Forschungsaktivitäten: Hangbewegungen

Der Forschungsschwerpunkt "Hangbewegungen" wird am Lehrstuhl für Ingenieurgeologie seit 2004 im Rahmen von mehreren Promotionen sowie Bachelor-, Diplom- & Masterarbeiten bearbeitet. Generelle Zielsetzung ist die Untersuchung der Prozesse, die zu Hangbewegungen führen und damit ihre Ursachen und Auslöser sowie gekoppelte Prozesse. Die Analyse wird mit modernen numerischen Codes (FEflow, UDEC, FLAC/FLAC3D, PFC; Itasca) aber auch einfachen Tools (Swedge, Slide, Phase2; Rocscience) durchgeführt. Basis ist grundsätzlich die Kartierung von Hangbewegungsphänomenen (Gefahrenkartierung), hydrogeologische Kartierung und umfangreiche Laboruntersuchungen der beteiligten Locker- und Festgesteine. Die risikobezogene spatiale Darstellung in Gefahrenzonenkarten wird mithilfe von Geoinformationssystemen auf professioneller Ebene durchgeführt. Neue Arbeiten befassen sich mit dem Layout von Messsystemen für Niederschläge, Grund- bzw. Bergwasserspiegel, Bodenfeuchte, Verschiebungen an der Oberfläche und im Untertgrund ("Monitoring"), die zusammen mit anderen Messungen in einem „Geosensornetzwerk“ auch als Frühwarnsystem genutzt werden können (siehe z.B. Projekt alpEWAS im Programm Geotechnologien BMBF). Dabei existieren mehrere enge Kooperationen mit Partnern von Universitäten (z. B. TU München Geodäsie, UniBW München, TU Wien, Uni Innsbruck, Uni Erlangen), Forschungseinrichtungen (DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, alpS - Zentrum für alpine Naturgefahren Insbruck) und der Industrie (Stump Foratec AG, Schweiz, Dr. Plinninger Geotechnik, Deggendorf).

Die ingenieurgeologischen und geotechnischen Untersuchungen zu diesem Themenkomplex umfassen u.a:

Für eine Aufstellung aller bisher veröffentlichter Publikationen, geordnet nach Erscheinungsjahr folgen Sie bitte diesem Link.

Hangbewegungen
 
Laufende Arbeiten

Dipl.-Geol. John Singer, Dissertation:

Entwicklung eines kontinuierlichen 3D-Überwachungssystems für instabile Hänge mittels Time Domain Reflectometry (TDR)

Beginn der Arbeit: SS 2005

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines marktreifen Messsystems zur kontinuierlichen 3D-Überwachung von instabilen Hängen auf Basis des Time Domain Reflecrometry (TDR) Systems. Zunächst soll die Funktionsweise eines TDR Systems an einem eigens entwickelten Versuchsstand, mit dem verschiedene Verformungsbeträge und -raten simuliert werden können, getestet werden. Ziel ist dabei die Entwicklung einer standardisierten Messprozedur und darauf aufbauend einer Auswertungssoftware.
In einem zweiten Schritt soll dann das TDR System in Feldtests an geeigneten realen Projekten unter Praxisbedingungen getestet und verbessert werden.Die Messung der Verformung durch die TDR-Methode ist vergleichbar mit der Funktionsweise einer Radarmessung (Downding, 2001). Ein elektrischer Impuls wird durch ein Koaxialkabel gesendet, das in einer Bohrung installiert ist. Das Signal breitet sich entlang des Kabels aus. Sobald es einer Geometrieänderung begegnet, die durch die Verformung des umliegenden Felsens verursacht wurde, wird ein Teil des Impulses reflektiert. Die registrierten Reflexionen bilden dann charakteristische Sprünge. Die Ankunftszeit des reflektierten Signals erlaubt es, die Tiefe der Verformungen zu bestimmen. Die Amplitude der Signale ist proportional zur Intensität der Verformung.

Das Koaxialkabel (Ø ~ 2 cm) kann in verschiedenen Konfigurationen installiert werden, so zum Beispiel befestigt an der Außenseite eines PVC-Rohres in einer Bohrung, d.h. einzementiert im ringförmigen Aussenraum, zementiert in einer alten, nicht mehr nutzbaren Inklinometer-Verrohrung oder installiert in einer eigenen Bohrung. Das Auslesen der Messdaten kann periodisch oder kontinuierlich erfolgen (evtl. fernausgelesen). Entsprechend ihrer typischen Eigenschaften sind die TDR-Messungen besonders gut zur Erfassung von Deformationen entlang diskreter Scherflächen geeignet.

Initiierung des Projekts alpEWAS im Programm Geotechnologien, "Frühwarnsysteme im Erdmanagement" des BMBF

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro
Finanzierung: Bundesministerium für Bildung und Forschung, STUMP ForaTec AG (Nänikon, Schweiz)

Publikationen:

Singer, J. & Thuro, K. (2007): Entwicklung eines kontinuierlichen 3D-Überwachungssystems für instabile Hänge mittels Time Domain Reflectometry (TDR). – In: Otto, F. (ed.): Veröffentlichungen von der 16. Tagung für Ingenieurgeologie, 7.-10. März 2007, Bochum. – 492 S., Bochum (Technische Fachhochschule Georg Agricola), 69-76.

Singer, J. & Thuro, K. (2007): Monitoring mit Time Domain Reflectometry (TDR). – In: Brunner, F.K. (ed.): Ingenieurvermessung 07 – Beiträge zum 15. Internationalen Ingenieurvermessungskurs Graz, 17.-20. April 2007. - 430 S., Heidelberg (Wichmann), 259-270.Singer, J., Thuro, K. & Sambeth, U. (2006): Development of a continuous 3d-monitoring system for unstable slopes using time domain reflectometry. - Felsbau 24 (3), 16-23.

Singer, J. & Thuro, K. (2006): Development of a continuous 3d-monitoring system for unstable slopes using time domain reflectometry. - In: Culshaw, M., Reeves, H., Spink, T. & Jefferson, I. (ed.): IAEG Engineering geology for tomorrow´s cities. - Proceedings of the 10th IAEG International Congress, Nottingham, United Kingdom, 6-10 Sept. 2006, 7 p. (Paper number 494, CD-ROM).

 

Messprinzip der TDR-Methode (geändert nach Downding, 2001).

Aufbau eines Monitoringsystems mit TDR-Bohrungen, einer Inklinometer-Messstelle und Punkten zur geodätischen Oberflächenmessung (z.B. mittels Tachymetrie und GNNS).

