Geologie für Ingenieure 2
Theorie
Theorie
Kartei Details
| Karten | 53 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 07.03.2015 / 20.07.2016 |
| Weblink |
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Kategorien radioaktiver Abfälle
- schwach- und mittelradioaktive Abfälle (LLW) [nicht oder kaum Wärme entwickelnd]
- hochradioaktive Abfälle (HLW) [mit erheblicher Wärmeentwicklung]
Ausschlusskriterium bei Standortsuche von Endlagern für radioaktive Abfälle
-ökologische F. (Schutzgebiete)
-geologische F. (tektonisch aktive Zonen, hohe Trennflächendichte)
-geotechnische F. (nicht ausreichende Mächtigkeit)
Gesteine für Endlage (Vor- und Nachteile)
- Steinsalz:
+geringe Durchlässigkeit (Laugen und Gase)
-hohe Löslichkeit des Salzes (Erosion)
Tongestein:
+geringe Wasserdurchlässigkeit
-Quellverhalten durch Wasseraufnahme
-schlechte Wärmeleitfähigkeit
- Granit:
+geringe Löslichkeit
+hohe Stabilität
-Wasserbewegung im Trennflächensystem
Was ist Wirtsgestein?
Gesteinsumgebung, in der radioaktive Abfälle unterirdisch endgelagert werden können
Sicherheitsanalyse: Endlagerung radioaktiver Abfälle
Standortspez. Sicherheitsbewertung:
-geotechnischer Standsicherheitsnachweis für die Ablagerungs- und Stilllegungsphase
-Langzeitsicherheitsnachweis (Nachbetriebphase)
Multibarrieren Konzept (Endlagerung radioaktiver Abfälle)
-techn. B.: Abfallform
-geotechn. B.: Bohrlochverfüllung, Puffermaterial
-geologische B.: Wirtsgestein
Technische Möglichkeiten für unterirdische Deponierung bzw. Endlagerung
- Nutzung bestehender Untertageanlagen oder spezielle Endlagerungsbergwerke für feste Abfallstoffe
- Versenkung flüssiger pump-/ schüttfähiger Abfälle über Bohrungen in solltechnisch hergestellten Kavernen
- Versenkung flüssiger Abfälle über Tiefbohrungen in permeablen Gesteinshorizonten
Einflussarten auf Standfestigkeit von Böschungen und Hängen
-Geländeform
-geologischer Aufbau (insb. Schichtfolge und Trennflächengefüge)
-Scherfestigkeit der geologischen Schichten
-Wasserverhältnisse (Sickerwasser)
Einfluss des Trennflächengefüges auf die Standfestigkeit einer Felsböschung
- Böschungsausbrüche möglich, wenn sich mehrere Trennflächen so schneiden, dass die Verschneidungslinie flach aus der Böschung fällt
- bei bekannter Orientierung der Trennflächen können diejenigen Blöcke ermittelt werden, für die eine Bewegungsmöglichkeit besteht
Was ist natürlich geneigtes Gelände?
Felshang
Was ist ein künstlich geneigtes Gelände? (Verkehrswegebau)
Felsböschung
Sicherungsmaßnahmen bei Felsböschungen
- Felsanker als einzelne Zugelemente
- Pfeiler, Abstrebungen (u.a.) mit Rückverankerung zur Sicherung überhängender Felssteine
- Spritzbeton in Kombination mit Felsanker zur Verhinderung von Auflockerungen
Unterteilung von Böschungsneigungen nach der Steifheit
-extreme Flachböschungen im Lockergestein (3°-5°)
-Flachböschung im Lockergestein (5°-15°)
-mäßig steile Böschung (15°-40°)
-Steilböschungen im Festgestein (40°-90°)
-Überhängende Böschungen im Festgestein
Ursachen von Hangrutschungen
-Morphologie (Höhe, Neigung, Form)
-Geologie (Lagerung, Trennflächen, Erdbeben)
-Hydrogeologie (Wasser)
-Klima (Niederschlag)
-Biologie (Vegetation)
-Zeit (Alterungsprozesse)
-> infolge Schwerkraft
Was sind Hangrutschungen?
Hangabwärtsgerichtete Massenverschiebungen und –transport durch Wasser von Boden- und Felsmassen
Nenne Maßnahmen
(1) gegen Hangrutschungen
(2) Sanierung von Felshängen
-Verbesserung des Gleitwerks eines Hanges
-Anordnen einer Oberflächen- oder Tiefdrainage
-Stabilisierung der Böschung durch Anordnen von Felsankern
-Anlegen von Bermen
Wie ist die Klassifikation von Hangrutschungen?
