The Grand Paris Express is an urban infrastructure project in the Paris agglomeration. The outer districts, which will be enlarged with 70,cp te000 new flats per year, are to be connected to the public transport network of the core city. At the same time, various economic centres are planned around the city, similar to the La Défense banking centre. The metro lines connect the suburban railways, three airports and various TGV stations as a large ring and with direct connections to other transport hubs. The 19.3 km Grand Paris Express Line 16.1 connects the suburbs north and east of Paris in the Seine-Saint-Denis department. The cramped construction sites require modern construction processes that are sustainable and can be implemented quickly. For the fully automatic and completely underground line the client, Société du Grand Paris (SGP), is using segmental linings made of steel fibre concrete. The designer Egis, the contractor Eiffage Génie Civil and the segment manufacturer Bonna Sabla optimised the original solution of the 9.5 m ring in terms of productivity and quality in order to complete the construction site within SGP's desired schedule. For the MC2010 performance class, the segments use C50/60 concrete reinforced with 40 kg/m3 of Dramix high performance steel fibres. The 0.75 mm thin fibres, with a tensile strength of more than 1800 N/mm2, form a massive network of 11.6 km fibres/m3 concrete. The entire project also saves over 10,000 t of CO2 due to less steel consumption.
Grand Paris ist ein städtebauliches Infrastrukturprojekt in der Agglomeration Paris. Die Außenbezirke, die jährlich mit 70.000 neuen Wohnungen vergrößert werden, sollen am öffentlichen Verkehrsnetz der Kernstadt angeschlossen werden. Gleichzeitig sind verschiedene Wirtschaftszentren um die Stadt geplant, ähnlich wie das Bankenzentrum La Défense. Die Metrolinien verbinden die S-Bahnen, drei Flughäfen und verschiedene TGV-Bahnhöfe als großer Ring und mit direkten Verbindungen zu weiteren Verkehrshubs. Die 19,3 km lange Grand Paris Express Line 16.1 verbindet die Vororte nördlich und östlich von Paris im Departement Seine-Saint-Denis. Die beengten Baustellen verlangen nach modernen Bauprozessen, die nachhaltig und schnell umsetzbar sind. Der Bauherr Société du Grand Paris (SGP) verwendet für die vollautomatische und komplett unterirdische Linie Tübbinge aus Stahlfaserbeton. Der Planer Egis, der Unternehmer Eiffage Génie Civil und der Tübbinghersteller Bonna Sabla optimierten die ursprüngliche Lösung des Rings mit einem Druchmesser von 9,5 m hinsichtlich Produktivität und Qualität, um die Baustelle im gewünschten Zeitplan der SGP fertig zu stellen. Für die Leistungsklasse nach MC2010 wird für die Tübbinge C50/60-Beton verwendet, der mit 40 kg/m3 Dramix Hochleistungs-Stahlfasern bewehrt ist. Die 0,75 mm dünnen Fasern, mit einer Zugfestigkeit von mehr als 1800 N/mm2 bilden ein Netz mit einer Gesamtlänge von 11,6 km Fasern/m3 Beton. Das ganze Projekt spart mehr als 10.000 t CO2 durch den geringeren Stahlverbrauch ein.

CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) is the world's largest research centre for high-energy and particle physics. The research infrastructure contributed to the greatest successes in the field of experimental physics. A new, approximatively 91 km long subsurface infrastructure connected to the existing particle accelerator complex is being conceived in the frame of the Future Circular Collider. It would serve a global community of researchers with two subsequently operated particle colliders until the end of the 21st century. Even at an early stage of such a project, comprehensive investigations have to be carried out into the nature of the subsoil in order to find an optimal utilisation strategy for the excavated material in accordance with the national and international regulations in order to promote the recycling of excavated tunnel material in terms of resource conservation and the improvement of the sustainability of underground construction projects.
CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) ist das weltweit größte Forschungszentrum für Teilchenphysik. Mit seinen Teilchenbeschleunigern trug diese Organisation zu einigen der größten Erfolge im Bereich der Experimentalphysik bei. Mit einer etwa 91 km langen, kreisförmigen unterirdischen Infrastruktur kann bis zum Ende des 21. Jahrhunderts ein Programm im Bereich der physikalischen Grundlagenforschung mit zwei nacheinander installierten Teilchenbeschleunigern durchgeführt werden. Schon in einem frühen Stadium eines solchen Projekts müssen umfassende Untersuchungen zur Beschaffenheit des Baugrunds durchgeführt werden, um für das anfallende Ausbruchmaterial eine Verwertungsstrategie zu finden, die mit den national und international geltenden Vorschriften im Einklang steht, um die Verwertung von Tunnelausbruchmaterial im Sinne der Ressourcenschonung und der Verbesserung der Nachhaltigkeit von Untertagebauprojekten voranzutreiben.

Excavation material from tunnel constructions, which is generally regarded as waste, has to be disposed of properly, but is good input material for producing recycling aggregates or for on-site reclaiming or recycling action. Due to the large mass and potential contaminations from rock formations and/or tunnelling process, reclaiming or recycling has to be monitored. The waste law provides standardized examination methods and parameters, limit values, quality classes and requirements. In the course of the revision of the Austrian landfill ordinance and the Austrian circular economy strategy by the Federal Ministry Republic of Austria Climate action, environment, energy, mobility, innovation anf technology (BMK), adaptions regarding the promotion of circular economy for this material should be developed. This study provides a description of the technical and legal requirements, actual challenges and an outlook to possible changes of the requirements.
Tunnelausbruchmaterial, das in der Regel als Abfall anfällt, muss einerseits ordnungsgemäß entsorgt werden, stellt andererseits aber ein potenzielles Ausgangsmaterial für die Herstellung z.T, hochwertiger Recycling-Baustoffe dar oder kann bereits vor Ort sinnvoll verwertet werden. Aufgrund der großen Masse sowie möglicher, sich teilweise beeinflussender Kontaminationsmöglichkeiten aus dem Tunnelvortrieb bzw. dem Ausgangsgestein muss eine Verwertung kontrolliert erfolgen. Dafür existieren seitens des Abfallrechts Untersuchungsvorgaben, Parameter, Qualitätsklassen und Verwertungsvorgaben. Im Zuge einer Novelle der Deponieverordnung sowie der Kreislaufwirtschaftsstrategie des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) sollen hier Anpassungen dieser Anforderungen in Richtung der Forcierung einer Kreislaufwirtschaft angedacht werden. In dem Beitrag sollen sowohl die bisherigen rechtlichen und fachlichen Anforderungen, aktuelle Herausforderungen aus der Umsetzung sowie ein Ausblick auf eventuelle Änderungen der Rahmenbedingungen dargestellt werden.

