Problem: Aggressives Bergwasser dringt aus der Sohle in die Konstruktion, Gefahr der Schädigung des Betons
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Als eine der bedeutendsten Ost-West-Verbindungen, verbindet die A4 die Zentren des Rhein-Main- und des Ruhrgebiets mit Thüringen, Sachsen und dem ost- bzw. südost-europäischen Wirtschaftsraum. Innerhalb des Projekts „Ausbau bzw. Neubau der BAB 4“ gilt es, zwischen den Anschlussstellen Magdala und Jena-Göschwitz den zweiröhrigen Tunnel Jagdberg, mit dem Regelquerschnitt RQ 33t und einer Länge von ca. 3,1 km, zu errichten. Er wurde in bergmännischer Bauweise aufgefahren und besitzt sieben Querschläge, drei Überfahrten, fünf Pannenbuchten in jeder Tunnelröhre, einen Entrauchungsschacht (ca. in Tunnelmitte mit 140 m Höhe) sowie jeweils ein Betriebsgebäude im Bereich des West- bzw. Ostportals und ein Lüftergebäude oberhalb des Tunnels.
Schon in der Entwurfsplanung und Vorbereitung der Ausschreibung der Baumaßnahme wurden umfangreiche Untersuchungen zur Baugrundsituation durchgeführt. Diese Erkenntnisse wurden später, bei der Herstellung des Tunnelbauwerks, weitestgehend bestätigt. Vortrieb, Auffahren und Sichern des Tunnels erfolgten in seiner Zeitvorgabe vorfristig. Die etwa in Tunnelmitte verlaufende Störungszone, die die geologische Schnittstelle zwischen Muschelkalk und Bundsandstein (Röt) darstellt, ist unkomplizierter als erwartet durchfahren worden. Da sich das Gebirge als kompakt und ungestört darstellte, wurde auf Basis der Baugrunduntersuchungen eine Wasserwegsamkeit im Röt nicht angenommen. Bei den Vortriebsarbeiten und der Standzeit der Tunnelaußenschale waren die Bereiche mit offener Sohle ohne Bergwasserzutritte angetroffen und ausgebaut worden. Die im Vorfeld durch das Baugrundgutachten prognostizierten Bergwassermengen sind nicht im erwarteten Umfang angetroffen worden.
Lösung
Um jedoch das Eindringen von Wässern aus dem Deckgebirge (Muschelkalk) in den Rötbereich zu verhindern, wurden eine Abschottung bzw. eine Absperrung und die gezielte Fassung möglicher sickernder Bergwässer veranlasst. Weitere Untersuchungen waren zu der Bewertung gekommen, dass mögliche Wasserzutritte äußerst stark betonangreifend (sulfathaltig) sind. Zur gezielten Fassung und schadlosen Ableitung möglicher sickernder Bergwässer wurden Injektionsschleier mit Sperrbauwerken geplant und ausgeführt.
Eine durch Injektionen erzeugte Barriere (Injektionsschirm), anschließende kontrollierte Ableitung des Bergwassers in ein nachträglich installiertes Drainagesystem.
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