Tunneling through highly squeezing ground - a case history

Abstract

The adaptability of the New Austrian Tunneling Method in design and construction has been proven once more at the Strenger Tunnel, where highly squeezing rock mass caused considerably high deformations and loadings of the primary and secondary lining. By adjusting the support measures especially rock bolting and yielding steel elements installed in slots of the shotcrete lining large deformations up to 0.5 m due to progressive fracturing could be successfully mastered. Calculations using FE-models have been found to be helpful for decision making on site and therefore should increasingly by used in future. Calculations also showed that asymmetric rock mass behavior is not necessarily decisive for the loading of the inner concrete lining in case of extensive fracture processes. Thereby the general practice used in Austria to employ an unreinforced concrete lining was verified. For this decision it was considered that the shotcrete lining which undergoes repair works at the most critical sections will not completely fail but keep apart of its load bearing capacity with respect to normal forces.

Przydatność nowej austriackiej metody drążenia tuneli (NATM) do projektowania i budowy została jeszcze raz wykazana w Tunelu Strenger, w którym słaby pełzający górotwór spowodował znaczne odkształcenia i obciążenia obudowy wstępnej i ostatecznej tunelu. Poprzez dostosowanie obudowy, a w szczególności kotwienia i podatnych elementów stalowych zabudowywanych w szczelinach obudowy z betonu natryskowego, możliwe okazało się pomyślne opanowanie dużych odkształceń (do 0,5 m) spowodowanych postępującym spękaniem górotworu. Obliczenia metodą ES okazały się pomocne przy podejmowaniu decyzji na miejscu budowy i w przyszłości powinny być szerzej stosowane. Obliczenia również wykazały, że asymetryczne zachowanie górotworu niekonieczne jest decydujące dla obciążenia wewnętrznej obudowy betonowej w przypadku intensywnego procesu pękania górotworu. W związku z tym została zweryfikowana powszechna praktyka w Austrii użycia betonu niezbrojonego. Do tego wniosku doprowadziły rozważania, że obudowa z betonu natryskowego, która jest poddawana naprawom w najbardziej niebezpiecznych przekrojach, nie ulegnie kompletnemu zniszczeniu, lecz będzie zachowywać swoją nośność w stosunku do sił normalnych.