Geotechnische Risikoanalyse für den Oberbau des Schaubergwerkes Leogang mithilfe von Gesteins- und Gebirgsparametern

Teile des geschichtsträchtigen Bergwerks in der Salzburger Gemeinde Leogang sind seit 1989 für interessierte Besucherinnen und Besucher in den Sommermonaten zugänglich. Der Besucherweg verläuft durch mehrere ehemalige Abbaukammern, welche durch Stollen und Querschläge miteinander verbunden sind. Die Schrattenbachzeche stellt die größte Weitung im Schaubergwerk dar. Direkt darüber befindet sich der sogenannte Oberbau, für den die geotechnischen Risiken analysiert werden. Der Oberbau reicht bis in die höchsten, oberflächennächsten Bereiche und ist der jüngste Teil des Bergwerks. Verwitterungs- und Zerrüttungsvorgänge führen in der Schrattenbachzeche zu einem erhöhten Steinfallrisiko. Für die oberflächennächsten Grubenbaue besteht eine Gefährdung durch Verbrüche oder Böschungsversagen. Das Ziel der Masterarbeit ist, Standsicherheiten für kritische Bereiche zu ermitteln und Schutzmaßnahmen vorzuschlagen. Die Untersuchungen basieren auf einer struktur- bzw. ingenieurgeologischen Kartierung, Laborversuchen und numerischen Simulationen mit den Programmen UnWedge, RS2 und Slide 2. Auf Basis der Feldarbeit wird das Gebirge mithilfe des Geological Strength Index (GSI) charakterisiert und in Homogenbereiche eingeteilt. Dafür werden zwei verschiedene Methoden für die Ermittlung des GSI angewendet und deren Ergebnisse miteinander verglichen. Auf deren Grundlage erfolgt die Auswahl geeigneter Probenahmepunkte. Die erforderlichen Locker- und Festgesteinskennwerte werden mit entsprechenden Laborversuchen ermittelt. Zur Identifizierung möglicher Versagensmechanismen, werden numerische Simulationen durchgeführt. Die Auswertung der Kartierung und der Laborversuche ergibt schlechte Gebirgsqualitäten in der Nähe der vererzten Hauptstörungszone, welche sich unmittelbar oberhalb der Schrattenbachzeche befindet. In diesem Bereich besteht aufgrund der starken Gebirgsauflockerung eine Gefährdung des Besucherwegs durch Steinfall. Großblockiges Versagen in diesem Abschnitt ist als Versagensmechanismus derzeit auszuschließen. Die Auswertung der Laborversuche bestätigt die geringe Verbandsfestigkeit der Gesteine in diesem Gebirgsbereich. Mit zunehmender Höhe im Oberbau nehmen die Gebirgsqualitäten und auch die Bergwasserzutritte zu. In den oberflächennächsten Grubenbauen sind konjugierte, kakiritisch gefüllte Störungen vorhanden. Trotz dieser Schwächezonen ergeben die numerischen Simulationen hohe Sicherheiten gegen kaminartigen Verbruch, Schubbruch- und Böschungsversagen. Auf Grundlage der ausgeführten Untersuchungen werden lokal begrenzte Sicherungs- und Stützmaßnahmen gegen Steinfall und Nachbrüche sowie Monitoringmaßnahmen vorgeschlagen, welche einen sicheren Führungsbetrieb gewährleisten.