Dipl.-Ing. Majd Hatem, Dissertation:

Numerische Modellierung des Bergsturzes von Goldau mit dem 2D Universal Distinct Element Code UDEC

Beginn der Arbeit WS 2005/06

Der Bergsturz von Goldau löste sich am 1. September 1806 am Gnipen, welcher zusammen mit dem etwas höheren Wildspitz das Rossbergmassiv bildet. Der Rossberg (1568 m) liegt ca. 40 km südlich von Zürich zwischen Zuger und Lauerzer See in der Schweiz. Als Ursache werden die mit 15° bis 30° talwärts einfallenden Konglomeratbänke mit Mergelzwischenlagen (Bild) angesehen und als Auslöser (Trigger) heftige Regenfälle mit vorhergehender Schneeschmelze nach einem schneereichen Winter. Obwohl bereits mehrfach geologisch beschrieben, sind der mechanische Ablauf der Felsrutschung und die Ausbreitung des daraus hervorgegangenen Sturzstroms noch nicht vollständig geklärt. In den Jahren 2004 bis 2005 wurde an der ETH Zürich und TU München daran gearbeitet und dazu benötigte Gefahrkarten erstellt, und von der in Schlussbereich entnommenen Proben die geotechnischen Werte ermittelt (Thuro, Berner & Eberhardt 2005). Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Modell zu erstellen und mit Hilfe des Programms UDEC (Universal Distinkt Element Code) die Bewegung der Rutschmasse entlang der Gleitfläche zu simulieren. Um die möglichen Versagensmechanismen diskutieren zu können, werden die kritischen geotechnischen Parameter z.B. Elastizitätsmodul des Mergels, Dilitationswinkel, Normal- und Schersteifigkeit der Trennfläche (JKn Joint normal stiffness und JKs shear stiffness), rückgerechnet (back analysis). Schlußendlich werden diese kritischen Parameter in das endgültige Modell eingesetzt, um den Bergsturz zu simulieren.

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro
Finanzierung: Promotionsstipendium der Universität Al-Baath, Homs, Syrien

Publikationen:

Thuro, K. & Hatem, M. (2010): The 1806 Goldau landslide event – mechanics of a large rock slide. – 5th Colloquium on Rock Mechanics - Theory and Practice, Vienna, Austria, 26.-27. Nov. 2009, Mitteilungen für Ingenieurgeologie und Geomechanik, Band 10. (in press)

Thuro, K. & Hatem, M. (2010): The 1806 Goldau landslide event – mechanics of a large rock slide. – 11th IAEG Congress, Auckland, New Zealand, 5.-10. Sept. 2010, Geologically Active (paper accepted).

Hatem, M. & Thuro, K. (2008): Untersuchungen des Bergsturzes von Goldau 1806 mithilfe einer Distinkte Elemente Modellierung. –Tagung für Computer Orientierte Geologie, 2. Juli 2008, Salzburg, 16 p.

Hatem, M. & Thuro, K. (2008): Distinct element modelling of the 1806 Goldau landslide event. – Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, EGU General Assembly 2008, Wien, 2 p.

Dipl.-Geol. Sebastian Willerich, Dissertation:

Charakterisierung und Klassifizierung der Phänomene von langsam kriechenden Verformungen in einem Talzuschub und ihrer Folgeerscheinungen im Rahmen einer geologischen Gefahrenzonierung sowie zur Projektierung von Monitoringsystemen

Im Verlauf der letzten 20 Jahre haben sich Gefahrenzonenpläne (GZP) zu einem der wesentlichen Instrumente zur Bewertung von Naturgefahren und damit verbundenen Risiken sowie zur urbanistischen Planung in alpinen Regionen entwickelt. Die Erstellung der GZP erfolgt dabei in der Regel in Übereinstimmung zu den mittlerweile allgemein anerkannten und etablierten Methoden und Veröffentlichungen der sog. "Schweizer Methode" des BUWAL. Dieses System bietet zuverlässige Kriterien zur Klassifizierung nahezu aller auftetenden geologisch und meteorologisch bedingten Naturgefahren. Eines der letzten, bis heute nur unzureichend gelösten Probleme, besteht in der Integration von tiefgreifenden kriechenden Massenbewegungen (Talzuschüben) in die örtlichen Gefahrenzonenpläne. Um dieser Problemstellung gerecht zu werden muss das System der BUWAL-Klassifizierung verlassen werden und es bedarf der Anwendung geeigneter mathematischer Prognosemodelle, die auf der Einrichtung und der Auswertung eines mehrjärigen Monitoringsystems und damit verbundenen numerischen Simulationen basieren. Mit diesem Beitrag wird ein entsprechedes Konzept zur Erfassung des Talzuschubs Algund (Südtirol) im Zuge der Erstellung des kommunalen Gefahrenzonenplans vorgestellt.

Beginn der Arbeit SS 2007

Betreuer: Prof. Kurosch Thuro
Zusammenarbeit & Finanzierung: Amt für Geologie und Baustoffprüfung Südtirol, Bozen, Dr. Volkmar Mair

Publikationen:

Willerich, S., Thuro, K., Mair, V. (2010): Hazard mapping of the large deep-seated, creeping mass movements of Algund/Meran, South Tyrol. – 11th IAEG Congress, Auckland, New Zealand, 5.-10. Sept. 2010, Geologically Active (paper accepted).

Willerich, S., Thuro, K. & Mair, V. (2009): Integration of large deep-seated, creeping mass movements in a regional hazard map - an approach to determinate its probability of occurrence. – Austrian Journal of Earth Sciences, 102/2: 61-68.

Willerich, S., Thuro, K. & Mair, V. (2009): Integration of large deep-seated, creeping mass movements in a regional hazard map. – In: Bayerisches Landesamt für Umwelt (ed.): 6th European Conference on Regional Geoscientific Cartography and Information Systems EUREGEO, Earth and Man. – 480 p., Proceedings Volume I, Munich 9.-12. June 2009, 415-418.

Willerich, S., Thuro, K. & Mair, V. (2009): „Talzuschub Algund“ – Bewertung des Reaktivierungspotentials einer tiefgreifenden kriechenden Massenbewegung und Erstellung eines Gefahrenzonenplanes für das betroffene Gebiet. – In: Schwerter, R. (ed.): Tagungsband der 17. Tagung für Ingenieurgeologie mit Forum für junge Ingenieurgeologen, Hochschule Zittau-Görlitz, Fachsektion Ingenieurgeologie, Deutsche Gesellschaft für Geotechnik, 6.-9. Mai 2009, 447-450.

Willerich, S., Thuro, K. & Mair, V. (2008): Risk management and hazard mitigation in an alpine region (Cortaccia, South Tyrol). – Proceedings of the European Regional Engineering Geology Conference on „The City And its Subterranean Environment“, 15.-19. Sept. 2008, Madrid, Paper No. 134, 7 p. (CD-ROM).