Tunnel construction is not immune to the climate crisis - here too there is an urgent need to improve the carbon footprint. The production of concrete and consumption of cement cause climate-damaging CO2 emissions. A tunnel with a 10 m diameter, for example, generates around 10 t of CO2 per linear metre. The main priority is thus to reduce the amount of concrete and steel reinforcement used and to select low-carbon cements and binders, as well as employing single-shell construction methods suited to the requirements of the construction project. We need to consider practical approaches to reducing concrete volumes which go beyond structural requirements. CO2 reduction in tunnelling starts with the design and approval process, so financial incentives must be built into award criteria and construction contracts. This article aims to highlight ideas which in future will play an increasingly important role in the design of underground construction works than is currently the case. Although many well-established work practices and design details in underground construction are based on decades of experience and are bound by normative and contractual framework conditions, it is now time to re-examine the facts and consider new ideas that reflect the need to reduce CO2 in concrete construction.
Die Klimakrise macht auch nicht vor dem Tunnelbau halt, sondern fordert eine Verbesserung der CO2-Bilanz. Betonherstellung bzw. Zementverbrauch verursachen klimaschädliche CO2-Emissionen. So fallen zum Beispiel bei einem Tunnel mit 10 m Durchmesser durchschnittlich etwa 10 t CO2 je Laufmeter an. Im Fokus stehen daher sowohl die Reduktion von Betonkubaturen und Stahlbewehrung als auch die Verwendung von CO2-armen Zementen und Bindemitteln, sowie einschalige Bauweisen je nach Anforderungen an das Bauwerk. Praktische Arbeitsabläufe zur Verringerung von Betonmengen, die über das statisch Erforderliche hinausgehen, sind zu diskutieren. CO2-Reduktion im Tunnelbau beginnt zum einen mit Planung und Genehmigungsverfahren und braucht zum anderen Anreize einer monetären Bewertung in Vergabekriterien und Bauverträgen. In diesem Aufsatz sollen Denkanstöße aufgezeigt werden, die in Zukunft bei der Planung von Untertagebauwerken zunehmend eine größere Rolle als bisher einnehmen sollen. Auch wenn viele bislang etablierte Arbeitsschritte und Ausführungsdetails im Untertagebau auf jahrzehntelangen Erfahrungen beruhen als auch durch normative und vertragliche Randbedingungen gebunden sind, müssen im Hinblick auf die notwendige CO2-Reduktion im Betonbau in vielerlei Hinsicht neue Überlegungen angestellt und Gegebenheiten hinterfragt werden.

Tunnelling and underground construction is a material-intensive undertaking that involves the use of large quantities of concrete. Analyses of the life-cycle assessment of a new tunnel show that the carbon footprint is largely determined by cement and concrete consumption. Optimising the quantity used, composition and properties of this construction material is thus crucial to reducing ''grey'' emissions - CO2 emissions arising from the construction phase. While strength and durability requirements along with exposure classes are clearly set out in directives and tender specifications, CO2 emissions per cubic metre of concrete are not currently considered a relevant criterion when it comes to project design, award and implementation. And this, despite the fact that the current state of knowledge and research shows that substantially lower-carbon concretes could be used than is generally the case today. A paradigm shift is required to achieve the goal of carbon neutrality in the construction industry.
This paper shows how CO2 emissions per cubic metre of concrete can be declared and reduced in tunnel construction, and how concrete recipes can be formulated using climate-friendly materials, while maintaining the required strengths and durability properties. Using the design approaches outlined here, it is possible to increase clinker efficiency and reduce CO2 intensity without adversely affecting the structure and its functionality.
Der Tunnel- und Untertagebau ist ein materialintensives Unterfangen, bei dem große Betonmengen zum Einsatz kommen. Analysen der Umweltbilanz eines Tunnelneubaus zeigen, dass insbesondere der CO2-Fußabdruck maßgeblich vom Zement- bzw. Betonverbrauch abhängt. Zur Reduktion der sogenannten grauen Emissionen - der CO2-Emissionen, die während der Bauphase entstehen - ist die Optimierung der Einsatzmenge, der Zusammensetzung und der Eigenschaften dieses Baustoffs demnach von signifikanter Bedeutung. Während Festigkeit und Dauerhaftigkeitsanforderungen bzw. Expositionsklassen in Richtlinien und Ausschreibungen klar spezifiziert werden, stellen CO2-Emissionen pro Kubikmeter Beton derzeit kein planungs-, vergabe- oder ausführungsrelevantes Kriterium dar. Und das, obwohl nach Stand des Wissens und der Forschung bereist heute wesentlich CO2-ärmere Betone ausgeführt werden könnten als es in der Praxis i. d. R. der Fall ist. Um das Ziel der CO2-Neutralität im Bauwesen zu erreichen, sollte es hier zu einem Paradigmenwechsel kommen.
In diesem Beitrag wird gezeigt, wie CO2-Emissionen pro Kubikmeter Beton für den Tunnelbau deklariert und reduziert werden können, wie Betonrezepturen mit klimafreundlichen Stoffen entworfen und wie dabei die erforderlichen Festigkeiten und Dauerhaftigkeitseigenschaften sichergestellt werden können. Mit den dargestellten Design-Ansätzen können die Klinkereffizienz gesteigert und CO2-Intensität gesenkt werden, ohne negativen Einfluss auf das Bauwerk und seine Funktionalität zu nehmen.

Sustainability is a guiding principle for political, economic and ecological action, which in companies, societies and countries all over the world, is based on the following three pillars: ecology, economy and social aspects. With the associated worldwide efforts to reduce emissions, this topic has also arrived in the construction industry in general and thus in tunnel construction in particular. In addition to the actual planning, construction, use and maintenance of mined structures, tunnel builders certainly have a special role to play, since the creation of underground structures relieves overground structures and can also change living space for the better. However, the influences and impact must always be considered in the overall context of all three pillars of sustainability - and in our fast-paced times, this requires a considerable change in mindset as well as a clear change and expansion of the assessment standards. The following article draws a current picture of “sustainable tunnelling” on the basis of four sub-sections that describe selected tasks and approaches from the perspective of operators, planners, the construction industry and science as a basis for discussion.
Nachhaltigkeit stellt ein Leitbild für politisches, wirtschaftliches und ökologisches Handeln dar, das in Unternehmen, Gesellschaften, Ländern der ganzen Welt auf den drei Säulen Ökologie, Ökonomie und Soziales beruht. Mit den damit verbundenen weltweiten Bestrebungen, Emissionen zu reduzieren, ist diese Thematik auch in der Bauindustrie im Allgemeinen und damit im Tunnelbau im Besonderen angekommen. Neben der eigentlichen Planung, Errichtung, Nutzung und Erhaltung von bergmännisch aufgefahrenen Bauwerken fällt hier den Tunnelbauern sicher auch deshalb eine spezielle Rolle zu, da durch die Schaffung von unterirdischen Strukturen die Oberflächen unserer Erde entlastet werden und Lebensräume auch zum Positiven verändert werden können. Die Einflüsse und Auswirkungen müssen dabei aber immer im Gesamtkontext aller drei Säulen der Nachhaltigkeit gesehen werden - und dies bedarf in unserer kurzlebigen Zeit einem gewaltigen Umdenken sowie einer deutlichen Änderung und Erweiterung der Bewertungsmaßstäbe. Im Beitrag wird anhand von vier Teilbeiträgen zu ausgewählten Aufgabenstellungen und Lösungsansätzen aus Sicht von Betreibern, Planern, Bauindustrie sowie Wissenschaft als Diskussionsgrundlage ein aktuelles Bild zur Nachhaltigkeit im Tunnelbau gezeichnet.

