The 64 km long Brenner Base Tunnel will be the longest railway tunnel in the world when complete. As part of this mega project, an exploratory tunnel is currently under construction with a tunnel boring machine ( 8 m). Even though a geological model along the tunnel route was generated beforehand from the results of geological field mapping and deep drilling campaigns from the surface, some uncertainties persist due to the high overburden of up to 1,300 m. In particular, several fault systems intersect the tunnel route, but their position and orientation is uncertain. The excavation work is being documented with geological and geotechnical data, continuously updating the current geological model. Continuous seismic prediction measurements are integrated into this revision process. The aim is the detection, location and characterization of (sub-)perpendicular to (sub-)parallel fault zones ahead and to the side of the tunnel, based on the principle of body wave propagation. In a case study of a seismic campaign, the smooth integration of the acquisition into the regular advance is presented and the obtained 3D seismic models are compared to the geological documentation of the site geologists. It will be shown how the seismic analysis gives an added value for the advance and how it benefits the geological forecast for the forthcoming main tunnels.
Der 64 km lange Brenner Basistunnel wird nach der Fertigstellung der längste Eisenbahntunnel der Welt sein. Ein Teil dieses Megaprojekts ist der Erkundungsstollen, der zurzeit mit einer Tunnelbohrmaschine ( 8 m) aufgefahren wird. Das geologische Modell entlang der Tunnelachse wurde durch geologische Kartierungen und Tiefenbohrungen von der Oberfläche aus erstellt, weist aufgrund der hohen Überlagerung von bis zu 1.300 m eine Ungenauigkeit auf. Einige Störungssysteme werden auf der Tunnelachse prognostiziert, allerdings ist ihre genaue Position und Orientierung auf Tunnelniveau nicht genau bekannt. Der Vortrieb wird ständig geologisch und geotechnisch dokumentiert und das geologische Modell aktualisiert. Zudem wird eine kontinuierliche seismische Vorauserkundung integriert, mit dem Zweck (nahezu) senkrechte bis (nahezu) parallele Störungszonen mithilfe der Wellenausbreitung vor und neben dem Tunnel zu identifizieren, positionieren und charakterisieren. Eine Fallstudie einer seismischen Kampagne zeigt die gelungene Integration der Seismik in den regulären Vortrieb, und die gewonnenen seismischen 3D-Modelle werden mit der geologischen Dokumentation der Vortriebsgeologen verglichen. Es wird gezeigt welchen Zusatznutzen die seismische Erkundung für den aktuellen Vortrieb und zudem für die geologische Prognose der Haupttunnel liefert.