Willerich, S., Mair, V. & Thuro, K. (2008): Hazard map, risk assessment, planning of mitigation measures and their realization in alpine regions – case study of Cortaccia, South Tyrol. - Geomechanik & Tunnelbau 1 (2): 139-148.

kartiergebiet

aktive, ca. 40m lange Bergzerreissungsstruktur im Kartiergebiet

Dipl.-Geol. Stefan Gründer, Dissertation:

Hangbewegungen in veränderlich festen Gesteinen der fränkischen Alb

Das nordbayerische Deckgebirge wird im Wesentlichen aus drei lithologisch vollkommen unterschiedlichen Gesteinsarten (Kalksteine, Sandsteine, Tonschluffsteine) aufgebaut, die jeweils an mehreren unterschiedlichen stratigraphischen Positionen zu finden sind und sich daher auch gegenseitig beeinflussen. Von besonderem ingenieurgeologischen Interesse sind hierbei die stark überkonsolidierten Keuper- und Jura“tone“ (z.B. Feuerletten, Amaltheenton, Opalinuston), die auf Grund ihrer Wasserempfindlichkeit zum Abrutschen an Hängen neigen. Diese Tonschluffsteine können weder den Festgesteinen noch den Lockergesteinen zugeordnet werden; vielmehr gehören sie der in die Gruppe der „veränderlich festen Gesteine“. Im Rahmen der Arbeit sollen die Hangbewegungsmechanismen untersucht werden, die in diesen mehrere Zehnermeter mächtigen Sedimentabfolgen stattfinden.
Im Dörlbacher Einschnitt, der vor 160 Jahren im Rahmen der Erbauung des Ludwig-Donau-Main-Kanals über 15 m tief in den Amaltheenton eingeschnitten wurde, haben sich in jüngster Vergangenheit Rutschungen (relativ flache Translationsrutschungen) in den mit bis zu 45° übersteilt angelegten Böschungen ereignet. Da sich weitere Hangbewegungsereignisse bereits durch optische Merkmale (aufgehende Spalten, Säbelwuchs der Bäume etc.) ankündigen, wurden im Auftrag des Wasserwirtschaftsamts Nürnberg umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Durch Bohrungen, Baggerschürfen und Rammsondierungen konnte die Untergrundsituation einschließlich der seit dem Kanalbau eingetretenen Verwitterungsbildungen erkundet werden. In insgesamt 18 Bohrungen konnte das TDR-Monitoringsystem, das derzeit im Rahmen eines weiteren Forschungsprojekts (Dissertation John Singer) entwickelt wird, zur Messung von Kriech- und Rutschbewegungen installiert werden.
Neben der Untersuchung von ingenieurgeologischen und bodenmechanischen Standardparametern werden im Labor Spezialversuche zur Charakterisierung der veränderlich festen Gesteine und deren Scherfestigkeitsparameter in Zusammenarbeit mit der Dissertation von Philipp Holzhauser durchgeführt. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse können Standsicherheitsbetrachtungen durchgeführt werden.
Das TDR- Monitoringsystem konnte noch an einer weiteren Hangrutschung im Feuerletten installiert werden; weitere Installationen sind geplant.
Anhand der bereits durchgeführten Untersuchungen zeichnet sich ab, dass die Rutschanfälligkeit im direkten Zusammenhang mit dem Verwitterungszustand der Tone steht. Eine besondere Schwächezone stellen hierbei, neben den oberflächennahen Aufweichungen, die Bereiche mit „Bröckelstruktur“ dar, die binnen weniger Jahre entstehen und bei Wasserzutritt schnell aufweichen können.

Beginn der Arbeit: WS 2004/05

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro
Finanzierung & aktueller Arbeitgeber: Ingenieurbüro Gründer

Übersteilter Kanaleinschnitt im Amaltheenton; zu sehen sind die oberflächenparallel abgegangenen Translationsrutschungen.

Standsicherheitsberechnungen zeigen, dass sich die Böschungen im Kanaleinschnitt in einem labilen Zustand (η ≈ 1) befinden

Dipl.-Ing (FH) Dipl.-Geol. Christoph Dinger, Dissertation:

Naturgefahren in den Alpen und Schutzwaldentwicklung – eine GIS-basierte Gesamtbetrachtung für ein Hochgebirgsareal um Weißbach bei Lofer, Salzburger Land

Diese Dissertation wird in Zusammenarbeit mit den bayerischen Staatsforsten (Forstbetrieb St. Martin bei Lofer) erstellt. Das Arbeitsgebiet befindet sich östlich der Bundesstraße 311 etwa 35 km südwestlich der Stadt Salzburg und 14 km nordwestlich von Saalfelden am Steinernen Meer. Die nächstgelegene Ortschaft ist Weißbach bei Lofer im Saalachtal, das sich westlich des Kartiergebietes in nordwestlich-südöstlicher Richtung erstreckt. Im Rahmen von Diplomkartierungen wurde eine geologische Karte im Maßstab 1: 10000 mit Profiltafeln und Erläuterungen im Bereich des Hochkranz erstellt. Als Kartengrundlage für die Geologische Karte diente die Topografische Karte im Maßstab 1: 25000.
Zentrales Anliegen ist die Katalogisierung der im Forstbetrieb auftretenden Naturgefahren und ihre Interaktion mit dem Waldbestand. Dies beinhaltet zum einen eine Kartierung der Phänomene, in der die unterschiedlichen Massenbewegungen und ihre Bewegungsmechanismen veranschaulicht werden. In einem zweiten Schritt wird eine Gefahrenzonenkartierung durchgeführt und ein Gefahrenzonenplan (GZP) erstellt. Bereiche mit einer hohen Gefahrenstufe sollen anschließend genauer untersucht werden.
An der Nordflanke des Hochkranz wurde bereits im Rahmen der Kartierung eine Rutschungsnische im Festgestein, in den Allgäuschichten, beobachtet. Da diese Rutschung immer wieder bei Starkregenfällen reaktiviert wird, wurden im Zuge der Arbeit sowohl das Ereignis als auch dessen Konsequenzen mit dem Programm Slide (Rocscience) modelliert. Zusätzlich wurde der Ablauf eines möglichen Felssturzereignisses an den Wänden des Kammerlinghorns mit Hilfe des Programms Rocfall (Rocscience) und Rockfall (Spang) modelliert.
Dabei wurden bisher nur 2D-Modelierungen durchgeführt, die später mit einer 3D Modellierung verglichen werden soll.
Etwa 2 km südlich des Hochkranz verläuft die B 311 unterhalb der südwestlich exponierten, nahezu senkrecht heraus ragenden Felswände des Dachsteinkalkes. In der Vergangenheit ist es dort zu zahlreichen Blockschlägen gekommen. Bei dem letzten größeren Blockschlag im Herbst 2006, bei dem etwa 150 m³ Dachsteinkalk in das Saalachtal herab stürzten, blieb die B 311 noch verschont. Mit Hilfe des Steinschlag-Simulationsprogramme (s.o.) soll die Gefährdung der B 311, sowie der angrenzenden bebauten und bewirtschafteten Flächen, für weitere Blockschläge und Felsstürze abschätzt werden. Wenn möglich soll analog eine Gefahreneinschätzung der nördlich des Fußsteins befindlichen Forststraße, welche besonders während der Wandersaison stark frequentiert wird, vorgenommen werden.

