Geophysikalische Vorauserkundung von Verkarstungs‐ und Störungszonen bei der TVM‐Auffahrung des Katzenbergtunnels

Die maschinelle Auffahrung des Katzenbergtunnels (Deutschland) erforderte in beiden Röhren die Durchörterung eines etwa 520 m langen Gebirgsabschnitts im stark verkarstungsanfälligen Gestein des jurassischen Oxfordkalks (Weißjura). Die Erkennung von größeren offenen oder verfüllten Hohlräumen war für den Vortrieb und ist insbesondere für den späteren Betrieb des Tunnels eine entscheidende Voraussetzung. Die modernen Verfahren der Bohrloch‐Radar‐Technologie sind geeignet, Verkarstungs‐ und Störungszonen im Tunnelvorfeld zu lokalisieren. Diese neue Technologie wurde ergänzend zur Sondierung mittels Bohrungen erstmalig bei einem maschinellen Vortrieb eingesetzt. Die in der Regel steilstehenden, N‐S‐streichenden und korrosiv aufgeweiteten Karststrukturen konnten geophysikalisch mehrheitlich geortet, in ihrer Lage und Orientierung im Vollraum prognostiziert und anhand des Vergleichs mit den geologischen Ortsbrustkartierungen überprüft werden. Aus der Gegenüberstellung, Bewertung und Wichtung von angetroffenen und prognostizierten Strukturen konnten mittels Extrapolation dieser Ergebnisse verbesserte Aussagen zum Tunnelumfeld und zur Tunnelbettung gemacht werden. Der Artikel erläutert Einsatzmöglichkeiten, Nachweisgrenzen, Auflösung und Einsatzspektrum der Bohrloch‐Radar‐Technologie am Beispiel der abgeschlossenen Vorauserkundung im Katzenbergtunnel. Geophysical investigations in advance of karstified structures and disturbance zones during the excavation of the Katzenberg Tunnel In the course of the construction of the Katzenberg Tunnel in Germany the tunnel boring machines (TBMs) in both tubes had to pass through an approximately 520 m long section of Jurassic Oxford limestone (White Jura) where karst formations are very common. The ability to detect larger cavities, whether hollow or filled, was therefore a key requirement both for the tunnel driving and, in particular, for later operation of the tunnel. Modern borehole radar technology can be used to locate karst zones and fault zones ahead of the TBM. This new technology was used for the first time in mechanized tunnelling parallel to localized karst detection by means of traditional advance drilling while driving through the White Jura rock. Most of the karst formations, generally running steeply along a N‐S axis and enlarged by corrosion, were located geophysically, their position and distribution within the solid rock were predicted, and they were checked by conducting a comparison with the geological ma