Bergsenkungen - Ingenieurgeologie - page 431

Schächte
Schächte werden nach Aufgabe des Bergwerks in vielen Fällen verf ü llt. Bei verf ü llten
Schächten sind zwei Versagensmechanismen möglich, die sich auch ü berlagern kön-
nen: Zum einen kann ein Teilbereich oder auch die gesamte F ü llsäule en-bloc abgehen,
zum anderen kann die Verf ü llung peu à peu nachfallen, wobei die Versturzmassen in
die verlassenen Grubengebäude abwandern können.
Wird ein Bergwerk aufgegeben, dann wird in den meisten Fällen auch die Wasser-
haltung eingestellt. Mit der Zeit steigt der Wasserspiegel auf sein nat ü rliches Niveau.
Die bodenmechanischen Eigenschat en des Verf ü llmaterials verändern sich beim
Kontakt mit Wasser. Der Kohäsionsanteil wird deutlich verringert oder geht sogar
völlig verloren, so dass die F ü llsäule ihre Stabilität verliert.
In der Regel liegen zum Verf ü llmaterial kaum Informationen vor. Die Erkundung
des Schachtes ist, wie bereits ausgef ü hrt, aufwendig und voller Risiken. In der Praxis
ist es daher kaum möglich, ein verlässliches Versagensmodell f ü r einen aufgegebenen
Schacht zu formulieren.
Versagen von Pfeilern
Beim Versagen einzelner Pfeiler (Örterbau) wird die Last auf die benachbarten Pfeiler
umgelagert. Halten diese der zusätzlichen Belastung nicht stand, versagen sie eben-
falls, so dass nun die benachbarten, noch intakten Pfeiler belastet werden. Schlie ß lich
können, einem Dominoef ekt gleich, ganze Grubenbaue nachgeben. Entlang der Be-
wegungsfugen, die sich im Hangenden bilden, rutscht das in vielen Fällen weitgehend
intakte Deckgebirge in den Grubenbau. Dabei hängt die Ausbildung und Orientie-
rung der Bewegungsfugen von der Geometrie der Baue und dem Trennl ächengef ü ge
des Deckgebirges ab.
Ist die Geometrie und die Verteilung der Pfeiler bekannt, dann lässt sich durch
Bildung des Krät egleichgewichts ermitteln, wann die Tragfähigkeit der Pfeiler ü ber-
schritten wird und das System versagt. Jede Feste trägt die (in erster Näherung li-
thostatische) Gebirgsaul ast ihres Einl ussbereiches (Goodmann et al. 1980). Bei einer
rechteckigen Feste (Abb. 11.35) mit den Breiten w xp und w yp und den Streckenbreiten
w xr und w yr folgt f ü r den Grenzzustand
mit ʳ [kN/m 3 ] als mittlere Wichte des Hangenden und h [m] als Tiefe bis zur Firste
der Örter. ˃ f [kN/m 2 ] ist die axiale Druckfestigkeit des Gebirges in situ , d. h. unter Be-
r ü cksichtigung der vorhandenen Trennl ächen und der Geometrie der Feste. Hieraus
ergibt sich die Standsicherheitsbedingung
Zu beachten ist, dass der Gr ü ndungsbereich einer Feste ebenfalls nachgeben kann,
ohne dass die Feste selbst versagt (Grundbruch, siehe Kapitel 12).