In a former paper of the authors a concept for dimensioning pressure shafts, considering the passive resistance of rock-mass, has been developed. The assumption made there was that many cracks are distributed evenly over the circumference. The width of a single fissure was estimated by a reduction factor on the cumulated width of cracks. This question was now investigated analytically on basis of common mechanical principles and was confirmed by FE calculations. On hand of examples a dimensioning concept for bridging a single fissure by the steel lining has been developed. In the annex questions frequently arising over the planning process are discussed. It is intended to facilitate an overall judgement of the individual system by better knowledge of the complex relations.
Der Beitrag ergänzt einen früheren Aufsatz der Autoren, die ein grundsätzliches Bemessungskonzept für Druckschächte unter Nutzung des passiven Gebirgswiderstandes entwickelt haben. Im untersuchten Rechenmodell sind die Radialrisse im Felsmantel gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die Kumulation ihrer Rissweiten ergibt mit einem Reduktionsfaktor im Modell die maßgebende Weite eines Einzelrisses. Im vorliegenden Artikel wird die Überbrückung dieses Einzelrisses durch die Stahlpanzerung auf Grundlage nachvollziehbarer mechanischer Prinzipien analytisch untersucht und mit FE-Berechnungen ergänzt. Ergebnis ist das Bemessungskriterium der Rissüberbrückung, das weiterführend in Beispielen für Bemessungsvorschläge angewandt wird. Im Anhang werden Fragen diskutiert, die sich bei der Planung häufig stellen. Beabsichtigt ist, durch Analyse der komplexen Zusammenhänge die geschlossene Beurteilung des Systems zu erleichtern.

In the interests of climate protection, ÖBB Infrastruktur AG traditionally focuses on the sustainable use of hydro-electric power for the generation of traction current for the railways. After about 100 years in service, the existing Obervellach I and Lassach power stations will be replaced by the more efficient new Obervellach II and Kaponig plants. With an increased output of 38 MW and a regular working capacity of 125 GWh per year, around 30,000 high speed journeys from Villach to Vienna will be possible.
The challenges in the course of the submission, tender and project planning were the complexity of the project and its size. In particular, the hydraulic, geographical, geological and ecological conditions required cross-disciplinary cooperation in all phases of the planning. Likewise, close coordination between the contractor and the local construction supervision took place and continues to take place in the course of the project.
The vastness of the project area requires sophisticated logistics in its execution. The tunnelling work, in particular, was challenging due to the small cross-section to be excavated and the tunnel length. A special feature is the use of a full-round formwork carriage. During the work along the high pressure down pipe in impassable terrain, using a cableway for carrying material, the focus is on the parallel health and safety arrangements in the construction and equipment activities. The whole project is planned to be commissioned in March 2024.
Im Sinne des Klimaschutzes setzt die ÖBB Infrastruktur AG traditionell auf die nachhaltige Nutzung der Wasserkraft für die Bahnstromerzeugung. Nach ca. 100 Jahren Laufzeit werden die Bestandskraftwerke Obervellach I und Lassach durch die effizienteren Neuanlagen Obervellach II und Kaponig ersetzt. Mit der Ausbauleistung von 38 MW und einem Regelarbeitsvermögen von 125 GWh pro Jahr werden rund 30.000 Railjetfahrten von Villach nach Wien ermöglicht. Die planerischen Herausforderungen im Zuge der Einreichungs-, Ausschreibungs- und Ausführungsplanung lagen in der Komplexität des Gesamtprojekts. Vor allem die hydraulischen, geographischen, geologischen und ökologischen Rahmenbedingungen erforderten von allen Beteiligten eine fachübergreifende Zusammenarbeit in allen Planungsphasen. Ebenso fanden und finden im Zuge der Ausführung intensive Abstimmungen mit dem Auftragnehmer und der örtlichen Bauaufsicht statt. Die Weitläufigkeit des Projektgebiets erfordert in der Ausführung eine ausgeklügelte Logistik. Speziell die Vortriebsarbeiten waren aufgrund des kleinen Ausbruchquerschnitts sowie der Stollenlänge herausfordernd. Als Besonderheit gilt der Einsatz eines Full-Round Schalwagens. Bei den Arbeiten entlang des Kraftabstiegs im unwegsamen Gelände stehen, mit Unterstützung einer Materialseilbahn, die parallelen Bau- und Ausrüstungstätigkeiten hinsichtlich Arbeitssicherheit im Fokus. Die Gesamtinbetriebnahme ist für März 2024 geplant.

The Rudolf-Fettweis hydropower plant, owned and operated by EnBW Energie Baden-Württemberg AG, is situated in the Murg valley in the Northern Black Forest. The construction of a new underground Lower Basin is planned to upgrade the existing hydropower station. The in-situ rock mass consists of Forbach Granite with local weakness zones, as encountered in the boreholes. Considering the extent of the project area, a 3D geological prediction model was used to allow a better interpretation of the spatial relationships of weakness zones in the rock mass and to optimize the orientation of the underground caverns. Adverse effects for the public were counteracted at a very early stage, so that the project received a high level of public acceptance. The present paper describes the current state of the project.
Im Murgtal im Nordschwarzwald befindet sich das Rudolf-Fettweis-Werk der EnBW Energie Baden-Württemberg AG. Zur Erneuerung des Standorts ist der Neubau einer untertägigen Unterstufe geplant. Die im Projekt angetroffenen geologischen Verhältnisse bestehen aus der Formation des Forbach-Granits, in dem lokale Schwächezonen erkundet wurden. Angesicht der Ausdehnung des Projektgebiets kam ein 3D-Prognosemodell der Geologie zum Einsatz, um die Interpretation der räumlichen Lagebeziehung der Schwächezonen im Gebirge und die Orientierungen der neuen unterirdischen Anlagen entsprechend zu optimieren. Der Vermeidung öffentlicher Betroffenheiten wurde frühzeitig entgegengewirkt, sodass das Projekt eine ausgesprochen hohe Akzeptanz in der Öffentlichkeit genießt. Der vorliegende Beitrag stellt den aktuellen Stand im Projekt vor.

