Design and Construction of the Venaus Powerhouse Cavern in Calcschists: Fid-Bau Portal

Design and Construction of the Venaus Powerhouse Cavern in Calcschists

Barla, Giovanni / Fava, Adriano Ruggero / Peri, Guido

10.1002/geot.200800043.abs

This paper examines the design and observed performance during construction, associated with staged excavation and support requirements of the Venaus powerhouse cavern, a component of the Pont Ventoux‐Susa hydroelectric scheme (in Northern Italy, near the city of Torino), which has been recently put into operation. This cavern, with a maximum height of 49 m, a length of 50 m, and a span of some 23 m, has been excavated in calcschists at a depth of 250 m below surface. Rock reinforcement consisted essentially of 9 to 15 m long primary rock anchors, for long term support, and 6 m long secondary rock dowels, together with a 25 cm thick reinforced shotcrete lining. Following comprehensive geological and geomechanical investigations with laboratory and in situ testing, design analyses have been performed by numerical modelling with both continuum and discontinuum methods. On the basis of the observed performance during early excavation of the upper cross section of the cavern, a discontinuum model, calibrated by back analysis procedures, was used for predicting the overall excavation stability. It is noteworthy that the design concepts adopted allowed this large cavern to be excavated and stabilized without the use of a cast‐in‐place concrete arch for roof support.

Entwurf und Bau der Krafthauskaverne Venaus in Kalkschiefer

Dieser Beitrag befasst sich mit dem Entwurf und dem beobachteten Verhalten verbunden mit abgestuftem Ausbruch und Ausbauanforderungen beim Bau der Krafthauskaverne Venaus, einer Komponente der Pont Ventoux‐Susa Wasserkraftwerksanlage (in der Nähe von Turin in Norditalien), die kürzlich in Betrieb genommen wurde. Die Kaverne mit einer maximalen Höhe von 49 m, einer Länge von 50 m und einer Spannweite von 23 m wurde in einer Tiefe von 250 m unter Gelände in einem Kalkschiefer ausgebrochen. Die Gebirgssicherung bestand im Wesentlichen aus 9 bis 15 m langen Primärankern für den Langzeitausbau und 6 m langen sekundären Felsankern sowie einer 25 cm dicken bewehrten Spritzbetonschale. Nach umfangreichen geologischen und geomechanischen Untersuchungen mit Labor‐ und In‐situ‐Versuchen wurden numerische Berechungen mit kontinuums‐ und diskontinuumsmechanischen Verfahren durchgeführt. Auf Grundlage des beobachteten Verhaltens während des Ausbruchs des oberen Kavernenquerschnitts wurde für die Prognose der Gesamtstabilität ein Diskontinuumsmodell verwendet, das mittels Rückrechnungen kalibriert wurde. Das gewählte Entwurfskonzept ermöglichte den Ausbruch und die Sicherung dieser großen Kaverne ohne Ortbetongewölbe in der Firste.