24
Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung Dipl.-Ing Eckhard Scholz Workshop LBGR Leiter Geotechnik - LMBV 7. April 2011

Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen

für die weitere Sanierung

Dipl.-Ing Eckhard Scholz Workshop LBGR

Leiter Geotechnik - LMBV 7. April 2011

Page 2: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

1. Aktuelle Ereignisübersicht

2. Überprüfung Sperrbereiche zum 31.03.2011

3. Erste Erkenntnisse

4. Sofortmaßnahmen

5. Mittel- und Langfristmaßnahmen

6. Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

7. Fazit

Page 3: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

1. Aktuelle Ereignisübersicht

Jahr Ereignis Verkippungs-

technologie

Material Böschung

[Höhe / Neigung]

Flurabstand

[ m ]

Extremwetter-

lagen

2004 14.08. Schl.-Süd: östlicher Teil der Kohlebahnausfahrt (KBA) AFB-Kippe Sf-gefährdet 5 m / 1:1,5 6 m keine

2006

06.06. Schl.-Süd: westlicher Teil der KBA AFB-Kippe Sf-gefährdet 10 m / 1:7 5 m keine

25.07. Schl.-Süd: 1. Einbruch Kippenstraße Drehna-Zinnitz AFB-Kippe Sf-gefährdet 3 m / 1:7 4 m keine

2007 18.01. Seese-West: Auffüllfläche 21 AFB-Kippe Sf-gefährdet 6 m / 1:20 6 m starker Wind

2008

24.01. Schl.-Süd: Fläche k großräumig AFB-Kippe Sf-gefährdet 10 m / 1:10 1 m keine

23.03. Schl.-Süd: nördlich Stk RL 12 AFB-Kippe Sf-gefährdet rückw. Stützkörper 3 m keine

29.04. Schl.-Süd: nördlich Stk RL 12 AFB-Kippe Sf-gefährdet rückw. Stützkörper 3 m keine

17.11. Schl.-Süd: Vernässungsfläche nördlich RL 12 AFB-Kippe Sf-gefährdet rückw. Stk. 4 m / 1:20 1 m keine

2009 29.01. Seese-West: Kleptna AFB-Kippe Sf-gefährdet rückw. Stützkörper 3 m starker Frost/Sturm

2010

01.09. Schl.-Süd: Pflugkippe 320 AFB-Kippe / Pflugkippe Sf-gefährdet 1 m / < 1:100 7 m überdurchsch. NS

12.10. Schl.-Süd: nördlich Stk RL 12 AFB-Kippe Sf-gefährdet rückw. Stützkörper 2 m überdurchsch. NS

12.10. Spreetal AFB-Kippe/As-und Pflugk. Sf-gefährdet 3 m überdurchsch. NS

26.10. Schl.-Süd: südöstlich Fläche k1 AFB-Kippe Sf-gefährdet 3 m / 1:40 3 m überdurchsch. NS

11.11. Schl.-Süd: 2. Einbruch Kippenstraße Drehna-Zinnitz AFB-Kippe Sf-gefährdet 3 m / 1:7 2 m überdurchsch. NS

02.12. Schl.-Süd: östlich Bereich k2 AFB-Kippe Sf-gefährdet 3 m / 1:40 3 m überdurchsch. NS

26.12. Lohsa/Lippen AFB-Kippe Sf-gefährdet 7 m überdurchsch. NS

2011

06.01. Schl.-Süd: westlicher Teil KBA AFB-Kippe Sf-gefährdet 12 m / 1:5 1 m überdurchsch. NS

10.01. Schl.-Süd: Bereich k1/k2 großräumig AFB-Kippe Sf-gefährdet 10 m / 1:10 0 m überdurchsch. NS

14.02. Schl.-Süd: nördlich Stk RL 12 AFB-Kippe Sf-gefährdet rückw. Stützkörper 3 m überdurchsch. NS

2011 24.02. Schl.-Nord: Kippenhinterland RL F AFB-Kippe Sf-gefährdet 4 m / 1:5 3 m überdurchsch. NS/

Frost

Page 4: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 5: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Charakteristik

Untergrundverflüssigung (950 x 350 m)

Geländeabsenkung beträgt ca. 4 m

Horizontalverschiebungen gering (10 m)

Trockene Überdeckung ca. 5 m

Inneres Initial als Ursache wahrscheinlich

Flachwelliges Kippengelände

Geländeeinbruch infolge Verflüssigung vom

24.02.2011 in Schlabendorf-Nord

Page 6: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 7: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

2. Überprüfung Sperrbereiche zum 31.03.2011

Page 8: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 9: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 10: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 11: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 12: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 13: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Page 14: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Kippenbasis

Tagebaurestsee verdichteter

Stützkörper

ge

wa

ch

se

nes

sch

ungs-

syste

m

Absetzer- oder Pflugkippe

AFB-Kippe

akt. Wst.

Endwst.

Innenkippen-

bereich

Innenkippencharakteristik

Kippenhöhen: Ø AFB-Kippe: 35 m

As-Kippe: 15 m (Pflugkippe 5 m)

Materialeigenschaften:

• überwiegend pleistozäne und tertiäre Sande

• Anhaltswerte für bodenmechanische Parameter• Korndurchmesser bei 50% Siebdurchgang (d50): (0,3…0,5) mm

• Feinkornanteil (d ≤ 0,063 mm): (1…40) %

• Ungleichförmigkeitsgrad (U): 4…7

• Durchlässigkeitsbeiwert (k): ca. 1·10-4 m/s

• Porenanteil (n): 0,39…0,44

• Lagerungsdichte (D): ca. 0,365

Schematischer Schnitt Innenkippenbereich

3. Erste Erkenntnisse

Page 15: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Kippenbewertung durch Sachverständige

Langzeit-PWD-Messung auf der Innenkippe Seese-West

Hauptfeststellung:

Zyklische PWD-Schwankungen sind auch schon bei normalen Wetterlagen nachweisbar.