Beginn der Arbeit: SS 2008

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro
Finanzierung & aktueller Arbeitgeber: Staatl. Bayer. Forstbetriebe

Diss
1) Nahezu senkrechte Dachsteinkalkfelswand südlich des Fußsteins
2) Herab gestürzter hausgroßer Felsblock aus der Dachsteinkalkfelswand südlich des Fußsteins
3) Gleitfläche einer Felsrutschung im Dachsteinkalk nördlich des Fußsteins

Standsicherheitsberechnungen zeigen, dass sich die Böschungen im Kanaleinschnitt in einem labilen Zustand (η ≈ 1) befinden

Dipl.-Geol. Bettina Sellmeier, Dissertation:

Grenzen und Möglichkeiten eines intradisziplinären digitalen Geländemodells bezüglich verschiedener Sturzmodellierungen in 2D und 3D

Vorstellung der Arbeitszielsetzung folgt!

Beginn der Arbeit: WS 2010/11

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro
Zusammenarbeit mit dem Bayerischen Landesamt für Umwelt, Dr. von Poschinger, Staatl. Bauamt Traunstein, Firma Geotest Davos
Finanzierung: in der Beantragungsphase

Diss
B 21 Kleines Deutsches Eck. 3D-Modellierung Steinschlag (= 10-jähriges Ereignis, Oleksuk 2009).


B 21 Kleines Deutsches Eck. 3D-Modellierung Blockschlag (= 50-jähriges Ereignis, Oleksuk 2009)
.

Dipl.-Ing (FH) MSc (FH) Thomas Oleksuk, Dissertation:

Entwicklung einer Methodik zur Sicherheitsbewertung von Gebirgsstraßen im Hinblick auf gravitativ wirkende Naturgefahrprozesse, basierend auf einem risikoorientierten Ansatz

Mehrere Schadensereignisse in der jüngeren Vergangenheit (z.B.: 02.07.2005, B 21 - Felsblock trifft voll besetztes Auto - Mädchen schwer am Kopf verletzt; Winter 05/06, B 305 - Straße 31 Tage wegen Lawinengefahr gesperrt usw.) haben gezeigt, dass ein wie bisher verfolgter allgemeiner Schutz unserer wichtigsten Verkehrsachsen gegen gravitative Naturgefahren nicht mehr ausreichend ist.
Das Sicherheitsbewusstsein in unserer Bevölkerung hat sich gewandelt. Um den heutigen An-forderungen Rechnung zu tragen, müssen neue Wege beschritten werden, um Gefahren und Schäden zu minimieren.
Ziel der Forschungsarbeit soll es sein, eine Methodik für eine Sicherheitsbewertung von Gebirgs-straßen, die von Hangbewegungen betroffen sind, basierend auf einem risikoorientierten Ansatz zu entwickeln und die entsprechenden Grundlagen für die Anwendung zu erarbeiten. Parallel soll ein System zur Ermittlung von Grundlagendaten für eine stetige Weiterentwicklung gewonnener Einflussgrößen initiiert werden.
Anhand dieser Sicherheitsbewertungen, basierend auf dem Beispiel der B 21 und B 305 im Landkreis Berchtesgadener Land, sollen den Betreuern von Gebirgsstraßen in Bayern Instrumente (z. B. ein Leitfaden usw.), Richtwerte und Beurteilungshilfen an die Hand geben werden, um Risiken durch Naturgefahrprozesse zukünftig sicher abschätzen und durch einheitliche Vorgaben mit anderen Streckenabschnitten oder mit anderen Risikobereichen (Tunnelstrecken, Unfallhäufungsstrecken usw.) vergleichen und einzelne Schutzmaßnahmen gegeneinander abwägen zu können.
Es sollen folgende drei Hauptzielsetzungen verfolgt werden:
1. Schaffung einer einheitlichen Datengrundlage und Definitionen der erforderlichen Struktur für zukünftige Datenerhebungen, um Sicherheitsbewertungen für die betroffenen Streckenabschnitte durchführen zu können (Einrichten einer Datenbank Naturgefahrprozesse und Definition von Musterszenarien für die jeweiligen Prozessarten wie Steinschläge, Felsstürze, Lawinen usw.).
2. Aufzeigen von systematischen Zusammenhängen und Interaktionen hinsichtlich risikorelevanter Einflussgrößen (z. B. Ergebnisse aus 3-D Simulationen, Auftretenshäufigkeiten, Verkehrsdaten)
3. Entwicklung eines standardisierten Verfahrens (z. B. den Vergleich von Risikowerten oder einem Häufigkeits-Ausmaß-Diagramms mit Akzeptanzlinie) zur Bewertung der Sicherheit und des Schadenspotentials auf der Basis einer quantitativen Risikoanalyse.
Die beabsichtigte Methode für die Sicherheitsbewertung soll auf der Ereignisbaum- oder Ereignisab-laufanalyse basieren. In der Ereignisbaumanalyse können Ereignisfolgen und -abläufe strukturiert und analysiert werden, die sich aus einem vorgegebenen Ausgangsereignis (Initialereignis) entwik-keln können. Es handelt sich dabei um eine induktive Analyse, bei welcher man von einem Anfangs-ereignis ausgeht und mögliche Folgeereignisse hinsichtlich der Auftretenshäufigkeiten und der resultierenden Konsequenzen ermittelt. Damit werden die Folgen, die ein auslösendes Ereignis in einem System verursacht, schrittweise bis zu einem Endzustand des Systems verfolgt.

Beginn der Arbeit: SS 2010

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro
Zusammenarbeit mit dem Bayerischen Landesamt für Umwelt, Dr. von Poschinger, Staatl. Bauamt Traunstein, Firma Geotest Davos
Finanzierung & aktueller Arbeitgeber: Staatl. Bauamt Traunstein

Diss
B 21 Kleines Deutsches Eck. Naturgefahrenanalyse und Erstellen eines integralen Schutzkonzeptes. Überlagerung der Naturgefahren - Schutzkonzept (Oleksuk 2009).


2) B 21 Kleines Deutsches Eck. Naturgefahrenanalyse und Erstellen eines integralen Schutzkonzeptes. Gefahrenplan - Stufe 2
(Oleksuk 2009).

