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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Im Salinar befindliche Ton- und Anhydritschichten werden in der Modellierung nicht
gesondert berücksichtigt, da die Schichtmächtigkeiten für das großräumige Modell zu gering
sind.
6.3 Berechnung des Grundspannungszustandes
Der Grundspannungszustand repräsentiert den Ausgangszustand des zu untersuchenden
Hohlraumproblems und besitzt damit eine wesentliche Bedeutung für die bei der
Modellierung der bergmännischen Hohlraumauffahrungen, des Versatzeinbringens und der
Schließungsmaßnahmen initiierten Verformungen und Spannungen. Bei der vorhandenen
Sattelstruktur ist vorauszusetzen, dass sich der ursprüngliche homogene
Grundspannungsaufbau nach der Ablagerung entsprechend der Wichte und Mächtigkeit der
Gesteinsschichten verändert hat. Im Rechenmodell kann zwar nicht die geologische
Geschichte des Standortes mit den einhergehenden Spannungsänderungen,
Festigkeitsüberschreitungen und der Bildung von tektonischen Elementen nachvollzogen
werden, der Modell-Ausgangszustand muss aber diese Geschichte in seiner
gebirgsmechanischen Reaktivität beinhalten und abbilden.
Nach der initialen Vorgabe eines aus der Wichte und Teufe der Schichten resultierenden
Spannungszustandes ist es in einer zeitaufwendigen Rechnung notwendig, unter
Einschaltung der Kriechansätze im Salinar eine „Modellsetzung“ zu berechnen, während der
ein Spannungsausgleich zwischen dem kriechfähigen Salinar und dem elasto-plastisch
reagierenden Deckgebirge simuliert wird. Zu Beginn der Berechnung werden alle
modellierten Kontaktflächen im Großkluftsystem „verklebt“, so dass sich diese Trennflächen
wie ein Kontinuum verhalten. Im Rechnungsablauf kommt es zu einem Ausgleichsprozess
und mit dem Erreichen konstanter Spannungsdifferenzen und gleichbleibender
Verschiebungsraten im Salzstock werden diese Kontakte geöffnet, so dass Normal- und
Scherbewegungen auf den Trennflächen möglich sind. Anschließend wird die Berechnung
fortgeführt, bis die aus der Aktivierung der Trennflächen resultierende Anregung des Modells
wieder vollständig ausgeglichen ist. Die „Aktivierung“ der Trennflächen ist modellmechanisch
zur Erreichung eines ausgeglichenen Grundspannungszustandes notwendig und besitzt
keine festigkeits- oder integritätswirksame Bedeutung für die spätere
Standsicherheitsanalyse. Gleichfalls werden alle im Rechenmodell generierten plastischen
Deformationen eliminiert. Diese waren an die modellmechanischen Ausgleichsprozesse
gebunden und besitzen keinen Einfluss auf die sekundären Spannungs- und
Verformungsfelder der Hohlraumschaffung.
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