Hydromechanische Modellierung einer Tunnelauffahrung im Tonstein
Land / Region: Unabhängig
Projektanfang: 01.01.2009
Projektende: 31.12.2023
Projektstand: 24.02.2023
Hydraulische und mechanische Instrumentierung rund um den MB-A-Tunnel, Felslabor Mont Terri, Schweiz
Quelle: BGR
Infolge einer Tunnelauffahrung im Tonstein ändern sich die hydromechanischen Bedingungen im Einwirkungsbereich des neu geschaffenen Hohlraumes. Zur Erfassung solcher Veränderungen werden sogenannte Mine-By-Experimente durchgeführt. Dabei werden unterschiedliche Messsensoren an unterschiedlichen Lokationen im Bereich des aufzufahrenden Hohlraumes angeordnet und so die mechanischen und hydraulischen Änderungen im Gebirge erfasst. Begleitend zu den In-situ-Messungen werden numerische Berechnungen durchgeführt. Die Validation der numerischen Berechnungen erfolgt anhand der gewonnen Messdaten.
Die BGR hat ein Modell zur Beschreibung der hydromechanisch gekoppelten Prozesse im Tonstein unter Berücksichtigung eines ungesättigten Zustandes entwickelt und anhand der Messdaten aus dem Mine-By-Experiment in Tournemire (F) validiert. Die Weiterentwicklung des Codes OGS in Zusammenarbeit mit UFZ, Leipzig mit den erweiterten Funktionen (z. B. anisotrope Plastizität) ermöglicht eine realitätsnahe Analyse der hydromechanisch gekoppelten Prozesse im Gebirge mit zunehmender Genauigkeit. Basierend auf den Kenntnissen und Erfahrungen erfolgt nun die Anwendung des Modells und des erweiterten Programmsystems im Rahmen von numerischen Berechnungen zu Streckenauffahrungen in den Untertagelaboratorien Mont Terri (CH) und Bure (F). Eine aktuelle Anwendung ist die Modellierung vom MB-A Experiment, das während der Laborerweiterung im Mont Terri in 2019 durchgeführt wurde. Ziele dieser Berechnungen sind die Interpretation der gemessenen mechanischen und hydraulischen Änderungen (Porenwasserdruck, Verformung) im Gebirge sowie die Überprüfung der Anwendbarkeit des entwickelten Modells zur Abbildung der hydromechanisch gekoppelten Prozesse.
Partner:
NAGRA: Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (CH)
ANDRA: Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (F)