Role of brittle fracture in swelling behaviour: evidence from tunnelling case histories / Sprödbruch in wenig festem Fels als Auslöser von Quellvorgängen: Erkenntnisse aus Fallstudien

The evaluation of several case histories of tunnels in swelling rock with sulfate bearing minerals shows that brittle fracture plays an important role in the development of swelling processes. Brittle failure by spalling has been directly observed in several tunnels, as early as the 19th century and more recently. Numerical analyses applied to different case histories with observed heave and development of strong swelling pressure, considering different construction processes; agree with the observed swelling zones. The effect of construction procedures on swelling in particular the development of pressures and swelling zones becomes evident from these analyses. For a better understanding of swelling processes brittle failure processes have to be considered in the analyses. Die Auswertungen von Beobachtungen aus ausgefuhrten Tunneln im Sulfat fuhrenden Gebirge zeigen, dass Sprodbruchvorgange eine entscheidende Rolle spielen im Aufbau von Quelldrucken und Quellhebungen. Einerseits wurden in verschiedenen Tunneln, teilweise im 19. Jahrhundert, Sprodbruchvorgange direkt beobachtet, wenn Abschalungen auftraten. Andererseits konnte mit numerischen Analysen gezeigt werden, dass je nach Bauvorgang unterschiedlich grose, zerbrochene Zonen auftreten, die mit beobachteten Quellzonen und Hebungen an ausgefuhrten Bauwerken gut ubereinstimmen. Die Auswirkung unterschiedlicher Bauvorgange auf Grose der Quelldrucke und der quellenden Bereiche kann zumindest qualitativ nachgewiesen werden. Bei Tunnelbauten in quellendem Gebirge ist die Ausbildung von Sprodbruchen zu berucksichtigen.