Aktuelle Projekte / Umfahrung Sissach - Chienbergtunnel,
Massnahmen gegen Hebungen

Ton- und anhydrithaltige Gesteine vermehren ihr Volumen durch den Zutritt von Wasser. Wird ein solcher Vorgang durch die Tunnelschale - insbesondere durch das Sohlgewölbe - behindert, so entsteht der so genannte Quelldruck.

Bei geringen überlagerungen (10-50 m) kann durch den Druck auf das Sohlgewölbe die Tunnelschale als Ganzes gehoben werden, was zu Hebungen an der Geländeoberfläche führen kann. Da dieser Vorgang in Tunnellängsrichtung in der Regel unterschiedlich verläuft, sind in der Innenschale Rissbildungen und Abplatzungen vorwiegend in der unteren Profilhälfte die Folge.

Dieser Fall ist beim Chienbergtunnel in der Nähe von Basel in grösserem Umfang aufgetreten. In zwei Bereichen mit Längen von 370 m bzw. 60 m kam es noch vor Fertigstellung des Tunnels zu solchen Hebungen. Die beobachteten Hebungsraten und die Schäden an der Innenschale waren so gravierend, dass sogar eine Aufgabe des Tunnelprojekts ins Auge gefasst wurde.

Nach Prüfung zahlreicher Lösungsansätze kam schliesslich das von Prof. Dr. K. Kovári (Zürich) ausgearbeitete Konzept "Modulares Knautschsystem" zur Anwendung. Bild 1 zeigt die Ausführung in schematischer Darstellung. Zuerst wurde in der unteren Profilhälfte die bestehende Innenschale etappenweise rückgebaut und das Profil nach unten mit einer flachen Sohle ausgeweitet. Die neu betonierten Paramente wurden auf hiDCon - Elemente (ø 90 cm, H =100cm) und die darunter liegenden Fundamentbalken gegründet.

Die eingebauten so genannten Fundationskörper begrenzen den Quelldruck auf die Innenschale, lassen aber gleichzeitig Hebungen der Sohle in beschränktem Umfang zu. In der flachen Sohle wurden bis zu 25 m lange vorgespannte Anker mit einer Fliesslast von 1750 kN eingebaut. Zwischen Boden und Ankerplatte sind zylinderförmige hiDCon - Elemente eingefügt, mit dem Ziel eine kontrollierte Hebung der Sohle zuzulassen.

Abschliessend wurde die Fahrbahnplatte mit Anschluss an das bestehende Gewölbe eingebracht. Wie in Bild 2 erkennbar, ist der Raum unter der Fahrbahnplatte jederzeit begehbar und es können Unterhaltsarbeiten - auch mit Maschinen - ohne Beeinträchtigung des Verkehrs im Tunnel durchgeführt werden. Nach dem die Verformungskapazität der Fundationskörper und der Ankerelemente aufgebraucht ist, kann die Sohle nachgenommen und es können neue Elemente eingebaut werden.