Nr.
Abgeschlossene Arbeiten
Spotlight
10

Dipl.-Geol. Dr. Philipp Holzhauser, Dissertation:

Bestimmung der Scherfestigkeit an veränderlich festen Gesteinen im Hinblick auf Hangbewegungsphänomene - geotechnische, geologische und ingenieurgeologische Aspekte

Abschluss der Arbeit: SS 2010 (Prüfungstermin 17. Juni 2010)

Zusammenfassung (PDF): Zwischen den zwei großen Gesteinstypen, den Fest- und den Lockergesteinen existiert ein weites Feld von veränderlich festen Gesteinen, deren Eigenschaften sich durch die Fels- und Bodenmechanik nur schwierig erfassen lassen. Diese Gesteine nehmen  große Oberflächenbereiche ein und sind damit auch für viele Hangbewegungen von großer Bedeutung.
Die vorliegende Dissertation soll zum besseren Verständnis der Eigenschaften und des Verhaltens der veränderlich festen Gesteine beitragen, wobei sich die Arbeit auf die Untersuchung der Scherfestigkeit im Hinblick auf Hangbewegungsphänomene konzentriert.
An Gesteinen drei verschiedener Schichtglieder (Amaltheenton, Eibrunner Mergel und Opalinuston) wurden mehrere Reihen von Rahmenscherversuchen durchgeführt. Bei diesen Versuchsreihen wurden verschieden stark verwitterte Proben der genannten Gesteine abgeschert, um die Abhängigkeit der Scherparameter vom Verwitterungsgrad zu ermitteln. Des weiteren wurden bei einigen Versuchen die Versuchsbedingungen (z.B. gestörter oder ungestörter Einbau, unterschiedliche Konsolidierung, Vorschubgeschwindigkeit, Zeitpunkt der Wasserzugabe) variiert um deren Abhängigkeit auf die Versuchsergebnisse zu erfassen. Um eine Auswertung auf Grundlage einer größeren Versuchsanzahl durchführen zu können, wurden zusätzlich zu den eigenen Versuchen bereits vorhandene Scherversuche aus der Literatur und vom Bayer. Landesamt für Umwelt herangezogen. Die Recherche hat gezeigt, daß vor allem für die Schichtglieder  Opalinuston, Feuerletten, Eisensandstein und Zementmergel-Schichten mehrere nutzbare Scherversuche vorhanden sind
.
Die bisherige Auswertung der gesammelten und selbst durchgeführten Scherversuche lässt eine teilweise deutliche Abhängigkeit der Scherparameter vom Verwitterungsgrad erkennen. Der Vergleich der Scherversuche zeigt aber auch, das die Wahl der Versuchsbedingungen einen erheblichen Einfluss auf die Versuchsergebnisse hat. Falsch gewählte Bedingungen führen schnell zu nicht repräsentativen Ergebnissen. Ein weiteres Ziel der Dissertation war es daher auch , Empfehlungen für die Durchführung von aussagekräftigen Scherversuchen an veränderlich festen Gesteinen zu geben.
Eine Hangbewegung aus dem Raum Regensburg wurd als Fallbeispiel näher behandelt. Hierbei kommen die ermittelten Scherfestigkeiten des Eibrunner Mergels zur Anwendung.

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro

Publikationen:

Holzhauser, Ph. & Thuro, K. (2009): Untersuchung der Scherfestigkeit von veränderlich festen Gesteinen im Hinblick auf Hangbewegungsphänomene. – In: Schwerter, R. (ed.): Tagungsband der 17. Tagung für Ingenieurgeologie mit Forum für junge Ingenieurgeologen, Hochschule Zittau-Görlitz, Fachsektion Ingenieurgeologie, Deutsche Gesellschaft für Geotechnik, 6.-9. Mai 2009, 409-412.

Eibrunner Mergel als ungestörte Probe entnommen (15 cm x 15 cm Kastenformat)

 

Dipl.-Geol. Simon Plank, Diplomarbeit:

Eignung des differentiellen Radar-Interferometrie-Verfahrens für Hangbewegungen und Bergbausetzungen

Durchführung der Arbeit SS 2009 - WS 2009/10

Mit Hilfe der Fernerkundungstechnik der differentiellen Radar-Interferometrie (D-InSAR) können De­for­ma­tionen an der Erdoberfläche, z.B. Hangbewegungen und Bergbausetzungen, erfasst und gemessen werden. Bedingt durch die Aufnahmegeometrie des flugzeug- oder satellitengetragenen Radar-Sensors werden Gebiete mit einem topographischen Relief in Radarbildern verzerrt bzw. gestört abgebildet. Dies wirkt sich negativ auf die Eignung von Radaraufnahmen für D-InSAR-Anwendungen aus. So werden bestimmte Bereiche, die z.B. hinter steilen Bergen liegen, vom Radarsignal nicht erreicht und liegen im Radarschatten (shadowing). In hügeligem Gelände werden Hänge, die dem Sensor zugeneigt sind, im Radarbild verkürzt (foreshortening) und Bereiche, die vom Sensor abgeneigt sind, verlängert (elongation) dargestellt. Bei dem in besonders steilem Gelände auftretenden Layover-Effekt kommt es zu einer Überlagerung verschiedener Signale. Einen weiteren Einflussfaktor bildet die Landnutzung im Bereich der geplanten Radaraufnahme. Vegetations­freie Flächen wie Bebauungen, Straßen und Fels sind im Vergleich zu wald- und wasserbedeckten Flächen durch ihre hohe Beständigkeit in ihren Rückstreuungseigenschaften besser für das D-InSAR-Verfahren geeignet. Im Rahmen dieser Arbeit wird in ArcGIS ein Algorithmus generiert, mit dem unter Verwendung eines digitalen Geländemodells und verschiedener Sensordaten vor einer geplanten Radaraufnahme simuliert werden kann, welche Bereiche des Aufnahmegebietes von Layover oder Shadowing betroffen sein werden. Zudem wird mit einem weiteren Algorithmus der mit der D-InSAR-Methode messbare Bewegungsanteil einer potentiellen Hangbewegung bestimmt. Dies lässt Rückschlüsse auf die tatsächlichen Deformationsbeträge zu. Des Weiteren wird unter Einbezug der Landnutzung im geplanten Aufnahmegebiet ermittelt welche Bereiche des Gebietes, abhängig von den Sensoreigenschaften, für die D-InSAR-Methode geeignet sind. Somit kann bereits im Vorfeld einer Radaraufnahme festgestellt werden, ob sich die Aufnahme lohnt, bzw. mit welchem Blickwinkel und Orbit die besten Ergebnisse erzielt werden können.


Betreuer: Prof. Kurosch Thuro, Dipl. -Geol. John Singer, Dipl. -Geol. Christian Minet

Publikationen:

Plank, S., Singer, J., Minet, Ch. & Thuro, K. (2010): GIS-basierte Eignungsprüfung des differentiellen Radarinterferometrie-Verfahrens (D-InSAR) zur Deformationsüberwachung von Hangbewegungen. – In: Wunderlich, T. (2010): Ingenieurvermessung 2010. Beiträge zum 16. Internationalen Ingenieurvermessungskurs, München TUM, 23.-27. Feb. 2010, 8 p.

Plank, S., Singer, J., Minet, Ch. & Thuro, K. (2010): GIS based suitability evaluation of the Differential Radar Interferometry method (D-InSAR) for the detection and deformation monitoring of landslides. – 11th IAEG Congress, Auckland, New Zealand, 5.-10. Sept. 2010, Geologically Active (paper accepted).

Plank, S., Singer, J., Minet, Ch. & Thuro, K. (2009): GIS based suitability evaluation of the differential radarinterferometry method (D-InSAR) for detection and deformation monitoring of landslides. – Advances in the Science and Applications of SAR Interferometry, ESA ESRIN 30th Nov. - 4th Dec. 2009, Frascati, Italy, 8 p.

