Bergbauschäden

Tagbrüche

Natürliche oder bergbaubedingte Hohlräume können einbrechen. Nachsackendes Material kann an der Erdoberfläche zu einem plötzlich auftretenden Tagbruch führen. Liegt dieser Tagbruch in bebautem Gebiet, sind oft beträchtliche Schäden an Gebäuden zu verzeichnen.

Beispiel:
Die geologische Situation z. B. unter Gebäuden lässt sich mit Bohrungen nur bedingt erkunden. Auch hier kann die seismische Tomographie zwischen ausgebauten Bohrungen eingesetzt werden. Festigkeitsparameter des Gesteins können zusätzlich abgeleitet werden, wenn z. B. Scherwellenmessung mit der Tomographie verbunden werden. Das rechte Messbeispiel zeigt das seismische Tomogramm für eine Tagbruchsituation.

Sinkhole1

Tagbruch

Sinkhole Tomogram

Tomogramm mit eingezeichnetem Tagbruch


Setzungen

Bodensetzungen machen sich u. a. durch Setzungsrisse an Gebäuden bemerkbar. Diese Setzungen werden durch vertikale Bodenbewegungen verursacht, bei denen Bodenmaterial durch bergbaubedingte oder natürliche Hohlräume nach unten sackt. Werden diese Vorgänge rechtzeitig bemerkt, kann durch eine gezielte Erkundung Ursachenforschung betrieben und nach Klärung geeignete Sanierungsmaßnahmen eingeleitet werden.

Beispiel 1:
Zwei verschiedene Beispiele zeigen hochauflösende tomographische Untersuchungen, bei denen geophysikalische Messinstrumente über ausgebaute Bohrungen in den Untergrund eingebracht wurden. Die Ergebnisse solcher Untersuchungen aus Schrägbohrungen heraus sind in den nebenstehenden Bildern zu sehen. Aufgelockerte Bereiche sind durch geringe seismische Geschwindigkeiten gekennzeichnet. Bei dem ersten Bild handelt es sich vermutlich um einen alten und schlecht verfüllten Schacht. Das zweite Bild zeigt geologisch bedingte Setzungen.

Settlement Tomogram1
Settlement Tomogram2

Das erste Tomogramm zeigt eine geologische bedingte Setzung (rot gestrichelte Linie), das zweite Tomogramm deutet auf einen ehemaligen ungenügend verfüllten Schacht hin (blauer Bereich)

 

Beispiel 2:
In einer ehemaligen Bergbauregion wurden bei einem Einkaufszentrum und naheliegenden Parkhäusern Setzungserscheinungen festgestellt. Man vermutete Schwächezonen und mögliche Hohlräume als Folge des Bergbaus. Eine vertikale seismische Profilierung wurde durchgeführt, um potentielle Schwächezonen zu lokalisieren und die Standfestigkeit beurteilen zu können.

weakzonesMigrated

Seismische Geschwindigkeitsverteilung und tiefenmigrierte Seismiksektionen in 3D Darstellung