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
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
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
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Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung
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
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2. Überprüfung Sperrbereiche zum 31.03.2011
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Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung
Kippenbasis
Tagebaurestsee verdichteter
Stützkörper
ge
wa
ch
se
nes
Bö
sch
ungs-
syste
m
Absetzer- oder Pflugkippe
AFB-Kippe
hü
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
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.
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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Erkenntnisse und Schlussfolgerungen für die weitere Sanierung
Maßnahmen zur Ausschaltung rutschungsbegünstigender Verhältnisse
F 8Bereich des
Geländeeinbruchs
RL 4
Zulauf der Kleptna
Auslauf der Kleptna
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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.