Numerical Methods for Tunneling using ABAQUS and Investigations of Long-Time-Effects of the Shotcrete Shell and its Impact on the Combined Support System

Diese Arbeit verwendet die Finite Elemente Methode zur Untersuchung von Verwitterung der Tunnelausbauelemente sowie die daraus folgenden Auswirkungen auf das gesamte Tunnelsystem. Als erstes werden verschiedene Techniken zur Simulation eines zweischaligen Tunnelvortriebes (primäre Spritzbetonschale / sekundäre Ortbeton-Innenschale), welche mit dem allgemeinen Finite Elemente Programm ABAQUS berechnet werden, diskutiert. Das zweite Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt auf Langzeit-Verwitterungsprozessen bestehender Tunnelauskleidungen, sowie deren Auswirkungen auf das kombinierte Tragsystem (Gebirge, Spritzbetonschale und Innenschale). Anhand einer Parameterstudie werden verschiedene Verwitterungsszenarien simuliert, wobei elastisches sowie elasto-plastisches Materialverhalten berücksichtigt wird. Dabei wird besonders auf den Tunnelvortrieb, die Kontaktbedingungen zwischen Gebirge und Spritzbetonschale, sowie zwischen Spritzbetonschale und Innenschale Wert gelegt. Die Hauptcharakteristiken der Verwitterungsprozesse werden mittels Verschiebungen und Spannungen der Ausbauelemente interpretiert.