Bahndamm in aktivem Erdfallgebiet bei Oberrohn

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Der untersuchte Streckenabschnitt der Bahnstrecke Eisenach-Lichtenfels verläuft bei Oberrohn in einem aktiven Erdfallgebiet und quert dabei eine großräumige Subrosionssenke. Aufbauend auf vorhandenen Erkundungsergebnissen wurden umfangreiche geophysikalische Widerstands-messungen zur Erkundung möglicher Karsthohlräume im Oberen Zechstein durchgeführt.

Baugrundmodell im untersuchten Bahndammabschnitt

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Aus den den konventionellen und geophysikalischen Erkundungsergebnissen wurde ein Baugrundmodell entwickelt, welches die Grundlage für die Beurteilung der Dammstandsicherheit bildet. Dabei zeichnen sich im Bereich der oberflächig  erkennbaren, nahezu senkrecht die Bahntrasse querenden Subrosionssenke tiefgründige Gesteinsverbrüche, Umlagerungen und Strukturstörungen ab. Die stark strukturgestörten Zersatzprodukte und verbrochenen Tonsteine der Oberen Letten deuten auf die unmittelbare Verbruchzone oberhalb eines tieferliegenden  Auslaugungsherdes hin.

Geotechnischer Entwurf der Bahndammsicherung

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Nach Aus- und Bewertung der gewonnen Erkenntnisse zum Baugrundaufbau im untersuchten Bahndammabschnitt wurden verschiedene Sicherungsvarianten erarbeitet. Die links dargestellte Sicherungsvariante ist eine Fangedammkonstruktion am Fuß des Bahndammes mit gegenseitig verankerten Stahlspundwänden und einer Tragplatte aus geokunststoffbewehrtem, hydraulisch gebundenem Erdstoff. Die in der rechten Abbildung dargestellte Variante kann ohne Dammabtrag mit Einschränkungen bei der Tragwirkung bzw. Systemssteifigkeit umgesetzt werden. Anstelle der geokunststoffbewehrten "Tragplatte" wird ein im Tunnelbau üblicher "Rohrschirm" aus Injektionsbohrankern mit geringem Abstand hergestellt. Dieser übernimmt dann weitgehend die Überbrückung von möglichen Erdfällen in Form eines "Tragrostes" aus vorgespannten Ankerpfählen in der Dammaufstandsfläche sowie die Aussteifung des Spundwandrahmens.

Standsicherheit der Dammböschung

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Beim rechnerischen Nachweis gegen Versagen der Böschung wurde am maßgebenden Querprofil für die Dammböschung ein labilen Grenzgleichgewicht ermittelt (vgl. Abbildung oben).

 

 

Durch den Einsatz von zusätzlichen Sicherungselementen, wie z. B. die als Erddübel wirkende Fangedammkonstruktion, erhöht sich die globale Böschungsstabilität auf ein DIN-konformes Sicherheitsnivau und erfüllt damit die Anforderungen der DIN 4084 an die summarische Böschungsstandsicherheit im Endzustand (vgl. Abbildung unten).

Risiko-Kosten-Vergleich der Sicherungsvarianten

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Abschließend wurden die untersuchten Sicherungsvarianten gegenübergestellt und dabei hinsichtlich des verbleibenden Risikos für den Bahndamm und der zu erwartenden Baukosten miteinander verglichen.