Jahrhundertbauwerk verbindet Europa

Der Brenner Basistunnel – innovative Lösungen im Tunnelbau Österreichische Ingenieur- und Architekten-Zeitschrift, 163. Jg., Heft 1–12/2018 75 Eine Übersicht von konstitutiven Modellen bzw. Stoffgesetzen gibt Abb. 5. Für Sonderbereiche können folgende Stoffgesetze bzw. Mo­ dellierungsansätze verwendet werden: – Klüfte: elastisches Gesteinsverhalten, anisotrop elasto­ plastisches Materialverhalten in Kluftrichtung – Störzonen: elastoplastische Kontinuumsmodellierung – Diskrete Störung: Scherzonenmodellierung mit elasto­ plastischem Materialverhalten – In stark geklüftetem Fels soll ein Diskontinuummodell zur Berücksichtigung der Diskontinuitäten UDEC – ubiquitous joint model verwendet werden. 3 . 3 . Mode l l i e r ung des Ausbaues 3.3.1. Ausbau mit Spritzbeton Insgesamt werden beim Brenner Basistunnel etwa 50% kon­ ventionell und 50% mittels TBM ausgebrochen. Vom insgesamt eingesetzten Betonvolumen werden ca. 60% für Ortbeton, ca. 20% für Spritzbeton und ca. 20% für Tübbingbeton ver­ wendet [Co rdes et. al, 2018]. Für die Modellierung des jungen Spritzbetons wird ein hypo­ thetischer ideeller Elastizitätsmodul von 5 GPa angesetzt. Mit zunehmender Aushärtung wird der Elastizitätsmodul des Ma­ terials auf 15 GPa erhöht. Dies entspricht ca. 50% der Stei­ figkeit eines ausgehärteten Betons üblicher Güte. Damit wird dem ausgeprägten Kriechverhalten und dem Schwinden des Spritzbetons Rechnung getragen. Eine weitere Erhöhung der Spritzbetonsteifigkeit erfolgt nicht. Für realitätsnahe numerische Berechnungen von Spritzbeton­ schalen ist die Ermittlung der Eigenschaften von jungem Spritzbeton entscheidend. In Kooperation mit der Universität Innsbruck wurden der E-Modul, die Druckfestigkeit sowie das Schwinden und Kriechen an sehr jungen Versuchskörpern (bis zu 8 h) aus dem Vortrieb des BBTs bestimmt [Neune r et al., 2017] (z.B. Abb. 6 und 7). Für die Ermittlung der Eigenschaften des sehr jungen Spritzbetons wurden zylindrische Versuchs­ körper im Vortrieb gespritzt die ohne Zuschnitt geprüft werden konnten. Anhand dieser Versuchsdaten konnten die Material­ Abb. 5: FEM-Ansätze und Stoff­ gesetze bei Kontinuumsmodel­ lierungen. Gelb: verschmiertes Gebirgsverhalten; grün: Gebirgs­ verhalten unter Berücksichtigung der Trennflächenanisotropie (ab­ gewandelt aus BBT SE [2013]) Fig. 5: FEM approaches and constitutive laws in continuum modelling. Yellow: smeared join­ ted rock mass behaviour; green: discontinuous jointed rock mass behaviour, considering anisotropy (modified from BBT SE [2013])