Construction of the Verbund project Limberg III pumped storage power station is currently underway in the area of the Kaprun/Salzach power station group. Preliminary work started on 6 April 2021, the main construction work started on 7 January 2022 and the overall facility is scheduled to be commissioned the end of 2025. Kaprun has a long history in the construction of power stations. The Kaprun storage power stations in the 1950s were an outstanding engineering feat and is symbolic of the reconstruction efforts that took place in Austria in the wake of World War II. The power station facilities at the main and upper stage have been in existence since the 1950s and have since been continuously expanded. From 2006 to 2011 the all-year-round reservoirs Mooserboden and Wasserfallboden were extended to include the Limberg II pumped storage station. The group is currently expanding the Kaprun/Salzach power station group by building the Limberg III pumped storage station, for which the same design as Limberg II has been adopted for implementation purposes. In addition to the significant logistical challenges posed by the high mountain location of the construction site, this report also covers the tunnelling systems.
Das Verbund Projekt Pumpspeicherwerk Limberg III wird aktuell im Bereich der Kraftwerksgruppe Kaprun/Salzach realisiert. Die Vorarbeiten haben am 6. April 2021 begonnen, die Hauptbauarbeiten befinden sich seit 7. Januar 2022 in Bau, die Inbetriebsetzung der Gesamtanlage ist Ende 2025 geplant. Kaprun hat eine lange Geschichte im Kraftwerksbau. Die Errichtung der Speicherkraftwerke Kaprun in den 1950er-Jahren zählen zu den herausragenden Ingenieurleistungen und sind ein Symbol für den Wiederaufbau Österreichs nach dem Zweiten Weltkrieg. Die seit den 1950er-Jahren bestehenden Kraftwerksanlagen der Haupt- und Oberstufe wurden in der Folge ständig erweitert. In den Jahren 2006 bis 2011 wurden die Jahresspeicher Mooserboden und Wasserfallboden um das Pumpspeicherwerk Limberg II erweitert. Aktuell erweitert Verbund die Kraftwerksgruppe Kaprun/Salzach um das Pumpspeicherwerk Limberg III, das bauartgleich zu Limberg II realisiert wird. Neben den schwierigen logistischen Herausforderungen dieser Hochgebirgsbaustelle wird im Bericht auf die Vortriebssysteme eingegangen.

In 2004, ÖBB-Infrastruktur AG started the first studies for the construction of a pumped-storage hydro power plant between the two largest reservoirs of the existing Stubach Valley power plant group in Salzburg's Pinzgau region. Two reversible pump-turbine units including a full converter with a total capacity of 170 MW and a maximum flow of 80 m3/s are planned. The construction of the 335 million. euro project started in 2020 and will be completed by autumn 2025. In addition to a 50,000 m3 cavern, an 11.5 km tunnel system including the access tunnels and the power water ways have been built. Most of the 11.5 km tunnel system is situated in stable gneiss. A greater challenge is the construction of the two inlet and outlet structures in the high mountain region during the winter season, when the lakes can be held on the lowest reservoir level. Since the remaining construction work is also carried out at an altitude of 1500 to 2250 m above sea level in alpine terrain, the construction company has been facing recurring problems such as snow, cold, wind, mudslides and the associated logistical difficulties. Despite these challenges, the excavation work was completed in summer 2022. The main focus is currently placed on the concrete works in the cavern, which is scheduled to be completed in autumn 2023. This will be followed by the installation of mechanical and electrical equipment as well as the control systems.
Die ÖBB-Infrastruktur AG begann 2004 mit den ersten Studien für den Bau eines Pumpspeicherkraftwerks zwischen den zwei größten Stauseen der bestehenden Kraftwerksgruppe Stubachtal im Salzburger Pinzgau. In einer Kaverne werden zwei reversible Pumpturbinen-Maschinensätze samt Vollumrichter mit einer Gesamtleistung von 170 MW und einem maximalen Durchfluss von 80 m3/s vorgesehen. Der Bau des 335 Mio. Euro teuren Projekts begann 2020 und dauert bis Herbst 2025. Neben einer 50.000 m3 großen Kaverne wurden auch 11,5 km Tunnel- und Stollen für das Projekt aufgefahren, weitgehend in standfesten Gneisen. Deutlich schwieriger gestaltet sich der Bau der Ein- und Auslaufbauwerke in den beiden Hochgebirgsstauseen, hier kann nur im Hochwinter bei abgesenktem Seepegel gearbeitet werden. Da auch die restlichen Bauarbeiten in einer Höhe von 1500 bis 2250 m ü.A. in alpinem Gelände stattfinden, wird die ausführende Baufirma wiederkehrend vor die damit verbundenen Probleme wie Schnee, Kälte, Wind, Vermurungen und die daraus resultierenden Logistikerschwernisse gestellt. Trotz der Herausforderungen konnten die Ausbrucharbeiten im Sommer 2022 abgeschlossen werden. Das Hauptaugenmerk liegt derzeit im Ausbau der Kaverne, hier laufen bis Herbst 2023 die Betonarbeiten, danach folgt die Installation von Maschinenbau, Elektro- und Leittechnik.

In response to spalling of concrete parts, the headrace tunnel was to be strengthened section by section and made fit for the years to come. Since little information was available on the condition of the tunnel and the cause of the spalling, possible damage patterns and causes were analyzed and grouting in combination with concrete rehabilitation were defined as strengthening measures. During a break in operation of approx. 2 months in June 2020, cement injections were tested in grouting trials in different variants to determine their suitability and optimize the parameters and the work to be carried out. The tests and the investigations carried out revealed interesting findings about the condition of the tunnel. The grouting was carried out at low pressure, at different distances and drilling depths, testing important parameters for the subsequent execution and enabling optimization. The porosity of the lining was significantly reduced by grouting, thus improving the quality of the shell. A before-and-after measurement with georadar investigation demonstrated the improvement of the lining due to the grouting.
A remarkable finding is the combination of the relatively poor quality of the lining concrete, which is due to the construction during World War II, with the practically uncracked and relatively tight lining. It is a testimony to a high level of construction skill that it was possible to create such durable structures with the means available at the time.
Nach abgeplatzten Betonteilen im Druckstollen sollte dieser abschnittsweise ertüchtigt und für die weiteren Jahre fit gemacht werden. Da wenig Informationen über den Zustand des Stollens und die Ursache der Abplatzung vorlagen, wurden mögliche Schadensbilder und Ursachen analysiert und Injektionen in Kombination mit einer Betonsanierung als Ertüchtigungsmaßnahme definiert. Innerhalb einer Betriebspause von ca. 2 Monaten wurden im Juni 2020 Zementinjektionen in Verpressversuchen in verschiedenen Varianten getestet, um deren Eignung festzustellen, bzw. die Parameter und auszuführenden Arbeiten zu optimieren. Die Versuche und die dabei gemachten Untersuchungen ergaben interessante Erkenntnisse über den Zustand des Stollens. Die Injektionen erfolgten bei niedrigem Druck, wurden in verschiedenen Abständen und Bohrtiefen ausgeführt und dabei wichtige Parameter für die spätere Ausführung getestet und Optimierungen ermöglicht. Die Porosität der Auskleidung konnte dabei wesentlich reduziert und damit die Qualität der Schale verbessert werden. Mit einer Vorher-nachher-messung mit Georadar konnte die Verbesserung der Auskleidung durch die Injektion nachgewiesen werden.
Eine bemerkenswerte Erkenntnis ist die Kombination aus verhältnismäßig bescheidener Qualität des Auskleidungsbetons, die dem Bau während des Zweiten Weltkriegs geschuldet ist, mit der praktisch ungerissenen und relativ dichten Auskleidung. Es zeugt von einer hohen Baukunst, dass mit den damals verfügbaren Mitteln so dauerhafte Bauwerke erstellt werden konnten.