-Fallen
-Kippen
-Gleiten
-Driften
-Fließen
Ursache und Folge von Hebungen der Geländeoberflächen
Ursache:
- geogene U.: Quellen wasserempfindlicher Gesteine
- anthropogene U.: Schaffung von Wasserwegeanlagen -> Bohrungen
Folge:
- Ausbildung einer Hebung
- ungleichmäßige Hebungsbeträge
- Schiefstellung von Gebäuden
Einflüsse auf Größe und Form der Senkungsmulde der Geländeoberfläche
-Anzahl der Hohlräume und gegenseitiger Abstand
-Betriebsbedingungen (Innendruck bei Kavernen)
-Steifigkeit der Gesteinsschichten
-Zeitabhängiges Verhalten des Gesteins (Duktilität)
Ursache und Folge von Senkungen der Geländeoberflächen
Ursache:
- geogene U.: Hohlraumbildung in lösungsfähigen Gesteinen
- anthropogene U.: Durch Baumaßnahmen bedingte Hohlräume
Folge
- Ausbildung einer Senkungsmulde
- ungleichmäßige Senkungsbeträge
- Schiefstellung von Gebäuden
Was sind Setzungen der Geländeoberfläche?
Abwärtsgerichtete Verschiebungen der Geländeoberfläche infolge Verformung des oberflächennahen Baugrunds
Was sind Hebungen der Geländeoberfläche?
Aufwärtsgerichte Verschiebungen der Geländeoberfläche
Was sind Senkungen der Geländeoberfläche?
Abwärtsgerichtete Verschiebungen der Geländeoberfläche
Was sind Erdfälle?
Geogen bedingte Verbrauchserscheinungen des Gebirges mit Bildung eines Erdfalltrichters
Was sind Tagesbrüche?
Anthropogen bedingte Verbrauchserscheinungen des Gebirges mit Bildung eines Einsturztrichters
Was sind die Ursachen von Erdfällen?
-Hohlraumbildung im Untergrund (chem./physik.)
-Nachbruch durch Überschreitung der Gesteinsfestigkeit im Gebirge
Was sind die Ursachen von Tagesbrüchen?
-Hohlraumauffahrung im Untergrund (Bergwerke)
-Festigkeit des Gesteins, das den Hohlraum umgibt
-Mächtigkeit der Deckgebirgsschichten
-Tektonik des Untergrundes
Was ist der Durchtrennungsgrad (Kluftflächenanteil)?
Maß, in dem ein Gebirge in Kluftebene durchtrennt ist oder noch Materialbrüche aufweist
Einteilung von Klüften nach der Erstreckung der Trennflächen
-> L. Müller
-Kleinkluft < 1m
-Großkluft 1-10m
-Riesenkluft 10-100m
-Störung >100m
Beschreibung von Gefügeelementen (Trennflächen)
Ort
->Raumstellung
->räumliche Erstreckung
->Öffnungsweite
->Beläge und Zwischenmittel
->Habitus und Kluftwanderungen
Wie ist die Klassifizierung von Kluften?
(1) Öffnungsweiten
(2) Kluftbeläge und Zwischenmittel
(1) Öffnungsweiten
KL1 <1mm: gering geöffnet
KL2 1-10mm: klaffend
KL3 10-100mm: weit geöffnet
KL4 >100mm: sehr weit geöffnet
(2) Kluftbeläge und Zwischenmittel
- Mächtigkeit, Kornverteilung und mineralische Zusammensetzung
- Wassergehalt, Durchlässigkeit und mech. Eigenschaften
Raumstellung des Trennflächengefüges (Darstellung)
-Lagerkugel (Kluft=Schnittfläche in Halbkugel die durch den Mittelpunkt geht)
-Druckstoßpunkt der Kluftflächennormalen durch die Halbkugel
-Lagerkugelnetz in Querlage zur Bestimmung von Raumwinkeln
Was ist eine Trennfläche?
-Fläche einer Diskontinuität innerhalb eines Gebirges <-> unterbrechen die Kontinuität des Felskörpers
-Klüfte oder Schichtgrenzen in Gebirgen
Was sind die Grundtypen bei Kluftbildungen?
->Bruchtypen
-Normalöffnung = Trennbruch
-ebener Schub = Scherbruch
-nicht ebener Schub = nicht ebener Scherbruch
Nenne direkte Erkundungsmethoden.
-Bohrungen
-Felsfreilegung
-Sondierungsstollen und –schächte
Nenne indirekte Erkundungsmethoden.
-Projektkartierungen und Luftbildauswertung
-Geophys. In-situ-Methoden
-optische Bohrlochsondierungen
Was sind Methoden zur Messung von Primärspannungen von Gebirgen?
-Überbohrmethode
-Bohrlochschlitzmethode
-Hydro-Methode
Was sind Methoden zur Messung von Sekundärspannungen von Gebirgen?
-Schlitzentlastungsmethode
-Schlitzkompensationsmethode
Was sind primäre und sekundäre Gebirgsspannungen?
-Primär = Ausgangsspannungen
-Sekundär = Spannungen infolge Ausbruch der Hohlräumen
Nenne Einflüsse auf primäre Gebirgsspannungen?
-Eigengewicht des Untergrundes
-Topographie (Neigung)
-geol. Vorbelastung
-tekton. Beanspruchung
