Geoengineering techniques used in the construction of underground openings in jointed rocks: Fid-Bau Portal

Geoengineering techniques used in the construction of underground openings in jointed rocks

Aoki, K. / Shiogama, Y.

Große unterirdische Hohlräume im Gestein werden in Japan seit über 20 Jahren als Pumpspeicher für Wasserkraftwerke verwendet. Diese Kavernen erreichen eine Querschnittsfläche über 1500 m² und Volumen bis 300000 m³. Das geotechnische Hauptproblem während der Herstellung des Abbauhohlraumes besteht darin, ihre mechanische Stabilität zu gewährleisten. Aufgrund des erhöhten Bedarfs an Pumpspeicherwerken für Wasserkraftwerke und des Mangels an geeigneten Baustellen werden diese Probleme in den Vordergrund der Betrachtung gestellt. Die angewendeten Bauverfahren werden diskutiert. Auf der Grundlage von Erfahrungen beim Bau von unterirdischen Wasserkraftanlagen wird der Gesteinsausbau rationalisiert. Eine andere Hauptnutzung großer Felshohlräume in Japan ist die Untertagelagerung von Erdöl. Die Hohlraumlagerungsanlagen haben ein Ausschachtungsvolumen über 2000000 m³. Ein Hauptproblem stellt das Grundwasser dar. Das Verhalten des Grundwassers muß genau vorhergesagt und überwacht werden. Weiterhin muß der Grundwasserstand aufrechterhalten oder ein stabiler Pegel über den Hohlräumen eingestellt werden. Drei Untertagelagerungsanlagen befinden sich z.Zt im Bau. Diese Anlagen und die angewendeten Verfahren zur Herstellung von Hohlräumen und die Überwachung des Grundwasserpegels in geklüfteten Gebirgen werden beschrieben. Beispiele für die Anwendung neuer Techniken werden angeführt. Beim Auffahren unterirdischer Hohlräume ist die genaue Vorhersage der Geologie am Ortsstoß sehr wichtig. Verschiedene Vorhersagemethoden wurden entwickelt. Eine Methode beruht auf dem Bohrfortschritt und Energieverbrauch beim Bohren in Abhängigkeit von der Gesteinshärte und Bruchmenge. Das Verhältnis zwischen Bohrenergie und Gesteinsklassifikation beim Bohren im Granit wird graphisch dargestellt.