Projekte und Beiträge
Murenabgang hinter einer Eisenbahnbrücke.
Skizze zur Lage einer Hangrutschung zwischen zwei Felsen.
Untermauerung und Verankerung an einer einsturzgefährdeten Felswand.
Der Staatliche Geologische Dienst Sachsens verfügt über ein einzigartiges Daten- und Archivmaterial, welches wir fortlaufend in Projekten und Untersuchungen erweitern und modernisieren. Außergewöhnliche und wissenschaftliche Fragestellungen bearbeiten wir in Kooperation mit verschiedenen Hochschulen und Universitäten. Hieraus ergeben sich Themen für studentische Qualifizierungsarbeiten.
Nachfolgend ist eine Auswahl von Beiträgen und Projekten aufgelistet, welche wir in den vergangenen Jahren umgesetzt haben.
FuE-Projekt
Projektlaufzeit:
08/2020 - 11/2022
Projektpartner:
Professur für Felsmechanik, TU Bergakademie Freiberg
Inhalt:
Entwicklung einer Methodik zur numerischen Analyse und Bewertung der Gebirgsstabilität auf Grundlage regionalgeologischer 3D-Modelle.
Ergebnisse:
- Geotechnisch relevante Objekte wie unterirdische Bauwerke und Störungen konnten im regionalgeologischen Kontext betrachtet werden.
- Grubenbaue konnten sehr effektiv und ausreichend gut durch eine umhüllende Fläche abgegrenzt werden, statt mit hohem Aufwand jeden bergbaulichen Hohlraum einzeln und im Detail modellieren zu müssen.
- Zu erwartende Hebungen und Senkungen der Geländeoberfläche sowie laterale Schädigungen in der Umgebung von Grubenbauen konnten aufgezeigt werden.
- Störungen, die im rezenten Spannungsfeld so liegen, dass sie ein hohes Reaktivierungspotential aufweisen, konnten identifiziert werden.
- Gebiete, die durch seismische Aktivität oder vertikale Bodenbewegungen gefährdet sind, konnten identifiziert werden.
- Der Einfluss von Änderungen des Grubenwasserspiegels auf Hebungen und Senkungen sowie Störungsaktivität konnte erfolgreich untersucht werden.
Interreg-Projekt
Laufzeit:
05/2017 bis 01/2020
Projektpartner:
- Tschechische Staatsbahn (Správa Železnic)
- ČGS - Tschechischer Geologischer Dienst (Prag)
- Sächsisches Staatsministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
- Universität Jana Evangelisty Ústí nad Labem
- Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Inhalt:
Erweiterung und Vertiefung des Kenntnisstandes zur geologischen Situation im grenzüberschreitenden Bereich zwischen Elbtalschiefergebirge und Erzgebirgsabbruch im Umfeld der in den Bundesverkehrswegeplan eingereichten Schienenneubaustrecke Dresden-Prag, wobei der Schwerpunkt auf dem Erkennen und Ausweisen möglicher Problembereiche lag.
Ergebnisse:
- abgestimmte grenzübergreifende geologische Karte
- geologisches 3D-Untergrundmodell
- Karte der Problem- und Risikozonen für den Tunnelbau
Werksauftrag
Laufzeit: seit 2015
Projektpartner: TU Bergakademie Freiberg, Institut für Geotechnik
Inhalt: Typische Gesteine im Freistaat Sachsen werden sachsenweit beprobt und deren petrophysikalische und geomechanische Eigenschaften untersucht. Dadurch erhalten wir typische und belastbare Kennwertdaten, u. a. für unsere Fachstellungnahmen.
Ergebnisse: Zu den ermittelten Kennwerten gehören z. B. der Wassergehalt, die Dichte, der Elastizitätsmodul, die Querdehnzahl, die Druckfestigkeit, die Spaltzugfestigkeit, der Cerchar-Abrasisivitäts-Index sowie das Verformungsmodul. Die Parameter werden in die Geodatenbank des LfULG eingepflegt.
FuE-Projekt
Laufzeit: 2016-2017
Auftragnehmer: CUI Consultinggesellschaft für Umwelt und Infrastruktur mbH, Halle (Saale)
Inhalt: Dokumentieren und Beschreiben von Verkarstungsphänomenen im Freistaat. Bewerten hinsichtlich ihrer Relevanz und Web-basiertes Darstellen.
Ergebnis: Im Rahmen des Projektes wurde eine Gefahrenhinweiskarte für den Freistaat Sachsen erstellt. Die Karte enthält Flächen, für die subrosionsgefährdete Gesteine und tatsächliche Subrosionsobjekte bekannt geworden sind. Es wurde eine Differenzierung dieser Flächen in drei Gefahrenstufen vorgenommen.
FuE-Projekt
Laufzeit: 2014-2015
Projektpartner: GEOTEST AG, Davos und Bern (Schweiz)
Inhalt: Risikoanalyse einer Verklausung (eines Aufstaus) der Elbe infolge verschiedener Szenarien von Sturz- und Rutschprozessen in der Sächsischen Schweiz zwischen der Landesgrenze zu Tschechien bis nach Pirna. Ausgehend von den morphologischen und geologischen Gegebenheiten wurden Ereignisse und Eintrittswahrscheinlichkeiten mit großen und sehr großen Sturz- und Rutschvolumen beschrieben, welche den Flussquerschnitt maßgeblich betreffen könnten.