Zur genauen Ursachenbestimmung der PWD-Veränderungen sind weitere Untersuchungen erforderlich.

Page 16: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Besondere hydraulisch verursachte Kräfte als Initial dür Verflüssigungen

• Besondere Wasserwegigkeiten entlang der AFB-Schüttrippenstrukturen

• Erzeugter Auftriebsdruck entspannt sich in Geländetieflagen zur Oberfläche

• In örtlichen „Strömungskanälen“ kann es zum Gefügekollaps kommen (Verflüssigung)

Kippenbewertung durch Sachverständige Autor: SfG Dipl.-Ing. M. Götz

Innenkippe Schlabendorf-Süd

Page 17: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Erste Analysen und neue Methoden

Optische Auswertung von Scanner-Befliegungen auf Geländebrüche im bewaldeten Gelände

Zentralteil Innenkippe Schlabendorf-Süd

Page 18: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Erste Analysen und neue Methoden

Vollautomatisches

Grundwasseranstiegs- und

Oberflächendurchfeuchtungs-

Monitoring

Problem:

Keine kurzfristige Erfassung und

Visualisierung von „schnellen“

Grundwasseranstiegen bzw.

starken Durchfeuchtungen der

oberflächennahen Bereiche

möglich

Keine kurzfristige Überwachung

von z.B. durch Baumaßnahmen

gefährdeten Bereichen möglich

Lösung

Planung eines Versuches zur Modellierung der

hydraulischen Verhältnisse bei

Starkniederschlägen

Page 19: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

4. Sofortmaßnahmen

Nacherkundung

Bereits realisierte Maßnahmen:

Innenkippe Schlabendorf-Süd 58 Sondierungen

Innenkippe Spreetal 16 Sondierungen

Mortka/Silbersee 10 Sondierungen

Kohlebahneinschnitt Lohsa 6 Sondierungen

Innenkippe Lohsa z. Z. Realisierung

Ermittlung des innenkippenspezifischen Nacherkundungsbedarfes

zur Bestimmung der aktuellen bodenphysikalischen Kennwerte

→ Ingenieurleistung beauftragt

Überprüfung von Schwerpunktbereichen

B 97

Burghammer

RL A (Schlabendorf Nord)

Page 20: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

5. Mittel- und Langfristmaßnahmen

Zentrales Sanierungsprojekt 138

Untersuchungen zur „Beurteilung der Sicherheit gegenüber Geländeeinbrüchen

von böschungsfernen Kippenflächen bei Grundwasserwiederanstieg in

verflüssigungsempfindlichen Böden“

→ Kooperationsvereinbarung LMBV - Vattenfall

→ Fortschreibung Leitfaden

Fortschreibung Kippenkatasters

→ Schwerpunkt: Digitale Verfügbarkeit der Verkippungstechnologien

und Erkundungsdaten

Langzeitmonitoring

→ 1. Phase: Machbarkeitsstudie (2011)

→ 2. Phase: Projektkonkrete Untersetzung und Realisierung (2012)

StuBA – Projektgenehmigungen liegen vor

Page 21: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

6. Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Weiterführung der bodenmechanischen Untersuchungen zur

Neubewertung der Innenkippenflächen (Sperrbereiche)

Erweiterung und Anpassung der bodenmechanischen

Aufgabenstellungen hinsichtlich der Weiterführung der

Kippenbewertung durch die Sachverständigenbüros (Phase 2)

Weiterführend sind Vorschläge und Konzeptionen zur Sicherung

der Innenkippenflächen zu erarbeiten

Page 22: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

6. Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Sanierungsaufwand zur uneingeschränkten Nachnutzung der Innenkippenflächen

Geschätzte Kosten: 500 T € /10 haAutor: SfB W. Kuntze, LMBV

Page 23: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

Maßnahmen zur Ausschaltung rutschungsbegünstigender Verhältnisse

F 8Bereich des

Geländeeinbruchs

RL 4

Zulauf der Kleptna

Auslauf der Kleptna

Page 24: Geländebrüche in der Lausitz - lbgr.brandenburg.de · Geländebrüche in der Lausitz Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung 1. Aktuelle Ereignisübersicht

Geländebrüche in der Lausitz

Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung

7. Fazit

Die eingerichteten Sperrbereiche wurden bestätigt und werden mittelfristig

bestehen bleiben. Eine Aktualisierung wird jährlich vorgenommen.

Der Kenntnisstand über die Systemzustände- und vorgänge in den Innenkippen

ist für aktuelle Standsicherheitseinschätzungen fortzuschreiben. Die Wissenslücken

sind über Nacherkundungen, Labor- und Feldversuche sowie über wissenschaftliche

Forschungsthemen zu schließen.

Für die kritischen Innenkippenbereiche in der Lausitz sind komplexe Sanierungs-

konzeptionen zu erarbeiten. Dabei ist die Sicherheit für Leib und Leben das

prioritäre Element aller weiteren Betrachtungen.