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GIS-basierte Karte der InSAR-Eignung des topografischen Kartenausschnitts

 

MSc Ing-Hydro. Sonja Störzbach, Masterarbeit

Untersuchung der Hangbewegung am Sudelfeld mittels Geoelektrik

Durchführung der Arbeit SS 2009

Die Hangbewegung Aggenalm im oberbayerischen Sudelfeld bewegt sich kontinuierlich. Zur Ergänzung der bisher durchgeführten Messmethoden soll der Aufbau des Untergrunds nun mit 2D-Geoelektrik näher untersucht werden. Entlang einer Vielzahl von Profilen – verteilt über den gesamten Hang – werden in der kommenden Zeit mithilfe einer Multielektroden-Anlage (100 Elektroden) zweidimensionale Widerstandsprofile aufgezeichnet. Ziel der Messungen ist es, weitere Informationen über den Aufbau des Untergrundes – im Speziellen die Obergrenze der Kössener Mergel sowie die Lage eventuell vorhandener Schollen aus Oberrhätkalk – zu erhalten. Die Wahl der Profillagen wird sich dabei an den bereits abgeteuften Bohrungen orientieren, um die Ergebnisse der Bohrkernaufnahmen in die Interpretation der Widerstandsprofile einbeziehen zu können. Durch Variation der Auslagenlänge sowie der Elektrodenabstände können die Messtiefe und die erwünschte Messauflösung den Gegebenheiten im jeweiligen Geländeabschnitt angepasst werden.


Betreuer: Prof. Kurosch Thuro, Dipl. -Geol. John Singer, MSc. Judith Festl

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Geoelektrik-Ausrüstung im Geländeeinsatz

 

MSc Ing-Hydro. Stefan Oertel, Masterarbeit:

Gefahrenkartierung im Bereich des Immenstädter Horns

Durchführung der Arbeit SS 2009

Im Frühjahr 2006 ereignete sich an der Ostflanke des Immenstädter Horns, südlich von Immenstadt ein Bergrutsch. Dieser fand in der geologischen Einheit der Oberen Süßwassermolasse, innerhalb der Faltenmolasse statt. Der Untergrund wird aus einer Wechselfolge von Konglomeraten mit Sandstein- und Mergellagen aufgebaut. Diese Gesteine mit unterschiedlichen geotechnischen Eigenschaften führen eine Kombination aus verschiedensten Hangbewegungsprozessen herbei. Dies bedingt die Komplexität der vorliegenden Massenbewegung. Im Zuge der Erstellung einer Gefahrenhinweiskarte für den Landkreis Oberallgäu wurde der Bergrutsch vom Landesamt für Umwelt bereits aufgenommen. Aufgrund der Aktualität und des weiterhin bestehenden Gefährdungspotentials der Hangbewegung soll nun eine detailliertere, geologisch-geomorphologische Kartierung durchgeführt werden. Ziel der folgenden Untersuchungen ist es, die Tiefe und den weiteren Verlauf der Massenbewegung, sowie die hydrogeologischen Verhältnisse in dem Gebiet zu erkunden. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse aus dem Gelände können Rückschlüsse auf die ablaufenden Prozesse im Untergrund und die Kinematik der Rutschung gezogen werden. Die Kenntnis davon ermöglicht wiederum eine gezielte Dimensionierung von Überwachungs- und Stabilisierungsmaßnahmen.


Betreuer: Prof. Kurosch Thuro

Publikationen:

Thuro, K. & Oertel, St. (2009): Die instabile Talflanke östlich des Immenstädter Horns - Analyse, Monitoringmöglichkeiten und Langzeitprognose. – Tagung Wasserbau Wallgau, 30.-31. Juli 2009.

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Blick auf die Steigbachrutschung, Immenstädter Horn

 

Dipl.-Geol. Thomas Alzinger, Dipl.-Geol. Bettina Sellmeier, Diplomarbeiten:

Geologische Kartierung und Erstellung eines Gefahrenzonenplans im Gebiet um den Hochkranz nahe Weißbach bei Lofer

Durchführung der Arbeit SS 2008 - WS 2009/10

Diese kombinierte Diplomkartierung und –arbeit wird in Zusammenarbeit mit den bayrischen Staatsforsten, genauer dem Forstbetrieb St. Martin bei Lofer, erstellt. Das kartierte Gebiet befindet sich östlich der Bundesstraße 311 etwa 35 km südwestlich der Stadt Salzburg und 14 km nordwestlich von Saalfelden am Steinernen Meer. Die nächstgelegene Ortschaft ist Weißbach bei Lofer im Saalachtal, das sich westlich des Kartiergebietes in nordwestlich-südöstlicher Richtung erstreckt. Im Rahmen der Diplomkartierung wurde eine geologische Karte im Maßstab 1: 10000 mit Profiltafel und Erläuterung von zwei aneinander grenzenden Gebieten, nördlich und südlich des Hochkranz, erstellt. Als Kartengrundlage für die Geologische Karte diente die Topografische Karte im Maßstab 1: 25000.
In den beiden Diplomarbeiten soll auf die Naturgefahren des zu bearbeitenden Gebietes eingegangen werden. Dies beinhaltet zum einen eine Karte der Phänomene, in der die unterschiedlichen Massenbewegungen und ihre Bewegungsmechanismen veranschaulicht werden. In einem zweiten Schritt wird eine Gefahrenzonenkartierung durchgeführt und ein Gefahrenzonenplan (GZP) erstellt. Bereiche mit einer hohen Gefahrenstufe sollen anschließend genauer untersucht werden.
An der Nordflanke des Hochkranz wurde bereits im Rahmen der Kartierung eine Rutschungsnische im Festgestein, in den Allgäuschichten, beobachtet. Da diese Rutschung immer wieder bei Starkregenfällen reaktiviert wird, sollen im Zuge der Arbeit sowohl das Ereignis als auch dessen Konsequenzen mit dem Programm Slide (Rocscience) modelliert werden. Zusätzlich soll der Ablauf eines möglichen Felssturzereignisses an den Wänden des Kammerlinghorns (außerhalb des Kartiergebietes) mit Hilfe des Programms Rockfall (Rocscience) modelliert werden.

Etwa 2 km südlich des Hochkranz verläuft die B 311 unterhalb der südwestlich exponierten, nahezu senkrecht heraus ragenden Felswände des Dachsteinkalkes. In der Vergangenheit ist es dort zu zahlreichen Blockschlägen gekommen. Bei dem letzten größeren Blockschlag im Herbst 2006, bei dem etwa 150 m³ Dachsteinkalk in das Saalachtal herab stürzten, blieb die B 311 noch verschont. Mit Hilfe des Simulationsprogramms Rockfall soll die Gefährdung der B 311, sowie der angrenzenden bebauten und bewirtschafteten Flächen, für weitere Blockschläge und Felsstürze abschätzt werden. Wenn möglich soll analog eine Gefahreneinschätzung der nördlich des Fußsteins befindlichen Forststraße, welche besonders während der Wandersaison stark frequentiert wird, vorgenommen werden.


