Prognose von Oberflächensetzungen beim Tunnelvortrieb - Teil II: Möglichkeiten und Grenzen der Finite-Element-Berechnung

Die Prognose von Setzungen bzw. Sackungen oberhalb eines Tunnelvortriebs kann durch die Auswertung von Erfahrungen und Messungen aus vorangegangenen Tunnelbauprojekten - der empirischen Prognose - oder aber durch numerische Berechnungen erfolgen. Im Teil 1 der Veröffentlichung wurde das vom Autor vorgeschlagene empirische Prognoseverfahren vorgestellt, welches auf über 350 sorgfältig ausgewerteten Messquerschnitten basiert und mit dem sich unter vereinfachten Randbedingungen die sich über dem Tunnelvortrieb einstellenden Setzungen leicht berechnen lassen. Im nachfolgenden Teil 2 der Veröffentlichung wird auf numerische Berechnungsmethoden eingegangen, wobei zwischen 2D-, 3D- und 4D-FE-Berechnungen unterschieden wird. Anhand von FE-Berechnungen im Vergleich mit den Ergebnissen oben genannter Messquerschnitte werden Eignung, Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Berechnungsverfahren dargestellt. Weiterhin wird durch Gegenüberstellung der Ergebnisse das im Teil 1 beschriebene empirische Prognoseverfahren bewertet, und schließlich werden Vorschläge unterbreitet, wann welches Verfahren vorteilhaft anwendbar ist.

Possibilities to predict the surface settlement during tunnelling in soil - Part II: application spectrum and limitations of the finite element calculation.
The prediction of settlements over a tunnel excavation can be detected by the evaluation of measurement data available from previous tunnel project sites - the empirical prediction - or by numerical calculations. In part 1 of the publication, the empirical prediction method proposed by the author was introduced, which was derived by more than 350 carefully analyzed measuring sections. By this prediction method and under simplified boundary conditions, the tunnel induced settlement can be estimated easily. The following part 2 of the publication deals with numerical calculation methods. It is distinguished between 2D-, 3D- and 4D-FE-Calculations. By comparing FE-calculations with the results of the above mentioned measuring sections, the application spectrum and limitations of different calculation methods are shown. Further more, by comparison, the proposed empirical prediction method is evaluated. Finally the suitability of both methods according to the existing boundary conditions is discussed.