Kühtai Dam is an embankment dam with a central earth core that is founded on rock. The rock surface is treated by shaping, adding dental concrete and, finally, grouting. A large excavation was required to expose the rock in the earth core foundation. Before starting the excavation, the Längentalbach stream had to be diverted. The upstream and downstream shells of Kühtai Dam are founded on the remaining overburden. Under the earth core, an inspection tunnel is located along the dam axis. The tunnel serves to accommodate measuring equipment and decouple fill and grout curtain works in terms of sequence of construction. In deviation from the tender project, the inspection gallery on each side of the valley is constructed as a combination of two conventional adits and two raise-boring shafts. To connect the adits and shafts, reinforced concrete structures are situated at half dam height, on which the earth core is founded directly similar to an inspection gallery in trench type. On the one hand, this adjustment is the result of a geological fault detected during the preliminary excavation works in 2020. The fault crosses the core footprint in the orographic left flank of the valley. On the other hand, the subdivision of the two long conventional shafts will eliminate the construction time constraint resulting from the requirement to not start grouting in the dam foundation until the conventional tunnelling below the dam has been completed.
Der Staudamm Kühtai ist ein Schüttdamm mit zentralem Erdkern. Die Kerndichtung gründet auf Fels, der durch Profilieren, Plombieren und Injizieren von der Oberfläche (Flächenschirm) vergütet wird. Zur Freilegung der Kernaufstandsfläche war ein großer Voraushub erforderlich, mit dem erst nach Umleitung des Längentalbachs durch den späteren Grundablassstollen begonnen werden konnte. Die luft- und wasserseitigen Stützkörper gründen auf der ausreichend tragfähigen verbleibenden Überlagerung. Unter dem Kern verläuft im Fels ein Kontrollstollen, welcher der Aufnahme von Messeinrichtungen sowie der zeitlichen Entkopplung von Dammschüttung und Tiefenschirminjektion dient. Abweichend vom Ausschreibungsprojekt wird der Kontrollstollen je Talseite als Kombination aus zwei konventionell vorgetriebenen Stollen und zwei Raise Boring Schächten hergestellt. Zur Verbindung der Stollen und Schächte sind auf halber Dammhöhe Verbindungsbauwerke aus Stahlbeton vorgesehen, auf denen der Erdkern wie auf einem Kontrollgang in Künettenbauweise gründet. Diese Anpassung ist einerseits das Resultat einer im Zuge der Vorarbeiten 2020 aufgeschlossenen geologischen Störung, der die Kernaufstandsfläche in der orographisch linken Talflanke quert. Andererseits kann durch den Entfall der beiden langen konventionellen Schächte der bauzeitliche Zwang aufgelöst werden, der sich aus der Forderung ergibt, mit dem Flächenschirm erst nach Abschluss der konventionellen Vortriebe unter dem Damm zu beginnen.

Great importance is attached to 'pressure-volume records' for the execution, documentation and billing of rock grouting. In this context, special digital data management systems are now available which can provide data in a structured and consistent format that is also suitable for artificial intelligence (AI) approaches. Using datasets from a tunnel project in Scandinavia, this paper shows that artificial neural networks can be used to reliably predict the evolution of pressure-volume records or the volume of grout injected at the end in the interests of construction site efficiency. Taking into account the technical feasibility of using AI to support tunnel grouting, we then show which contractual modifications would be required in order to make effective use of corresponding developments.
Für Ausführung, Dokumentation und Abrechnung von Injektionsarbeiten im Festgestein haben die sogenannten Druck-Mengen-Schriebe eine große Bedeutung. Hierfür stehen mittlerweile spezielle digitale Datenmanagementsysteme zur Verfügung, welche die Daten derart strukturiert und konsistent bereitstellen können, dass diese auch für Ansätze von Künstlicher Intelligenz (KI) nutzbar werden. Der vorliegende Beitrag zeigt anhand von Datensätzen eines Tunnelprojekts in Skandinavien, dass mittels Künstlicher Neuronaler Netze eine unter baustellenpraktischen Gesichtspunkten zuverlässige Prognose des weiteren Verlaufs von Druck-Mengen-Schrieben bzw. des am Ende verpressten Injektionsgutvolumens möglich ist. Vor dem Hintergrund der grundsätzlich möglichen technischen Realisierbarkeit von KI im Zuge von Injektionsarbeiten beim Tunnelbau wird anschließend aufgezeigt, welche bauvertraglichen Anpassungen erforderlich wären, um entsprechende Entwicklungen auch tatsächlich nutzen zu können.

When it comes to underground structures, water ingress from the surrounding formations leads to several environmental, economic and sustainability issues. To obtain the sealing, the grouting of rock fractures is done. Today, in the grouting operations, which are commonly conducted in almost all the tunnel and subsurface infrastructure projects, the pressure applied is static. This type of applied pressure might be suitable for the large fracture apertures >100 &mgr;m, but it has been acknowledged that it is difficult to obtain sufficient penetration through smaller apertures, where filtration of cement particles starts to occur. Research is already done to overcome this issue by applying dynamic grouting pressure instead of static. It was proved that this approach erodes the formed filter cakes and improves grout penetrability in fractures below 100 &mgr;m. This research focuses on low-frequency rectangular pressure impulse as an alternative to other methods. The goal is to improve grout spread in micro-fractures (especially in apertures < 70 &mgr;m). During the investigation, a prototype dynamic injection equipment was built and tested under laboratory conditions. The 4 m variable aperture long slot (VALS) was used in the experiments to simulate rock fractures. The test showed better grout penetrability using dynamic pressure approach. At the current time of writing this article, preparation works are done for field test of prototype equipment at SKB Hard Rock Laboratory (HRL) at Äspö, Sweden.