Betreuer: Prof. Kurosch Thuro und Dipl.-Geol. Christoph Dinger


1) Nahezu senkrechte Dachsteinkalkfelswand südlich des Fußsteins
2) Herab gestürzter hausgroßer Felsblock aus der Dachsteinkalkfelswand südlich des Fußsteins
3) Gleitfläche einer Felsrutschung im Dachsteinkalk nördlich des Fußsteins

 

cand. geol. Dominik Müller, Diplomarbeit

Bestimmung und Ableitung von Gesteins- und Gebirgsparameter zur Modellierung von Massenbewegungen

Durchführung der Arbeit SS 2009 - WS 2009/10

Für die Dissertation von Dipl.-Geol. Sebastian Willerich mit dem Thema „Gefahrenzone tiefgründige Massenbewegung Algund: Charakterisierung und Klassifizierung der Phänomene im Rahmen einer geologischen Gefahrenzonierung sowie zur Projektierung von Monitoringsystemen“ wurden Para- und Orthogneise der Texel-Einheit (Ostalpin westlich Meran, Südtirol) entnommen. An diesen Proben wurden einaxiale Druckversuche und Spaltzugversuche durchgeführt und somit das V-Modul, E-Modul, die Zerstörungsarbeit und die Spaltzugfestigkeit bestimmt. Ausgehend von den ermittelten Gesteinsparametern, kann mit Hilfe des Geological Strength Index (GSI) für verschiedene geologische Verhältnisse die Gebirgsfestigkeit im Verhältnis zur Gesteinsfestigkeit abgeschätzt und analysiert werden.


Betreuer: Prof. Kurosch Thuro und Dipl.-Geol. Sebastian Willerich

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Probekörper aus Orthogneis nach dem Einaxialem Druckversuch

Dipl.-Geol. Katharina Heibl, Diplomarbeit und -kartierung:

Geologische Kartierung und Untersuchung der Großhangbewegung am Bolsterlanger Horn im Allgäu

Durchführung der Arbeit WS 2006/07 - WS 2007/08

Im Rahmen des Projektes GEORISK soll am Landesamt für Umwelt (LfU) eine Karte der durch Hangbewegungen gefährdeten Bereiche im Oberallgäu erstellt werden. Bereits 1996 wurde bei einer Begehung durch Mitarbeiter des damaligen GLA am Bolsterlanger Horn im Oberallgäu eine großräumige Hangbewegung festgestellt. In Absprache mit Herrn Dr. von Poschinger und Herrn Dipl. Geol. Mayer der Abteilung für Angewandte Geologie am LfU wurde von Herrn Prof. Dr. Herbert Scholz die Kartierung und Bearbeitung dieses Gebietes um das Bolsterlanger Horn als kombinierte Diplomarbeit und -kartierung vergeben. Die Ergebnisse der Diplomarbeit fließen mit in das GEORISK Projekt ein.
Das Ziel der Diplomarbeit/-kartierung ist es eine detaillierte geologische Geländeaufnahme des Gebiets zu liefern und ein besonderes Augenmerk auf die Erfassung von Geländeformen zu legen, welche Hinweise auf Hangbewegungen liefern könnten. Wichtig ist dabei die Ausdehnung, den Tiefgang und die Umgrenzung der Hangbewegung festzustellen Außerdem möchte ich versuchen den Mechanismus, die Geschwindigkeit und das Alter der Bewegung zu rekonstruieren bzw. näher einzugrenzen. Auch wichtig erscheint, wie die Aktivität der Hangbewegung einzuschätzen ist. Daneben sollen auch die Fragen geklärt werden ob für die Ortschaft Bolsterlang eine Gefährdung besteht und die abfließenden Bäche im Bezug auf Muren eine Gefahr darstellen.

Betreuer: Prof. Dr. Herbert Scholz & Prof. Dr. Kurosch Thuro
Aktueller Arbeitgeber: Moser - Jaritz ZT

Bolsterlanger Horn im Allgäu

Dipl.-Geol. Korbinian Schmid, Diplomarbeit und -kartierung:

Geologische Kartierung und Untersuchungen zu flachgründigen Hangbewegungen im Gebiet von Vorderhindelang im Allgäu

Durchführung der Arbeit WS 2006/07 - WS 2007/08

Auf Vorschlag von Herrn Dr. von Poschinger und Herrn Dipl.-Geol. Mayer von der Abteilung Angewandte Geologie am Bayerischen Landesamt für Umwelt (LFU) wurde im Sommer und Herbst 2006 ein Gebiet im Bereich von Vorderhindelang im Oberallgäu im Maßstab 1 : 5 000 geologisch-morphologisch kartiert. Die Arbeit wird von Herrn Prof. Dr. Scholz betreut und die Ergebnisse sollen in das GEORISK-Projekt des LFU einfließen. Im Rahmen der Kartierung ging es einerseits darum, den recht komplizierten geologischen Aufbau dieser Region weiter aufzuklären, andererseits sollten insbesondere alle Hangbewegungsphänomene detailliert aufgenommen und dokumentiert werden.
Aus den Geländeaufnahmen und mit Hilfe von extern durchgeführten Altersbestimmungen konnte für das im Grenzbereich zwischen Helvetikum, Ultrahelvetikum, Feuerstätter Flysch und Rhenodanubischen Flysch gelegene Kartiergebiet ein in wesentlichen Dingen neues und genaueres Bild der geologischen Verhältnisse erstellt werden.

Die kartierten überwiegend flachgründigen Hangbewegungen werden zunächst nach allgemeinen Kriterien wie Größe, Tiefgang, Bewegungsmechanismus und Alter charakterisiert. Weitere Schritte sind Untersuchungen zu der Frage, welche Einflüsse Niederschläge, Exposition und nicht zuletzt die Vegetation auf die Entstehung dieser Bewegungen haben. Außerdem bedarf es einer genaueren Analyse des Untergrunds im Bezug auf seine hydrogeologischen Verhältnisse und der boden- bzw. felsmechanischen Eigenschaften. All diese Faktoren sollen letztlich zu einer Einschätzung des Gefahrenpotentials für die besiedelten und genutzten Gebiete bei Vorderhindelang führen.

