Model adaption to reflect reality from design to construction through the example of a quarry / Anpassung der Modelle an die Wirklichkeit von der Planung zur Ausführung am Beispiel eines Steinbruchs

After a landslide in 2007, a quarry face is to be restored. Consequently, models had to be formed of the geological conditions, of the material behaviour and of the failure mechanism, as well as a calculation model to simulate this mechanism. The geological structure and observations during and after the landslide suggested that the failure was a result of the toppling of slab-shaped rock blocks. The landslide facilitated a back analysis of strength parameters from this large-scale in-situ test, thus making laboratory tests, derived from classification systems and estimations of these parameters, unnecessary. A limit equilibrium method and a numerical model available for the simulation of toppling correspondingly showed that flattening of the face up to the mining boundary results in a sufficient factor of safety. However, the transition from weathered material to rock could not yet be considered. Only the first step of the face restoration, and excavation of the weathered cover, managed to shed light on its thickness, which facilitated precision of the calculation model. Only the excavation of the rock mass displaced by the landslide will show whether the quarry face geometry necessary for a sufficient factor of safety is feasible with respect to the actual loosening of the rock mass and to the actual depth of the landslide.
Nach einer Großhangbewegung im Jahr 2007 soll eine Steinbruchwand saniert werden. Dafür mussten ein Modell der geologischen Verhältnisse, ein Modell des Materialverhaltens, ein Modell des Versagensmechanismus sowie ein Rechenmodell, das diesen Mechanismus abbildet, gefunden werden. Das Trennflächengefüge sowie Beobachtungen während und nach der Hangbewegung legten nahe, dass das Versagen durch das Kippen tafeliger Großkluftkörper erfolgte. Die Hangbewegung ermöglichte, aus diesem großmaßstäbigen In-situ-Versuch Festigkeitsparameter zurückzurechnen und nicht auf Laborversuche, Klassifikationsverfahren oder Schätzungen zurückgreifen zu müssen. Als Rechenmodell für das Kippversagen stehen ein Grenzgleichgewichtsverfahren und numerische Modelle zur Verfügung. Diese Modelle zeigten übereinstimmend, dass eine Verflachung der Steinbruchwand bis zur Abbaugrenze eine ausreichende Standsicherheit zur Folge hat. Allerdings konnte dabei der Übergang von verwittertem Material zu Fels noch nicht berücksichtigt werden. Erst der erste Schritt der Sanierung, der Abtrag der Überlagerung, brachte dazu Aufschlüsse. Diese ermöglichten, das Rechenmodell zu präzisieren. Schließlich wird aber erst der Abtrag der bewegten Felsmassen zeigen, ob die für eine ausreichende Standsicherheit erforderliche Geometrie der Wand bei der tatsächlich vorhandenen Auflockerung und dem tatsächlich vorhandenen Tiefgang der bewegten Felsmasse ausführbar ist.