Entwicklung einer dynamischen Mörtelinjektion in Labor- und Feldversuchen
Wenn es um unterirdische Strukturen geht, führt das Eindringen von Wasser aus den umgebenden Formationen zu mehreren Umwelt-, Wirtschafts- und Nachhaltigkeitsproblemen. Zur Erzielung der Abdichtung erfolgt die Verpressung von Gesteinsbrüchen. Heutzutage ist der ausgeübte Druck bei Injektionsarbeiten, die üblicherweise bei fast allen Tunnel- und unterirdischen Infrastrukturprojekten durchgeführt werden, statisch. Diese Art des angelegten Drucks könnte für große Bruchöffnungen > 100 &mgr;m geeignet sein, aber es wurde anerkannt, dass es schwierig ist, eine ausreichende Durchdringung durch kleinere Öffnungen zu erreichen, wo eine Filtration von Zementpartikeln beginnt. Es wird bereits geforscht, um dieses Problem zu lösen, indem dynamischer Injektionsdruck anstelle von statischem angewendet wird. Es wurde nachgewiesen, dass dieser Ansatz die gebildeten Filterkuchen erodiert und die Durchdringbarkeit des Mörtels in Rissen unter 100 &mgr;m verbessert. Diese Forschung konzentriert sich auf niederfrequente rechteckige Druckimpulse als Alternative zu anderen Methoden. Ziel ist es, die Mörtelausbreitung in Mikrorissen (insbesondere in Öffnungen < 70 &mgr;m) zu verbessern. Während der Untersuchung wurde ein Prototyp einer dynamischen Injektionsanlage gebaut und unter Laborbedingungen getestet. Der vier Meter lange Variable Aperture Long Slot (VALS) wurde in den Experimenten verwendet, um Gesteinsbrüche zu simulieren. Der Test zeigte eine bessere Eindringfähigkeit des Mörtels unter Verwendung des dynamischen Druckansatzes. Zum jetzigen Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokuments werden Vorbereitungsarbeiten für den Feldtest der Prototypausrüstung im SKB Hard Rock Laboratory (HRL) in Äspö, Schweden, durchgeführt.

Construction projects such as the construction of a new metro system can require extensive compensation grouting measures for existing buildings. A comprehensive monitoring system and corresponding data management system (DMA) are crucial monitoring elements throughout the construction process. Elevation grouting prevents any impact the construction measures may have on buildings located in the vicinity. For this purpose, tubes-à-manchettes are installed in a tight grid underneath the buildings. Double packers are used to achieve stabilisation at an early stage, i.e. contact grouting. Therefore, if tunnel driving causes the subsoil to settle, elevation grouting can be introduced as a countermeasure. By using the data provided by water level gauges, the system automatically proposes a measure, which is transmitted to the grouting platform following the check and approval by the responsible engineer. The machine operator selects the sleeve and starts the fully automated grouting process. Each grouting process is recorded, transmitted to the DMS, analyzed in real time, checked and visualized. All parties involved in the project are able to view the data via the web platform at any time and are provided with comprehensive information.
Bauprojekte wie der Neubau einer U-Bahn können umfassende Maßnahmen zur Setzungskompensation für Bestandsobjekte erforderlich machen. Für eine baubegleitende Kontrolle ist ein umfassendes Monitoringsystem und entsprechendes Datenmanagementsystem (DMS) unerlässlich. Durch Hebungsinjektionen wird sichergestellt, dass in der Nähe gelegene Gebäude nicht durch Baumaßnahmen beeinträchtigt werden. Dazu werden Manschettenrohre in engem Raster unter den Objekten eingebaut und per Doppelpacker beaufschlagt, um eine Vorverfestigung zu erreichen, die Kontaktinjektion. Tritt durch den Tunnelvortrieb eine Setzung auf, kann mit einer Hebungsinjektion reagiert werden. Auf Basis der Datenlage von Schlauchwaagen erstellt das System automatisch einen Handlungsvorschlag, der nach Überprüfung und Freigabe durch den verantwortlichen Ingenieur an die Injektionsanlage übermittelt wird. Der Geräteführer wählt die Manschette und startet den vollautomatischen Injektionsprozess. Jeder Injektionsvorgang wird aufgezeichnet, in das DMS übertragen, in Echtzeit analysiert, überprüft und visualisiert. Alle Projektbeteiligten können die Daten jederzeit über die Webplattform einsehen und umfassende Informationen einholen.

More and more projects use single-shell segmental lining for rock support as well as water and frost protection. Unless the potential water pressure is very high, i.e., above several hundreds of meters, these lining structures are usually built as undrained fully watertight tunnels. The Follo Line Project included a considerable amount of pre-excavation grouting to reduce the water ingress during construction and invested a lot in injections to close leakage points after the tunnel excavation had finished. This article discusses the various types of injections and reflects critically the use of single-shell linings for tunnels with high water pressure.

Erfahrungen von vorauseilenden und Abdichtungsdichtungsinjektionen beim Follo Line Projekt
Immer mehr Projekte verwenden einschalige Tübbingauskleidungen zur Felssicherung sowie zum Wasser- und Frostschutz. Sofern der potenzielle Wasserdruck nicht sehr hoch ist, über mehrere hundert Meter, werden diese Bauwerke normalerweise als undrainierte, vollständig wasserdichte Tunnel gebaut. Das Follo Line Projekt führte während des Vortriebes umfangreiche vorauseilende Injektionen durch, um das Eindringen von Wasser während des Baus zu reduzieren und investierte viel in Injektionen, um Leckstellen nach Abschluss der Vortriebsarbeiten zu schließen. Dieser Beitrag diskutiert die verschiedenen Injektionsarten und reflektiert kritisch den Einsatz einschaliger Auskleidungen für Tunnel mit hohem Wasserdruck.

The planned Brescia-Verona high-speed/high-capacity railway line is a key project of the Milan-Verona railway link. Between Brescia and Verona, the new line is about 48 km long, running mostly alongside the A4 highway. Near Lonato (south of Garda Lake), the line goes under A4 and other buildings and structures, through twin tunnels bored by the tunnel boring machine (TBM). The soil consolidation project is deemed necessary to protect the road from subsidence before the TBM is deployed. On site, the soil is extremely heterogeneous but always characterized by a silty sand matrix. The poor capacity of the soil to be permeated led to reshaping the borehole mesh and selecting both cementitious and silicate-based grout mixes designed to obtain rheological features leading to better permeation capability. The operation to prevent subsidence involved injecting some 10,000 m3 of grout mixture, through about 90, 000 m of sleeved pipes, in multi-directional geometries.

