Langzeitbeobachtung der Entwicklung einer durch hydro-mechanische Belastung beanspruchten Auflockerungszone
Beitrag zum Projekt:
EB-Experiment (Engineered Barrier, MontTerri Project)
Theoretischer Strahlenverlauf zwischen vier Beobachtungsbohrungen. Die „Kantenlänge“ des untersuchten Bereichs beträgt ca. (1 x 1 x 2,1) m
Quelle: BGR
Methode: Automatisierte tägliche Cross-hole Messung über 576 Tage im Bentonit (quellfähiges Verfüllmaterial) und im Gebirgsnahbereich. Die Abbildung zeigt die Messkonfiguration mit den 140 verschiedenen theoretischen Strahlverläufen: vier jeweils 2,5 m lange Bohrungen, 10 piezoelektrische Sender (S1 – S10) und 14 Empfänger (E1 – E14), wovon 2 Sender und 2 Empfänger im zu verfüllenden Nischenbereich platziert waren. Projektpartner: GMuG.
Ergebnisse: Für fünf Tiefenbereiche (Punkte 1 – 5 in beiden Abbildungen) sind die seismischen Spuren der täglichen Registrierung dargestellt. Aus Platzgründen wurde nur jede fünfte Spur dargestellt. Lücken sind auf Datenverluste zurückzuführen. Im Bentonit können ungefähr ab dem 50. Tag seismische Phasen korreliert werden, die eine Amplitudenzunahme und kontinuierliche Laufzeitverkürzung, d. h. Geschwindigkeitszunahme, zeigen. Das sind deutliche Hinweise auf eine Kompaktion des Bentonits. Ungefähr ab dem 400. Tag wird ein Plateau erreicht. In der Auflockerungszone ist ungefähr nach 270 Tagen ein eher sprunghafter Anstieg der Amplituden und Geschwindigkeiten zu beobachten, gefolgt von einer kontinuierlichen Zunahme der Geschwindigkeit, was mit einer Konsolidierung des zuvor durch die Auffahrung gestörten Gebirgsbereichs erklärt werden kann. Die ferneren Gebirgsbereich zeigen über die gesamte Registrierdauer keine signifikanten Variationen. Daraus kann geschlossen werden, dass sowohl die Auffahrung der Nische als auch die Hydration des Verfüllmaterials, verbunden mit dem Aufbau des Quelldrucks, kaum zu Veränderungen der seismischen Parameter geführt haben.
Abbildung: Zeitliche Entwicklung der seismischen Signale in fünf Tiefenbereichen. Die Laufzeiten und Amplituden geben Auskunft über den Zustand des durchstrahlten Gebirgsbereichs
Quelle: BGR
