TSK 11 Göttingen 2006 Bissen & Henk
 Felsmechanische Untersu-
 chungen am Hauptrogenstein
 (bjHR) der Vorbergzone des
 südlichen Oberrheingrabens
 Poster
 Raphael Bissen1 Andreas Henk1
 Einleitung
 Der Hauptrogenstein ist im Ober-
 Bajocium, im Braunen Jura epsilon1 (bjHR),
 gebildet worden. Im Bereich des südli-
 chen Oberrheingrabens ist der Hauptro-
 genstein als hellgrauer bis hellbräun-
 licher, schräggeschichteter bis massi-
 ger Kalkoolith ausgebildet. Die Ge-
 samtmächtigkeiten dieser durch Mer-
 gelbänke und Schill-Lagen geglieder-
 ten Einheit reichen von 40m bis ca.
 80m. Durch mehrere große Steinbrü-
 che der Kalkindustrie ist der Hauptro-
 genstein in der Vorbergzone hervorra-
 gend aufgeschlossen. Mit Uniaxial- und
 Triaxialexperimenten sollen felsmecha-
 nische Kennwerte für den Hauptrogen-
 stein bestimmt werden, auch in Hinblick
 auf die mögliche zukünftige Nutzung als
 Heisswasseraquifer für die Gewinnung
 geothermischer Energie.
 Uniaxial- und Triaxialversuche
 Die Untersuchungen wurden an zylin-
 derförmigen Probenkörpern mit einem
 Durchmesser von 100mm durchgeführt.
 Die Proben wurden direkt im Gelän-
 de mit einem mobilen Kernbohrgerät
 gewonnen. Das Probenmaterial stamm-
 te aus dem Hauptrogenstein (bjHR)
 des Steinbruchs ‚Am Ostberg‘ bei Her-
 bolzheim sowie aus dem Kalkwerk der
 Fa. Mathis nahe Merdingen am Tu-
 niberg. Anhand von Uniaxialversuchen
 1 Geologisches Institut der Albert-Ludwigs-
 Universität Freiburg i. Br.
 Abbildung 1: Druck-Stauchungslinien-
 Diagramm für den Probensatz Merdingen
 1.
 wurden Verformungs- bzw. Elastizitäts-
 modul, Druckfestigkeit und Poissonzahl
 bestimmt, während in Spaltzugversu-
 chen die Zugfestigkeiten gemessen wur-
 den. Darüber hinaus wurden in Triaxial-
 versuchen bei Manteldrücken von 15, 25
 und 40MPa Kohäsion und Winkel der
 inneren Reibung bestimmt.
 Für die uniaxiale Druckfestigkeit erga-
 ben sich Werte von 21–89,8MPa, die
 V- bzw. E-Module lagen bei 27–34GPa
 und die Poissonzahl erreichte Werte
 von 0,25–0,32. Die Spaltzugversuche lie-
 ferten Werte von 2,64–5,66MPa. Die
 triaxialen Druckversuche lieferten kriti-
 sche Scherspannungen von 48–68MPa
 bei Manteldrücken von 15, 25 und
 40MPa, eine Kohäsion von 22MPa,
 einen Winkel der inneren Reibung von
 28,5° und ein E-Modul von 25–28GPa
 (Abb. 1). Für die Auswertung der Mes-
 sergebnisse wurden zwei verschiedene
 Methoden verwandt: Mohr’scher Span-
 nungskreis (MohrView 2.0) und Span-
 nungspfade (MS Excel). Beide Metho-
 den lieferten sehr ähnliche Ergebnisse.
 Aufgrund von Stärken und Schwächen
 der Einzelverfahren stellte eine Kombi-
 nation der beiden Methoden die zuver-
 lässigste Art der Auswertung dar. Die
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Bissen & Henk TSK 11 Göttingen 2006
 hohe Variationsbreite bei den uniaxia-
 len Druckfestigkeiten lässt sich dadurch
 erklären, dass die Proben aus Herbolz-
 heim, mit Festigkeiten von 21–45MPa,
 eine stärkere Beeinträchtigung durch
 Verkarstungsvorgänge erfahren haben
 als das Probenmaterial aus Merdingen.
 Zusätzlich wurden die Proben aus Her-
 bolzheim parallel, die aus Merdingen je-
 doch senkrecht zur Bankung erbohrt.
 Aufgrund dessen war eine 10–20% nied-
 rigere Festigkeit für das Material aus
 Herbolzheim zu erwarten. Die Proben
 aus dem Kalkwerk der Fa. Mathis zei-
 gen ihrerseits eine durch die Herkunft
 aus zwei verschiedenen Bänken beding-
 te Variation der uniaxialen Druckfe-
 stigkeit, wobei eine Bank Werte von
 53,8–55,8MPa, die andere Festigkeiten
 von 79,5–89,8MPa erreichte. Eine ma-
 kroskopische Erklärung hierfür konnte
 nicht gefunden werden. Unterschiedli-
 che Ausbildung im Bindemittelbereich
 oder präexistente Risse im Gestein lie-
 fern mögliche Erklärungen.
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