The Semmering Base Tunnel (SBT), which has a total length of 27.3 km, is one of the most important construction projects in the Baltic-Adriatic railway corridor. The base tunnel crosses the foothills of the Eastern Alps and connects the two federal states of Lower Austria and Styria. Due to the complex rock conditions, extensive and novel grouting systems are used. The primary target of the grouting is to reduce the permeability of the rocks and reduce the water entry (peak water ingress in the tunnelling area up to 300 l/s), as well as to improve the rock mass strength in some parts.
Based on the grouting design, specific drilling and grouting procedures with various grouting materials were developed for sealing and tempering the water-bearing areas of Grassberg and Otterstock. Innovations include the development of a standpipe packer and a cased grouting-pipe system with grouting valves to prevent erosion along the drilling line for use in unstable borehole conditions. The combined cement/polyurethane suspension (hybrid grout) allows an extended economical use of cement suspensions.
Der Semmering-Basistunnel (SBT) mit einer Gesamtlänge von 27,3 km ist eines der wichtigsten Bauprojekte des Baltisch-Adriatischen Eisenbahnkorridors. Der Basistunnel durchörtert die Ausläufer der Ostalpen und verbindet die beiden Bundesländer Niederösterreich und Steiermark. Aufgrund der komplexen Randbedingungen kommen umfangreiche und neuartige Injektionen zum Einsatz. Das primäre Injektionsziel ist eine Verringerung der Gebirgsdurchlässigkeit und Reduktion der Wasserzutritte (Spitzenwasserzutritte im Vortriebsbereich bis zu 300 l/s), sowie abschnittsweise eine Gebirgsverbesserung. Basierend auf der Injektionsplanung wurden spezifische Bohr- und Injektionsverfahren mit diversen Injektionsmaterialien für die Abdichtung und Vergütung der stark wasserführenden Gebirgsbereiche des Grassbergs und Otterstocks entwickelt. Die Innovationen umfassen u. a. die Entwicklung eines Standrohrpackers und ein verrohrtes Bohrsystem mit Injektionsventilen zur Verhinderung von Erosion entlang des Bohrstrangs für den Einsatz bei instabilen Bohrlochverhältnissen. Die kombinierte Zement/Polyurethan-Suspension (Hybridmörtel) erlaubt einen erweiterten ökonomischen Einsatz von Zementsuspensionen.

The soil is a heterogeneous three-phase system with varying mechanical properties. It is usually abstracted to a subsurface model with homogeneous layers. The basic data for this model are individual probings/boreholes. Assumptions are made to describe the structure of the unsampled areas and the general scatter of the soil properties within the layers is not taken into account. This results in an approximation of the real conditions, which leads to uncertainties. In order to compensate this, the soil variability can be covered by a number of different parameter combinations. In the field of geotechnical engineering, this approach is called the Random Finite Element Method (RFEM).
In terms of a master thesis, the technical implementation of such method has been investigated. It was used for the stability analysis of a theoretical slope and the results were compared with the Limit Equilibrium Method (LEM) and the Strength Reduction Finite Element Method (SRFEM). The last one was also used to identify the relevant failure criteria for the finite element. By using different meshes of the same slope, their effect on the safety factor was observed.
Der Boden ist ein heterogenes Dreiphasensystem mit variierenden mechanischen Eigenschaften und wird meistens zu einem Baugrundmodell mit homogenen Schichten abstrahiert. Die Grundlagen sind dabei punktuelle Sondierungen/Bohrungen. Zur Beschreibung des Aufbaus der nicht untersuchten Zwischenbereiche werden Annahmen getroffen und die allgemeine Streuung der Bodenkennwerte wird in den Schichten nicht berücksichtigt, was zu Unsicherheiten führt. Um die natürliche Variabilität des Bodens direkt in die Bemessungen einbeziehen zu können, werden einzelne oder mehrere Schichten mit unterschiedlichen Parameterkombinationen abgebildet. Bei einer ausreichenden Anzahl wird statistisch davon ausgegangen, dass alle möglichen Verteilungen der Kennwerte betrachtet worden sind. Mit einer Monte Carlo Simulation kann anschließend die Versagenswahrscheinlichkeit der Böschungssituation ermittelt werden. Dieses Vorgehen wird im Bereich der Geotechnik als Random Finite Elemente Methode (RFEM) bezeichnet.
Im Zuge einer Masterarbeit wurde die technische Umsetzung des Verfahrens untersucht. Dieses wurde für die Stabilitätsberechnung einer theoretischen Modellböschung herangezogen und mit den Ergebnissen des Lamellenverfahrens und der Strength Reduction Finite Elemente Methode (SRFEM) verglichen. Letztere diente auch zur Identifizierung der maßgebenden Abbruchkriterien für die FE-Analysen.

Calculation approaches, shear strength approaches, material parameters and external influences have a significant impact on the results of slope stability analyses. This influence can be quantified as influence on the safety factor in sensitivity analyses. As expected, a lower shear strength of the soil or a higher groundwater flow through a slope lead to lower factors of safety. In the two case studies considered here, it is evident that the parameter with the highest sensitivity of the safety factor is not unique. This most influencing parameter depends on the boundary conditions and the geometry of the landslide. In addition to the safety factor, the above parameters also strongly influence the geometry of the failure mechanism. Here, for example, different permeability coefficients for stratified soil and the consideration of a nonlinear shear strength criterium show significant changes in the failure geometry. Therefore, the modelled failure geometry has to be considered in addition to an certain safety factor for the validation of a landslide modelling.
Berechnungsansätze, Scherfestigkeitsansätze, Materialparameter und äußere Einwirkungen haben einen deutlichen Einfluss auf die Ergebnisse von Standsicherheitsuntersuchungen. Dies kann als Einfluss auf den Sicherheitsfaktor in Sensitivitätsanalysen quantifiziert werden. Erwartungsgemäß führen eine geringere Scherfestigkeit des Bodens oder eine stärkere Durchströmung eines Hangs zu geringeren Sicherheitsfaktoren, aber auch die anderen oben genannten Einflüsse spielen eine Rolle. Bei beiden hier betrachten Fallbeispielen zeigt sich, dass die Sensitivität des Sicherheitsfaktors auf einen Parameter nicht immer für denselben Parameter am höchsten ist. Dieser damit maßgebendste Parameter hängt von den Randbedingungen und der Geometrie der Rutschung ab. Neben dem Sicherheitsfaktor beeinflussen die oben genannten Parameter auch stark die Geometrie des Versagensmechanismus. So zeigen hier vor allem unterschiedliche Durchlässigkeitsbeiwerte bei geschichtetem Boden und die Berücksichtigung einer nichtlinearen Scherfestigkeit deutliche Änderungen in der Versagensgeometrie. Für eine Validierung einer Modellierung einer Hangrutschung ist daher neben einem entsprechenden Sicherheitsfaktor auch die modellierte Bruchkörpergeometrie heranzuziehen.