Betreuer: Prof. Dr. Herbert Scholz & Prof. Dr. Kurosch Thuro
Aktueller Arbeitgeber: Moser - Jaritz ZT

Skizze der flachgründigen Hangbewegungen im Gebiet von Vorderhindelang

Dipl.-Geol. Maike Weißflog, Diplomarbeit & -kartierung:

Ursachen und Phänomene des Talzuschubs am Stupfarri/Vorderes Kaunertal, Tirol

Durchführung der Arbeit WS 2006/07 - WS 2007/08

Talzuschub – das Stiefkind unter den Hangbewegungen. In menschlichen Zeiträumen können Talzuschübe und ihre Bewegungsraten kaum gemessen werden und sind deshalb nur wenig untersucht. Dennoch sind sie auf Karten und Luftbildern deutlich zuerkennen und abzugrenzen. Eine geomorphologische Kartierung der oberflächigen Phänomene kann als Grundlage zur Erforschung der mechanischen Zusammenhänge genutzt werden.
So auch im Vorderen Kaunertal/Tirol. Hier handelt es sich um einen Talzuschub innerhalb eines Paragneises des Ötztal-Kristallins, der eindeutig im Luftbildern abgrenzbar ist. Es wurde mit Hilfe von hochauflösenden Orthophotos eine geomorphologische Kartierung durchgeführt und anschließend die Geländedaten in einem Geoinformationssystems (GIS) eingegeben und ausgewertet.
Die georeferenzierte Aufbereitung ermöglicht eine Auswertung der Geländedaten auf hohem technischen Niveau. Die digitale Verknüpfung von unterschiedlichen Datensätzen bietet eine flexible Verfügbarkeit zur weiterführender Forschung.
Der Vortrag wird einen Überblick über die Methodik der Aufnahme im Gelände und Auswertung mit einem GIS-Programm geben. Außerdem wird auf die Ansätze einer Theorie zur Mechanik des Talzuschubs eingegangen.

Diese Arbeit wird in Kooperation mit Dr. Christian Zangerl vom alpS- Institut für alpine Naturgefahren in Innsbruck durchgeführt.

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro
Aktueller Arbeitgeber: Geoconsult

Publikationen:

Weißflog, M., Thuro, K. & Zangerl, Ch. (2009): Analysis of a large deep-seated creeping mass movement - the Stupfarri Landslide, Kaunertal, Austria. – 6th European Conference on Regional Geoscientific Cartography and Information Systems EuReGeo, Munich 9.-12. June 2009, 4 p. (in print).

3D-Ansicht des Talzuschubs unterhalb des Stupfarri im vorderen Kaunatal

Dipl.-Geol. Sven Jung, Diplomarbeit & -kartierung:

Kartierung der Phänomene und ingenieurgeologische Untersuchungen der Hangbewegung Sudelfeld bei Bayrischzell

Durchführung der Arbeit WS 2006/07 - SS 2007

Im östlichen Sudelfeld, zwischen Oberaudorf und Bayrischzell, gerieten am Ostersonntag 1935 1,5 Mio. m³ in Bewegung. Eine Reaktivierung der nördlichen Flanke mit einem Volumen von ca. 30000 m³ erfolgte im Jahr 1997. Die Bewegungen setzen sich im Bereich von Zentimetern pro Jahr fort und werden halbjährig vom Geologischen Dienst des LfU im Rahmen des GEORISK-Programms überwacht.
Das Gebiet wurde vor allem unter ingenieurgeologischen Gesichtspunkten bearbeitet und soll auch als Grundlage für das Forschungsprojekt „Entwicklung und Erprobung eines integrativen 3D-Frühwarnsystems für alpine instabile Hänge“ dienen.
Die auf Basis der Geländearbeit erstellten Profile wurden in Computermodelle umgesetzt, um so Hinweise auf Ursachen und Versagensmechanismen der Hangbewegung zu erhalten.
Die Ursache der Hangbewegungen ist die Verwitterung der Mergel in den Kössener Schichten. Der hangende Rhätolias-Riffkalk bewegt sich vermutlich auf einer polygonalen Scherfuge am Top oder innerhalb der Kössener Mergel, wobei als Bewegungsmechanismus „Driften“ (Spreading) in Frage kommt.
Der Trigger der Haupthangbewegung war das Taufluten um Ostern 1935. Für die Hangbewegung von 1997 war lang anhaltender Niederschlag der Auslöser.
Nach ersten Computermodellberechnungen ist die Tiefenlage der Kössener Mergel für die Gesamtstandsicherheit des Hanges nicht maßgeblich. Die Gesamtstandsicherheit bewegt  sich heute um den Wert Eta=1 und befindet sich somit im labilen Gleichgewichtszustand.
Aufgrund der anhaltenden kontinuierlichen Bewegung ist ein weiteres plötzliches Versagen des gesamten Hanges bzw. eine vollständige Reaktivierung unwahrscheinlich. Einzelne meist oberflächennahe Bewegungen sind jedoch häufig.

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro (mit Dipl.-Geol. John Singer)
Aktueller Arbeitgeber: Ingenieurbüro Jung


3D-Ansicht der Hangbewegung im Sudelfeld

MSc Ferdinand Flechtner, Bachelor-Arbeit:

Untersuchung der Hangbewegung am Sudelfeld mittels Radarinterferometrie

Durchführung der Arbeit SS 2007

Die Aufgabe dieses Teilprojektes, ist die Untersuchung der Hangbewegung Sudelfeld mit Hilfe von Fernerkundung, d.h. mit differentieller SAR Interferometrie (D-InSAR).
Dabei wird auf die Technik der Radarinterferometrie eingegangen. Es werden bei D-InSAR zwei Radarbilder desselben Gebietes aber zu verschiedenen Zeiten, mit einander korreliert. Durch Phasenunterschiede in den Bildern, hervorgerufen durch mögliche Bewegungen, z.B. einer Hangbewegung, entstehen in dem korrelierten Bild "Ringe", an denen man Bewegungen ablesen kann. Es können dadurch Unterschiede im cm Bereich festgestellt und beobachtet werden. Auf die Schritte, die nötig sind, um zu dem finalen "Bewegungsbild" (Interferogramm) zu kommen, wird später in der Arbeit genauer eingegangen.

Des Weiteren wird auch untersucht, ob D-InSAR für dieses Projekt überhaupt anwendbar ist oder ob diese Technik der Fernerkundung nicht für Sudelfeld geeignet ist.

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro (mit Dipl.-Geol. John Singer)


Kohärenzbild des Sudelfeld Gebietes - ein Schritt auf dem Weg zum Interferogramm

BSc Daniel Weiß, Bachelor-Arbeit:

Kalibrierung der Deformationsmessung mit TDR-Kabeln

Durchführung der Arbeit SS 2007

Bei der Messung mit Time Domain Reflectometry TDR werden Koaxkabel zur Deformationsmessung einer Scherbahn in der Tiefe verwendet. Um über die Amplitude des reflektierten Signals die Verformung zu erhalten, müssen Kalibrierversuche mit verscheidenen Kabeltypen bei unterschiedlichen mechanischen Belastungsarten durchgeführt werden. Ferner spielt die Interaktion zwischen Kabel, Injektionsgut (im Ringraum der Bohrung) und dem Gebirge eine große Rolle. Daher werden komplette Kombinationen in einem neu konstruierten TDR-Versuchsstand getestet.
Ergebnis sollen Kalibrierkurven für verschiedene Kombinationen von Kabel und Injektionsgut in einem künstlichen "Bohrstrang" bei verschiedenen Bohrdurchmessern sein. Im Rahmen dieser Bachelor-Arbeit werden die grundsätzliche Funktionsweise des TDR-Versuchsstandes erprobt und die ersten Versuche hierzu durchgeführt.

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro (mit Dipl.-Geol. John Singer)

Messung der Tiefe einer Scherbahn mittels TDR


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