Ergebnisse: Für Sturz- und Rutschprozesse wurden die „verklausungsrelevanten“ Szenarien als äußerst unwahrscheinlich erachtet. Die generelle Gebirgsstabilität ist als gut zu erachten. Auch außerordentliche Niederschlagsereignisse dürften wegen der guten Dränage des Gebirges nicht zu einer tiefgreifenden Destabilisierung führen. Es sind in der Vergangenheit keine derartigen Ereignisse bekannt, es finden sich auch keine morphologischen Entsprechungen entlang des Elbtales (Ausbruchnischen).
© Dr. Kaspar Graf
Amtshilfe für den Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement
Laufzeit: seit dem Jahr 2000 fortlaufend
Auftraggeber: Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement Dresden
Inhalt: Begehungen zur Bemusterung von Felsmassiv und Festungsmauerwerk, Beratungen zu ingenieurgeologischen Fragestellungen im Zusammenhang mit Felssicherungsarbeiten, Mauerwerks- und Gebäudesanierungen der Festung Königstein.
Ergebnisse: Es werden Jahresberichte für die durchgeführten Frühjahrsbegehungen erstellt. Inhalt ist die Zustandsbeschreibung des Felsmassivs und des Festungsmauerwerks. Treten Veränderungen auf, werden Handlungsempfehlungen für Mauerwerksinstandsetzungen und Felssicherungen gegeben.
Zuarbeit zum Projekt »Siedlungsökologie im Dorfumbau« des LfULG
Laufzeit: 2020
Auftraggeber: Referat Ländliche Entwicklung des LfULG
Inhalt: Grüne Lebensräume im Dorf sind ein erklärtes Ziel. Doch welche Pflanzen eignen sich, wenn individuelle Vorlieben, Pflegeaufwand, Nutzen für die biologische Vielfalt und Klimaresilienz abzuwägen sind? Antworten gibt die Broschüre »Grüne Lebensräume im Dorf - Pflanzempfehlungen unter sich verändernden Nutzungs- und Umweltbedingungen«, die jetzt in überarbeiteter Neuauflage erschienen ist. Das Referat Ingenieurgeologie hat dazu Beiträge zur Folge Austrocknung auf Boden und Bauwerke sowie zur Interaktion von Bäumen, Untergrund und Häusern erarbeitet.
Ergebnisse: In den trockenen Sommern 2018 und 2019 hart sich der natürliche Grundwasserstand erheblich abgesenkt. Das hatte zur Folge, dass der oberflächennahe Baugrund erheblich austrocknete und durch die assoziierte Volumenverringerung Schrumpfungssetzungen mit schädlichem Einfluss auf Gebäude auftraten. So können sich unter Kellern und Gründungen Fugen und im Mauerwerk Risse bilden. Ein Großbaum in Wohnhausnähe verstärkt diesen Effekt, da die Baumwurzeln zusätzlich Wasser abziehen und so den Boden schrumpfen lassen.
Untersuchungen zur Anisotropie von Gneisen hinsichtlich des Abrasivitätsverhaltens unter Berücksichtigung petrographischer Eigenschaften im Umfeld des geplanten Erzgebirgsbasistunnels der Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden – Prag
Masterarbeit
Laufzeit: 2019
Bearbeiter: Lisa Thiele, TU Bergakademie Freiberg
Inhalt: Im Zuge der Masterarbeit wurden Para- und Orthogneise des Osterzgebirges im Hinblick auf ihr Abrasivitätsverhalten untersucht. Besonderes Interesse galt dem Zusammenhang zwischen den petrographischen Eigenschaften und dem Werkzeugverschleiß der Gesteine. An allen Gneisproben wurden Cerchar-Abrasivitätsversuche und Dünnschliffuntersuchungen durchgeführt.
Ergebnisse: Die Gneise sind petrographisch anisotrop. Auf den Foliationsflächen sind Mineralstreckungslineare ausgebildet. Die Gesteine sind mittel bis extrem hoch abrasiv, sodass mit einem hohen Werkzeugverschleiß gerechnet werden muss.
Erstellung eines Hydrogeologischen Modells im Umfeld des Trassenkorridors des Erzgebirgsbasistunnels der Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden – Prag
Masterarbeit
Laufzeit: 2020
Bearbeiter: Johannes Köhler, TU Bergakademie Freiberg
Inhalt: Die Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss von Störungen auf die Gottleuba. Dazu wurden Nassstellen kartiert und Wasserproben analysiert.
Ergebnisse: Hydrogeologisch befindet sich das Gebiet im Bereich der metamorphen Gesteine des Osterzgebirges. Diese zählen zu den Kluftgrundwasserleitern. Die Störungen der Störungszone Petrovice-Döbra und des Störungseinflussbereiches Gottleubatal haben keinen Einfluss auf die Gottleuba durch tiefere und stärker mineralisierte Kluftgrundwässer.
Laboruntersuchungen sowie Feldmessungen mittels Ultraschallmesstechnik
Amtshilfe
Laufzeit: 2016
Auftraggeber: Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement Bautzen
Inhalt: Untersuchung von Bohrkernproben des Sächsischen Kreidesandsteins durch das Gesteinsmechanische Labor der TU Bergakademie Freiberg am Institut für Geotechnik zur gesteinsphysikalischen Charakterisierung von ausgewählten Typusgesteinen des Elbsandsteingebirges. Darüber hinaus wurden an der Basteiaussicht Felsmessungen mittels Ultraschallmesstechnik mit bergsteigerischer Unterstützung durchgeführt.
Ergebnisse: Die erzielten Ergebnisse der Laboruntersuchungen und der in situ durchgeführten Ultraschalluntersuchungen an der Basteiaussicht (siehe Bilder) sind eine Grundlage für die folgenden Untersuchungs- und Planungsschritte für eine mögliche Sanierung der Basteiaussicht.