As part of the i2MON research project, an integrated monitoring service was developed for the identification and evaluation of soil and slope movements in the context of coal mining. The focus was on the correct integration (to give reliability, accuracy and integrity) of a long-range laser scanner into a web-based monitoring system from an engineering geodetic point of view. A web-based application of terrestrial laser scanners has been developed by cooperation between DMT GmbH & Co. KG and RIEGL Laser Measurement Systems GmbH.
The system allows a high temporal and spatial resolution for measured value acquisition by means of permanent installation in the vicinity of a monitored object. This article shows how the laser scanner can be remotely controlled within a web-based monitoring platform. In addition, the integration of various sensors (including total station, GNSS, geotechnical sensors) within a project into a uniform monitoring platform based on a web interface and the corresponding data analysis (including the automatic detection of geomorphological processes) will be described.
Im Rahmen des Forschungsprojekts i2MON wurde ein integrierter Monitoring-Dienst zur Identifikation und Bewertung von Boden- und Hangbewegungen im Zusammenhang mit dem Steinkohlenabbau entwickelt. Der Fokus lag dabei auf der aus ingenieurgeodätischer Sicht korrekten Integration (Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Integrität) eines Long Range Laserscanners in ein webbasiertes Monitoringsystem. In Zusammenarbeit zwischen der DMT GmbH & Co. KG und RIEGL Laser Measurement Systems GmbH ist eine webbasierte Anwendung terrestrischer Laser-Scanner entstanden. Das System erlaubt mittels permanenter Installation im nahen Umfeld eines Überwachungsobjekts eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung bei der Messwerterfassung. In diesem Beitrag wird dargestellt, wie der Laserscanner innerhalb einer webbasierten Monitoring-Plattform ferngesteuert werden kann. Darüber hinaus wird die Integration verschiedenster Sensorik (u. a. Totalstation, GNSS, geotechnische Sensorik) innerhalb eines Projekts in eine einheitliche, auf einem Web-Interface basierende Überwachungsplattform und die entsprechende Datenanalyse (u. a. die automatische Erkennung geomorphologischer Prozesse) gezeigt.

Slow moving landslides are a common phenomenon in the Alps. Often built-up areas, infrastructure such as motorways, water storage or stream control structures are affected by such landslides. In this paper two case studies are discussed to present a decision-making system for the evaluation and handling of such slow-moving landslides.
Langsam ablaufende Großmassenbewegungen sind ein in den Alpen häufig anzutreffendes Phänomen. Häufig beeinflussen derartige Großmassenbewegungen Siedlungsräume, Infrastrukturanlagen wie Verkehrswege oder Wasserspeicher, aber auch Wildbäche und die damit verbundenen Verbauungen. Im gegenständlichen Beitrag wird anhand zwei kurz vorgestellter Fallbeispiele ein System zur Entscheidungshilfe in der Bewertung und dem Umgang mit langsam ablaufenden Großmassenbewegungen aus geotechnischer Sicht vorgestellt.

The rockslide systems along the Gepatsch reservoir in the Kaunertal valley are among the best investigated and monitored slopes in the Alps since TIWAG began operating the Kaunertal power plant in 1964. The rockslide systems consist of several individual slabs with variable activity. Only the deformation characteristics of the Hochmais slab shows transient behaviour and depends on external influences such as reservoir operation. No effects from heavy precipitation or snowmelt on the deformation characteristics were observed prior to 2019. The large amount of precipitation accumulated as snow in the winter of 2018/2019, combined with cool spring weather and low reservoir level, resulted in an increased deformation rate of the Hochmais slab due to excessive snowmelt in June 2019. The maximum deformation rate of several mm per week was the highest activity of the Hochmais slab since the end of the first impoundment period in 1966. In response to this exceptional situation, the engineers at TIWAG, in conjunction with external experts and the competent authorities, temporarily restricted the reservoir operation. The increased rates of deformation of the Hochmais slab decreased to the expected level in the late summer of 2019
Die Einhänge des Speichers Gepatsch im hinteren Kaunertal zählen seit Inbetriebnahme des Kraftwerks Kaunertal im Jahr 1964 zu den am besten untersuchten und überwachten Hängen in den Alpen. Von den bekannten Massenbewegungssystemen zeigt nur die Hochmaisscholle in ihrer Deformationscharakteristik eine Abhängigkeit von der Speicherbewirtschaftung. Bis zum Jahr 2019 wurde keine eindeutige Auswirkung aus Starkniederschlägen oder Schneeschmelze auf das Verformungsverhalten der Massenbewegungen nachgewiesen. Große akkumulierte Niederschlagsmengen im Winter 2018/2019 und die durch das kühle Frühjahr erst im Juni einsetzende exzessive Schneeschmelze generierten für die Hochmaisscholle eine Kombination aus tiefem Speicherstand und großem Grundwasserdargebot, was zu einer Zunahme der Bewegungsraten von mehreren Millimetern pro Woche führte; Bewegungsraten, die seit Ende der Ersteinstauphase nicht mehr gemessen wurden. Als Reaktion darauf wurde durch die Verantwortlichen der TIWAG, unter Einbeziehung einer Expertengruppe und in Abstimmung mit den zuständigen Behörden, die Speicherbewirtschaftung vorübergehend eingeschränkt. Die erhöhten Bewegungsraten der Hochmaisscholle nahmen nach Rückgang des Grundwasserdargebots und konstantem Speicherstand in den Spätsommermonaten wieder auf das zu erwartende Maß ab.

During the construction of the S31 Burgenland expressway in the 1980s, a deep-seated landslide was activated in the Sieggraben area (Central Burgenland, Austria) on the E8 cutting slope over a length of about 200 m. At that time, the high movement rate of the landslide could only be controlled by flattening the slope significantly. At the beginning of the 2000s, additional stabilising piles (dowels) were installed in combination with a deep groundwater drainage system. Although the landslide was stabilised by these measures, discrete zones of weakness, i.e. shear zones, remained in the subsoil due to the original slope movement. For widening the expressway in 2018 to 2021, the toe of the E8 embankment had to be set back by up to about 6 m. Due to this change in the existing stress condition, it was feared that the pre-existing shear zones would be reactivated. In order to maintain the safety level, structural reinforcement measures as well as a monitoring concept based on the Observational Method were needed during the construction phase.
Im Zuge der Errichtung der S31 Burgenland Schnellstraße in den 1980er-Jahren wurde im Bereich Sieggraben (Mittelburgenland) an der Einschnittsböschung E8, über eine Länge von rd. 200 m eine tiefgründige Massenbewegung aktiviert. Die hohe Bewegungsgeschwindigkeit der Rutschung konnte damals nur durch eine maßgebliche Hangabflachung beherrscht werden. Anfang der 2000er-Jahre wurde zusätzlich eine Hangverdübelung in Verbindung mit einer tiefliegenden Drainage ausgeführt. Obwohl durch diese Maßnahmen eine Stabilisierung der Rutschung erreicht wurde, lagen mit den ursprünglichen Bewegungsbahnen diskrete Schwächezonen im Untergrund vor. Für den Sicherheitsausbau der S31 in den Jahren 2018 bis 2021 musste der Böschungsfuß bei E8 um bis zu rd. 6 m Breite zurückgesetzt werden. Durch diese Veränderung des bestehenden Spannungszustands war zu befürchten, dass die bereits vorhandenen Gleitzonen reaktiviert werden könnten. Zur Aufrechterhaltung des Sicherheitsniveaus wurden daher bauliche Sicherungsmaßnahmen erforderlich sowie ein Monitoringkonzept zur Anwendung der Beobachtungsmethode während der Bauphase.