echterdinger Straße L1192 AS Messe Nord L1192n Tunnel Flughafenkurve Flughafenrandstraße Flughafen Tunnel Brücke L1192n

3 Lageplan Ulm Stuttgart Echterdinger Straße L1192 AS Messe Nord L1192n Tunnel Flughafenkurve Flughafenrandstraße Flughafen Tunnel Brücke L1192n BAB A8 Wyndham P10 P8 P11 S-Bahn L1192n H3 ICS P6 Los 92 Los 601 H4 Mövenpick Flughafenentlastungstunnel FSG- Gebäude S-Bahn Station

4 Geologischer Längsschnitt Flughafentunnel

5 Geologischer Längsschnitt Flughafenkurve HW

6 Inhaltsverzeichnis Bauwerk Geologische und Geotechnische Verhältnisse Erfahrungen Senkungen Monitoring Grundwasser Pyrit

7 Gliederung Schwarzjura und ausgewählte felsmechanische Kennwerte E v, k v Lias 3 (si1) Arietenkalk Kupferfelsbank Lias 2 (he2) Angulatensandstein Wechsellagerung Kalk-/Sandstein/ Tonstein E h, k h E h = 1000 MN/m² E v = 500 MN/m² k h = m/s k v = m/s Oolithenbank Lias 1 (he1) Psilonotenton überwiegend Tonstein E h = 500 MN/m² E v = 250 MN/m² k h 10-7 m/s k v 10-7 m/s Psilonotenbank Rät (geologisches Profil nach LGRB)

8 Lias - Fotos

9 Überlagerung im Raum Stuttgart

10 Verschiebungen Baugrube Haltestelle Universität Kalk-/Sandstein Tonschluffstein Rät Knollenmergel

11 Horizontalverschiebungen Baugrube S-Bahn Station Flughafen

12 Inhaltsverzeichnis Bauwerk Geologische und Geotechnische Verhältnisse Erfahrungen Senkungen Monitoring Grundwasser Pyrit

13 Projekte im Lias

14 S-Bahn Stuttgart Tunnel unter dem Flughafen

S-Bahn Tunnel unter dem Flughafen Ausbruch und Sicherung SN Anker nach Erfordernis L 3 m Kalotte Strosse/Sohle d = 30 35 cm Ausbaubogen 1 1,5 m

15 S-Bahn Tunnel unter dem Flughafen Ausbruch und Sicherung SN Anker nach Erfordernis L 3 m Kalotte Strosse/Sohle d = cm Ausbaubogen 1 1,5 m 8,6 8,7 m Spritzbeton 2 3 m Querschnitt Längsschnitt Foto Ortsbrust Ausbruchfolge, jeweils 2 Abschläge Kalotte, 1 Abschlag Strosse/Sohle

16 Österfeldtunnel, Unterquerung der Bahnlinien Lias

17 Inhaltsverzeichnis Bauwerk Geologische und Geotechnische Verhältnisse Erfahrungen Senkungen Monitoring Grundwasser Pyrit

18 Prognose der Senkungen Bauwerke und Untergrundverhältnisse, Beispiel

19 Prognose der Senkungen FE-Netz und Ergebnisse, Beispiel Ergebnis für alle Bauwerke: Senkungen an der Geländeoberfläche bzw. Gründungsebene: ca. 1 3 cm Neigung der Senkungsmulde: ca. < 1 :

20 Inhaltsverzeichnis Bauwerk Geologische und Geotechnische Verhältnisse Erfahrungen Senkungen Monitoring Grundwasser Pyrit

21 Messprogramm Flughafenkurve, Prinzip Nivellement Gebäude Ankerkraft Konvergenz kombiniertes Gleitmikrometer/ Inklinometer Horizontalextensometer

22 Messprogramm Flughafentunnel, bergmännische Abschnitte Prinzip Mehrfachstangenextensometer Nivellement Gebäude kombiniertes Gleitmikrometer/ Inklinometer Messpunkt an der Spritzbetonschale Konvergenz

23 Inhaltsverzeichnis Bauwerk Geologische und Geotechnische Verhältnisse Erfahrungen Senkungen Monitoring Grundwasser Pyrit

24 Wasserhaltung im Bauzustand

25 Sicherung der Umläufigkeit und Grundwasserentspannung

26 Inhaltsverzeichnis Bauwerk Geologische und Geotechnische Verhältnisse Erfahrungen Senkungen Monitoring Grundwasser Pyrit

"Quellen" infolge Pyritoxidation, Grundlagen 2FeS 2 (Pyrit) + 2H 2 O + 7O 2 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4 FeSO 4 + 7H 2 O FeSO 4 * 7H 2 O (Melanterit) CaCO 3 + H 2 SO 4 + H 2 O CaSO 4 * 2H 2 0 (Gips) + CO 2

27 "Quellen" infolge Pyritoxidation, Grundlagen 2FeS 2 (Pyrit) + 2H 2 O + 7O 2 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4 FeSO 4 + 7H 2 O FeSO 4 * 7H 2 O (Melanterit) CaCO 3 + H 2 SO 4 + H 2 O CaSO 4 * 2H 2 0 (Gips) + CO 2 Voraussetzungen: Unverwittertes pyritführendes Gestein Sauerstoff und Wasser Verdunstung von Wasser, damit Gips auskristallisiert Quelldrücke ~ 300 bis 500 kn/m² Hebungen Fußboden im Lias (Wagenplast 2005)

28 Geologisches Standardprofil des Unterjura (LGRB, 1998) und Hebungen in Verbindung mit Pyrit (Vees, 2004/Wagenplast, 2005) Formation Opalinuston Jurensismergel Posidonienschiefer Lias Lias (tc 2) (tc 1) Schäden bei Überbauung von unverwitterten pyritführendem Gestein Amaltheenton Lias (pb 2) Numismalismegel Lias (pb 1) "häufige" Schadensfälle Turneriton Lias (si 2) Einzelfälle Arietenkalk Angulatensandstein Lias 3 Lias 2 (si 1) (he 2) *) im Arietenkalk nur in pyrit- und bitumenführenden Gesteinen der Ölschieferfazies zwischen Stuttgart und Balingen Psilonotenton Lias 1 (he 1)

mergelig Ölschiefer Mergelstein Sandstein, kalkig Flughafen Tonstein, siltig/sandig Mergelstein,

29 Schichtenfolge des Arietenkalks (si1) zwischen Stuttgart- Vaihingen und Plochingen (LGRB, 1998) Vaihingen Legende Region der Ölschiefer Tonstein Kalkstein Tonstein, bituminös Kalkstein, mergelig Ölschiefer Mergelstein Sandstein, kalkig Flughafen Tonstein, siltig/sandig Mergelstein, siltig/sandig Sandstein Gerölle/aufgearbeitete Konkretionen Fossil(reste), Schill Nagelkalk

30 Geologischer Längsschnitt Flughafentunnel

31 Geologischer Längsschnitt Flughafenkurve

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