PDF, 15 MB, Datei ist nicht barrierefrei - Asse II

B IfG 19/2003 Rev. 02
Tragfähigkeitsanalyse des Gesamtsystems der Schachtanlage Asse
in der Betriebsphase
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In den Anlagen 10 und 11 sind ausgewählte Versuchskurven für Manteldrücke σ 3 = 0,2 MPa
bis 3 MPa für die Abhängigkeit der Differenzspannung von der Axialverformung σ diff ~ ε 1 und
der Volumenverformung von der Axialverformung ε v ~ ε 1 dargestellt. Im Unterschied zu den in
den Anlagen 6 und 7 gezeigten Kurven erfolgte hier im Entfestigungsbereich eine
Befeuchtung des Leinesteinsalzes. Die Verformungsgeschwindigkeit der Proben betrug
gleichfalls 5 ·10 -6 s -1 .
Die Befeuchtung mit MgCl 2 -Lösung wurde nahezu drucklos (0,1 – 0,15 MPa) über eine
Bohrung von 5 mm Durchmesser nach Überschreitung der Spitzenfestigkeit bzw. nach dem
Erreichen des Restfestigkeitsniveaus vorgenommen. Die Tränkeinrichtung blieb während
des weiteren Versuchsablaufes angeschlossen und gewährleistete eine permanente
Befeuchtung des sich bildenden Rissinventars. Die Bohrung besitzt keinen signifikanten
Einfluss auf den Spannungszustand in den Prüfkörpern. Als Lösung wurde eine Hochsole
der deusa GmbH Bleicherode mit einer Dichte von 1,289 g/cm³ verwendet. Die Sole enthält
330 g/l MgCl 2 , 58 g/l KCl, 25 g/l NaCl sowie 26 g/l MgSO 4 und führt zu keinen
Zersetzungserscheinungen, d.h. zu keinen Änderungen des tragenden Querschnittes, im
Steinsalz.
Die Spitzen- und Restfestigkeiten liegen im Streubereich der trockenen Versuche. Es ist kein
maßgeblicher Einfluss der Durchfeuchtung auf das Spannungs-Verformungsverhalten
nachweisbar. Auch unter Kontakt mit MgCl 2 -Lösung wurden bei allen Versuchen über einen
größeren Verformungsbereich Restfestigkeitsniveaus gefunden, die ab Manteldrücken von
0,2 MPa noch bei Verformungen von 20 % vorhanden sind. Die Befeuchtung im
Restfestigkeitsbereich führte lediglich zu einer stärkeren Schwankung der Festigkeiten (stickslip
auf den Bruchflächen).
Das Dilatanzverhalten der im Restfestigkeitsbereich befeuchteten Prüfkörper wird durch den
Kontakt mit der MgCl 2 -Lösung nicht beeinflusst.
Das Bruchbild einer unter einem Manteldruck von 2 MPa geprüften Probe nach dem Ausbau
ist in Anlage 5 zu sehen. Die Befeuchtung erfolgte im Nachbruchbereich und verursachte
kein signifikant abweichendes Bruchbild.
Die Existenz von Restfestigkeitsplateaus bis in den Deformationsbereich von 20 % ist
wesentlich für eine Prognose des Tragverhaltens im Abbausystem unter den bis zum Ende
der Betriebsphase noch zu erwartenden Deformationen. In Anlage 12 sind für Manteldrücke
bis 2 MPa die ermittelten Restfestigkeitsplateaus ohne und mit Befeuchtung mit den
erreichten Axialdeformationen für die Laborserien 274 und 288 angegeben.
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