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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numerische Instabilitäten. Von solchen plastischen Deformationen sind im wesentlichen
Schwebenelemente im Verlauf des Durchbiegens bzw. Abscherens der Schwebe betroffen.
In situ würden sich derart beanspruchte Bereiche in Form eines Firstbruches aus dem
Gesteinsverband herauslösen. Da mit dem verwendeten Kontinuumsmodell das
Herauslösen einzelner Elemente aus dem Gesteinsverband nicht automatisch umgesetzt
werden kann, werden Kriterien festgelegt, mittels derer ein manuelles Eliminieren einzelner
Elemente begründbar ist. Dies betrifft Elemente mit plastischen Deformationen ε pl > 10%
infolge Scher- oder Zugversagens sowie benachbarte Elemente, die durch das Löschen
freigelegt worden sind (Anlage 69).
Dieses Vorgehen bezieht sich nur auf Schwebenelemente, die sich in Form eines Firstfalles
aus dem Gesteinsverband lösen können. In der Umsetzung wird so ein
Schwebendurchbruch modelliert, der sich über einen Zeitraum von mehreren Jahren von
unten durch die Schwebe durcharbeitet.
8.3 Bewertung der gegenwärtigen Beanspruchung der Pfeiler und Schweben
8.3.1 Vergleich der berechneten Hauptspannungszustände mit In-situ-Messwerten
In den Anlagen 70 bis 72 sind die im dreidimensionalen Modell der 511 mS bis 574 mS
berechneten maximalen Hauptspannungen σ 1 und minimalen Hauptspannungen σ 3
dargestellt. Der Modellaufbau und die für die Gegenwart an den Modellrändern
vorgegebenen Randbedingungen sind in den Anlagen 55 bis 57 aufgeführt. Aus südlicher
Richtung wirkt abgeleitet aus [26] als Obergrenze für den Teufenbereich eine konstante
Horizontalverschiebungsrate von 150 mm/a und vertikal im Deckgebirge eine
Verschiebungsrate von 30 mm/a bzw. im Salinar eine Auflast von 8,76 MPa. Die Modellbasis
und der nördliche Rand sind in Normalenrichtung festgehalten. Senkrecht zur Sohle und den
Stößen in den Kammern wurde eine Randspannung in Höhe des Versatzeigengewichtes
initialisiert. Die Schwebenkerne sind gemäß der oben beschriebenen Methodik entfernt
worden. Dieser Befund ist identisch mit der tatsächlichen Situation im Bergwerk.
Die Anlagen gestatten einen Blick von oben in nordwestlicher Richtung auf das Modell,
wobei die Modelloberkante jeweils bei einer Teufe von 566,5 m (Anlage 70), von 556 m
(Anlage 71) und 545,5 m (Anlage 72) horizontal freigelegt ist. In den Anlagen ist zu
erkennen, dass die Schwebenmächtigkeiten von 6 m mit 10 Elementebenen und die
Halbpfeiler (Breite 6 m) mit 12 Elementen relativ fein diskretisiert sind.
In den Spannungsbildern ist deutlich die querdehnungsbehindernde und damit
spannungserhöhende Funktion der noch vorhandenen Schwebenringe zu erkennen. Die
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