Wide-area hydrogeological modelling for the Brenner Base Tunnel

The planned tunnel alignment of the Brenner Base Tunnel crosses the aquifer of the Hochstegen marble between the Valsertal and Pfitschtal valleys. Due to the great importance of this aquifer for the water balance of the affected gullies, a 2D model was produced of the groundwater flow system. The in...

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Veröffentlicht in:Geomechanik und Tunnelbau 2014-04, Vol.7 (2), p.163-177
Hauptverfasser: Weifner, Tassilo, Bergmeister, Konrad, Ziegler, Hans-Jakob
Format: Artikel
Sprache:eng
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Beschreibung
Zusammenfassung:The planned tunnel alignment of the Brenner Base Tunnel crosses the aquifer of the Hochstegen marble between the Valsertal and Pfitschtal valleys. Due to the great importance of this aquifer for the water balance of the affected gullies, a 2D model was produced of the groundwater flow system. The intention of the 2D model was on one hand to gain information about the effects of the lowering of the groundwater table by the draining effect of the tunnel holes. Another intention of the model was to investigate whether the lowering of the groundwater table could be kept to a small and acceptable extent through a suitable grouting campaign and thus keep the influence on the groundwater balance in the model area small. Starting with the experience gained with grouting during the construction of the Lotschberg and the Gotthard Base Tunnels, which had been able to considerably reduce the permeability in the area around the tunnel bores, calculations were performed with the finite difference program Modflow, in which the effect of a grouted ring around the tunnel holes was investigated in detail. With the calculations, it was possible to demonstrate that the lowering of the groundwater table in the vicinity of the aquifer of the Hochstegen marble can be reduced to a small, acceptable extent. The article deals with the model, the hydraulic parameters, the values from experience for grouting measures or their effects on the modelling parameters and describes in detail the knowledge gained.Original Abstract: Die geplante Tunneltrasse des Brenner Basistunnels quert zwischen dem Valser- und Pfitschtal den Aquifer des Hochstegenmarmors. Aufgrund der hohen Bedeutung dieses Aquifers fuer den Wasserhaushalt der betroffenen Gerinne wurde ein 2D-Modell des Grundwasserfliessystems angefertigt. Ziel des 2D-Modells war es einerseits, Erkenntnisse ueber die Auswirkungen einer Grundwasserabsenkung durch die Draenagewirkung der Tunnelrohren zu gewinnen. Eine weitere Zielsetzung der Modellierung bestand darin, zu untersuchen, ob durch geeignete Injektionsmasnahmen rund um die Tunnelrohren die Absenkung des Grundwasserspiegels auf ein geringes, vertretbares Mas reduziert und somit die Beeinflussung des Grundwasserhaushalts im Modellgebiet gering gehalten werden kann. Aufbauend auf den Erfahrungen bei Injektionen beim Bau des Lotschberg bzw. des Gotthard Basistunnels, mit denen die Durchlaessigkeit im Bereich rund um die Tunnelrohren erheblich herabgesetzt werden konnte, wurden Berech
ISSN:1865-7362
1865-7389
DOI:10.1002/geot.201400011