TY - THES

T1 - Ermittlung der Langfriststabilität einer ausbringensoptimierten Tagbauendböschung am Standort Gummern

AU - Nußbacher, Hanspeter

N1 - gesperrt bis null

PY - 2009

Y1 - 2009

N2 - Die Marmorlagerstätte Gummern befindet sich nordwestlich von Villach im Drautal. Im Zuge dieser Arbeit wurde die genehmigte Endböschung des Tagbaus Gummern mit Hilfe numerischer Verfahren im Hinblick auf die Langfriststabilität überprüft. Zusätzlich erfolgte die Untersuchung einiger anderer möglicher Endböschungsvarianten. Des Weiteren wurde die Auswirkung eines möglichen untertägigen Abbaus auf die Tagbauendböschung im nordöstlichen Bereich der Lagerstätte untersucht. Um eine numerische Simulation des Tagbaus überhaupt durchführen zu können, mussten im Vorfeld geotechnische Erhebungen zur Bildung von geotechnischen Homogenitätsbereichen durchgeführt werden. Anhand der Homogenitätsbereiche lassen sich Materialkennwerte für die numerische Simulation ermitteln. Diese geotechnischen Untersuchungen lassen sich in eine qualitative und quantitative geotechnische Bewertung unterteilen. Die qualitative geotechnische Bewertung wurde anhand dreier Gebirgsklassifikationssysteme durchgeführt. Es sind dies das Rock Mass Rating System von Bieniawski in der Version von 1989, das Q-System nach Barton in der Version von 2002 und der GSI (Geological Strength Index) in der Version von 2002. Nach dem Vergleich der Ergebnisse dieser drei Gebirgsklassifikationssysteme wurde beschlossen, die quantitative Gebirgsklassifikation, d.h. die Ermittlung der Materialkennwerte (Innerer Reibungswinkel, Kohäsion, etc.) auf Basis des GSI durchzuführen. Die eigentliche zweidimensionale numerische Simulation für die Endböschungsvarianten des Tagbaus Gummern erfolgte nach einer Vergleichsrechnung mit dem Simulationsprogramm PHASE2D von RocScience. Die Modelle wurden anhand des Mohr-Coulombschen Bruchkriteriums simuliert. Die Entscheidung für Mohr-Coulomb fiel ebenfalls nach Vergleichsrechnungen, die mit dem Bruchkriterium nach Hoek & Brown durchgeführt wurden, da das Mohr-Coulomb Modell leichter handhabbar ist und die Rechenzeiten bei der numerischen Simulation geringer sind. Es gilt aber zu bedenken, dass das Mohr-Coulombsche Bruchkriterium im tagesnahen und Oberflächenbereich tendenziell etwas höhere Sicherheitsfaktoren liefert.

AB - Die Marmorlagerstätte Gummern befindet sich nordwestlich von Villach im Drautal. Im Zuge dieser Arbeit wurde die genehmigte Endböschung des Tagbaus Gummern mit Hilfe numerischer Verfahren im Hinblick auf die Langfriststabilität überprüft. Zusätzlich erfolgte die Untersuchung einiger anderer möglicher Endböschungsvarianten. Des Weiteren wurde die Auswirkung eines möglichen untertägigen Abbaus auf die Tagbauendböschung im nordöstlichen Bereich der Lagerstätte untersucht. Um eine numerische Simulation des Tagbaus überhaupt durchführen zu können, mussten im Vorfeld geotechnische Erhebungen zur Bildung von geotechnischen Homogenitätsbereichen durchgeführt werden. Anhand der Homogenitätsbereiche lassen sich Materialkennwerte für die numerische Simulation ermitteln. Diese geotechnischen Untersuchungen lassen sich in eine qualitative und quantitative geotechnische Bewertung unterteilen. Die qualitative geotechnische Bewertung wurde anhand dreier Gebirgsklassifikationssysteme durchgeführt. Es sind dies das Rock Mass Rating System von Bieniawski in der Version von 1989, das Q-System nach Barton in der Version von 2002 und der GSI (Geological Strength Index) in der Version von 2002. Nach dem Vergleich der Ergebnisse dieser drei Gebirgsklassifikationssysteme wurde beschlossen, die quantitative Gebirgsklassifikation, d.h. die Ermittlung der Materialkennwerte (Innerer Reibungswinkel, Kohäsion, etc.) auf Basis des GSI durchzuführen. Die eigentliche zweidimensionale numerische Simulation für die Endböschungsvarianten des Tagbaus Gummern erfolgte nach einer Vergleichsrechnung mit dem Simulationsprogramm PHASE2D von RocScience. Die Modelle wurden anhand des Mohr-Coulombschen Bruchkriteriums simuliert. Die Entscheidung für Mohr-Coulomb fiel ebenfalls nach Vergleichsrechnungen, die mit dem Bruchkriterium nach Hoek & Brown durchgeführt wurden, da das Mohr-Coulomb Modell leichter handhabbar ist und die Rechenzeiten bei der numerischen Simulation geringer sind. Es gilt aber zu bedenken, dass das Mohr-Coulombsche Bruchkriterium im tagesnahen und Oberflächenbereich tendenziell etwas höhere Sicherheitsfaktoren liefert.

KW - numerische Simulation Gebirgsklassifizierung Rating

KW - numerical simulation Rock Mass Classification Rating

M3 - Masterarbeit

ER -