Skip to main content
Erschienen in: Environmental Earth Sciences 12/2015

01.12.2015 | Thematic Issue

Assessing karst-hydraulic hazards in tunneling—the Brunnmühle spring system—Bernese Jura, Switzerland

verfasst von: Pierre-Yves Jeannin, Arnauld Malard, Demian Rickerl, Eric Weber

Erschienen in: Environmental Earth Sciences | Ausgabe 12/2015

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Drilling a tunnel in a karst region requires the assessment of disturbances in the hydrogeological functioning of aquifers and flow-systems as well as disturbances for the tunnel itself. A complete characterization of the karst hydrogeological functioning and the establishment of prevention measures are essential in order to insure a suitable construction. The paper relates investigations which were conducted in the frame of the construction of a safety gallery (Sisto) in the bernese Jura (Switzerland). This gallery is located close to the outlet of a regional karst system and parallel to an existing highway tunnel, which met numerous disorders in the past due to the intersection of active karst conduits with a discharge reate exceeding 1 m3/s. The KarstALEA method was applied along the Sisto trace in order to identify sections with a high probability of karst occurrences and to characterize the type of karst related problems. The main issue turned out to be related to water head and discharge, which could potentially be cut by the tunnel construction. The system discharge rate may frequently exceed 10 m3/s, and most of this water could potentially flow into the tunnel. Therefore, a hydraulic model was set up in order to assess expected flow rates and heads if conduits are intersected during the construction. Based on this model and on meteorological and hydrological real-time measurements, a predictive model was established in order to anticipate high-flows events.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
Zurück zum Zitat Bollinger D, Kellerhals P (2007) Umfahrungstunnel Twann (A5): Druckversuche in einem aktiven Karst (Twann tunnel A5: pressure tests in active karst system). Bull angew Geol 12(2):49–61 Bollinger D, Kellerhals P (2007) Umfahrungstunnel Twann (A5): Druckversuche in einem aktiven Karst (Twann tunnel A5: pressure tests in active karst system). Bull angew Geol 12(2):49–61
Zurück zum Zitat Filipponi M, Schmassmann S, Jeannin PY, Parriaux A (2012) KarstALEA: Wegleitung zur Prognose von karstspezifischen Gefahren im Untertagbau (KarstALEA, a practical guide for the prediction of karst-related hazards in underground works) - Forschungsprojekt FGU 2009/003 des Bundesamt für Strassen ASTRA. Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute VSS, Zürich, p 200 Filipponi M, Schmassmann S, Jeannin PY, Parriaux A (2012) KarstALEA: Wegleitung zur Prognose von karstspezifischen Gefahren im Untertagbau (KarstALEA, a practical guide for the prediction of karst-related hazards in underground works) - Forschungsprojekt FGU 2009/003 des Bundesamt für Strassen ASTRA. Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute VSS, Zürich, p 200
Zurück zum Zitat Finger F (2012) Modélisation hydrologique en milieu karstique sur le bassin versant de l’Aubonne (Hydrological simulation in karst, the Aubonne flow-system case studies). Ecole Polytchnique Fédérale de Lausanne, EPFL, Master’s thesis Finger F (2012) Modélisation hydrologique en milieu karstique sur le bassin versant de l’Aubonne (Hydrological simulation in karst, the Aubonne flow-system case studies). Ecole Polytchnique Fédérale de Lausanne, EPFL, Master’s thesis
Zurück zum Zitat Häfeli C (1964) Die Jura/Kreide-Grenzschichten im Bielerseegebiet (Kt. Bern) (The Jurassic-Cretaceous boundary formation in the Biel lake massif). Dissertation, University of Bern Häfeli C (1964) Die Jura/Kreide-Grenzschichten im Bielerseegebiet (Kt. Bern) (The Jurassic-Cretaceous boundary formation in the Biel lake massif). Dissertation, University of Bern
Zurück zum Zitat Jeannin PY (2001) Modeling flow in phreatic and epiphreatic karst conduits in the Hoelloch cave (Muotatal, Switzerland). Water Resour Res 37(2):191–200CrossRef Jeannin PY (2001) Modeling flow in phreatic and epiphreatic karst conduits in the Hoelloch cave (Muotatal, Switzerland). Water Resour Res 37(2):191–200CrossRef
Zurück zum Zitat Jeannin PY, Eichenberger U, Sinreich M, Vouillamoz J, Malard A et al (2013) KARSYS: a pragmatic approach to karst hydrogeological system conceptualisation. Assessment of groundwater reserves and resources in Switzerland. Environ Earth Sci 69(3):999–1013CrossRef Jeannin PY, Eichenberger U, Sinreich M, Vouillamoz J, Malard A et al (2013) KARSYS: a pragmatic approach to karst hydrogeological system conceptualisation. Assessment of groundwater reserves and resources in Switzerland. Environ Earth Sci 69(3):999–1013CrossRef
Zurück zum Zitat Kellerhals P (1982) N5 Ligerztunnel. Geologie (N5 Ligerz tunnel, Geological study). Dr. Peter Kellerhals Geologe SIA, 3011 Berne Kellerhals P (1982) N5 Ligerztunnel. Geologie (N5 Ligerz tunnel, Geological study). Dr. Peter Kellerhals Geologe SIA, 3011 Berne
Zurück zum Zitat Schär U (1971) Geologischer Atlas der Schweiz 1/25 000, Blatt 1145 Bieler See. Erläuterungen (Geological Atlas of Switzerland 1/25 000, Sheet 1145, Lake Biel. Notice) 60 Schär U (1971) Geologischer Atlas der Schweiz 1/25 000, Blatt 1145 Bieler See. Erläuterungen (Geological Atlas of Switzerland 1/25 000, Sheet 1145, Lake Biel. Notice) 60
Zurück zum Zitat Weber E, Jordan F, Jeannin PY, Vouillamoz J, Eichenberger U et al. (2011) Swisskarst project (NRP61): Towards a pragmatic simulation of karst spring discharge with conceptual semi-distributed model. The Flims case study (Eastern Swiss Alps). In: Proceedings 9th conference on limestone hydrogeology, H2Karst, Besançon. pp 483–486 Weber E, Jordan F, Jeannin PY, Vouillamoz J, Eichenberger U et al. (2011) Swisskarst project (NRP61): Towards a pragmatic simulation of karst spring discharge with conceptual semi-distributed model. The Flims case study (Eastern Swiss Alps). In: Proceedings 9th conference on limestone hydrogeology, H2Karst, Besançon. pp 483–486
Metadaten
Titel
Assessing karst-hydraulic hazards in tunneling—the Brunnmühle spring system—Bernese Jura, Switzerland
verfasst von
Pierre-Yves Jeannin
Arnauld Malard
Demian Rickerl
Eric Weber
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Environmental Earth Sciences / Ausgabe 12/2015
Print ISSN: 1866-6280
Elektronische ISSN: 1866-6299
DOI
https://doi.org/10.1007/s12665-015-4655-5

Weitere Artikel der Ausgabe 12/2015

Environmental Earth Sciences 12/2015 Zur Ausgabe