SONDIERBOHRUNGEN UND -MESSUNGEN
Cargo sous terrain nimmt seit Anfang 2023 erstmals Arbeiten im Gelände auf. Mit Probebohrungen und geophysikalischen Messungen gewinnt CST präzise Informationen über den Untergrund, um die Planung für die erste Teilstrecke von Härkingen nach Zürich konkretisieren zu können. Die Arbeiten werden bis 2024 andauern und erlauben eine Planung des Generationenprojekts mit Rücksicht auf die lokalen Gegebenheiten des Untergrunds.
WOZU FÜHRT CST DIESE UNTERSUCHUNGEN DURCH?
Die Probebohrungen und die geowissenschaftlichen Untersuchungen dienen der Vertiefung und Präzisierung der Kenntnisse über den Untergrund. Sie untersuchen den möglichen Baugrund und die Grundwasserverhältnisse mit Bohrungen von durchschnittlich 100 Metern Tiefe. Sie helfen, die geologischen Kenntnisse zu vervollständigen, ohne die Linienführung im Detail vorwegzunehmen. CST führt die Bohrungen mit modernen, umweltschonenden Methoden durch, welche Beeinträchtigungen für Anrainer minimal halten. Von den Arbeiten gehen, ausser Baulärm, keine spürbaren Auswirkungen für die Umgebung aus. CST hat zudem entschieden, die gewonnenen Daten kostenlos dem Bundesamt für Landestopografie Swisstopo zur Verfügung zu stellen. So erweitert CST langfristig das Wissen der Schweiz über ihren Untergrund.
WOZU FÜHRT CST DIESE UNTERSUCHUNGEN DURCH?
Die Probebohrungen und die geowissenschaftlichen Untersuchungen dienen der Vertiefung und Präzisierung der Kenntnisse über den Untergrund. Sie untersuchen den möglichen Baugrund und die Grundwasserverhältnisse mit Bohrungen von durchschnittlich 100 Metern Tiefe. Sie helfen, die geologischen Kenntnisse zu vervollständigen, ohne die Linienführung im Detail vorwegzunehmen. CST führt die Bohrungen mit modernen, umweltschonenden Methoden durch, welche Beeinträchtigungen für Anrainer minimal halten. Von den Arbeiten gehen, ausser Baulärm, keine spürbaren Auswirkungen für die Umgebung aus.
CST hat zudem entschieden, die gewonnenen Daten kostenlos dem Bundesamt für Landestopografie Swisstopo zur Verfügung zu stellen. So erweitert CST langfristig das Wissen der Schweiz über ihren Untergrund.
WAS IST EINE SONDIERBOHRUNG?
Bohrungen erlauben einen punktuellen Einblick in den Untergrund und vermitteln Informationen über dessen Beschaffenheit. Sie werden meist senkrecht in den Untergrund vorgetrieben. Spezielle Verfahren erlauben aber auch gerichtete (gebogene) Bohrungen.
Je nach verfolgtem Ziel wird ein anderes Bohrverfahren angewandt. Die CST Bohrungen helfen, herauszufinden, wie das Gestein in der Tiefe im Detail aussieht. In diesen Fällen wird eine Kernbohrung durchgeführt.
Die Ergebnisse der Sondierbohrungen sind Kenntnisse über:
- Aufbau des Untergrundes
- Mächtigkeit und Beschaffenheit einzelner Gesteinsschichten
- Tiefenlage der Felsoberfläche im Untergrund
- Vorhandensein, Beschaffenheit und Zusammensetzung von möglichem Grundwasser
WIE WERDEN INFORMATIONEN GEWONNEN?
Die Informationen aus dem Untergrund werden gesammelt aus:
-
Bohrkernen (meistens kompakte Steine)
-
Bohrgut (i.d.R. Gesteinsstückchen)
-
Bohrlochaufzeichnungen
-
Messungen vom Bohrfortschritt selbst
Bei Bohrlochaufzeichnungen und -messungen werden spezielle Sensoren und Geräte im Bohrloch abgesenkt. Die resultierenden Signale lassen sich der entsprechenden Tiefe zuordnen und geben Aufschluss über das umgebende Gestein oder vorhandenes Grundwasser.
Da Bohrungen – insbesondere Kernbohrungen – sehr teuer sind, werden die gewonnen Daten in der Regel archiviert, um für spätere Fragestellungen zur Verfügung zu stehen.
WAS BLEIBT ZURÜCK?
Handelt es sich um eine reine Sondierbohrung zu Forschungszwecken resp. zur Charakterisierung der Verhältnisse im Untergrund, so wird die Bohrung nach Beendigung vollständig verfüllt, verschlossen und der darüberliegende Bohrplatz wieder vollständig zurückgebaut und renaturiert. In diesen Fällen wird alles wieder so hergerichtet, als ob nie etwas gewesen wäre.
Manchmal wird das Bohrloch nach der Fertigung jedoch für weitere Zwecke gebraucht. Zum Beispiel:
-
Grundwasserbrunnen
-
Grundwasserüberwachung
-
Überwachung von Hangbewegungen
In diesen Fällen richten sich die verbleibenden Elemente nach dem angestrebten Nutzen. Von einem einfachen Schachtdeckel bis zu einer Brunnenstube oder gar einer grösseren Anlage ist alles möglich.
WAS IST EINE SONDIERBOHRUNG?
Bohrungen erlauben einen punktuellen Einblick in den Untergrund und vermitteln Informationen über dessen Beschaffenheit. Sie werden meist senkrecht in den Untergrund vorgetrieben. Spezielle Verfahren erlauben aber auch gerichtete (gebogene) Bohrungen.
Je nach verfolgtem Ziel wird ein anderes Bohrverfahren angewandt. Die CST Bohrungen helfen, herauszufinden, wie das Gestein in der Tiefe im Detail aussieht. In diesen Fällen wird eine Kernbohrung durchgeführt.
Die Ergebnisse der Sondierbohrungen sind:
- Aufbau des Untergrundes
- Mächtigkeit und Beschaffenheit einzelner Gesteinsschichten
- Tiefenlage der Felsoberfläche im Untergrund
- Vorhandensein, Beschaffenheit und Zusammensetzung von möglichem Grundwasser
WIE WERDEN INFORMATIONEN GEWONNEN?
Die Informationen aus dem Untergrund werden gesammelt aus:
- Bohrkernen (meistens kompakte Steine)
- Bohrgut (i.d.R. Gesteinsstückchen)
- Bohrlochaufzeichnungen
- Messungen vom Bohrfortschritt selbst
Bei Bohrlochaufzeichnungen und -messungen werden spezielle Sensoren und Geräte im Bohrloch abgesenkt. Die resultierenden Signale lassen sich der entsprechenden Tiefe zuordnen und geben Aufschluss über das umgebende Gestein oder vorhandenes Grundwasser.
Da Bohrungen – insbesondere Kernbohrungen – sehr teuer sind, werden die gewonnen Daten in der Regel archiviert, um für spätere Fragestellungen zur Verfügung zu stehen.
WAS BLEIBT ZURÜCK?
Handelt es sich um eine reine Sondierbohrung zu Forschungszwecken resp. zur Charakterisierung der Verhältnisse im Untergrund, so wird die Bohrung nach Beendigung vollständig verfüllt, verschlossen und der darüberliegende Bohrplatz wieder vollständig zurückgebaut und renaturiert. In diesen Fällen wird alles wieder so hergerichtet, als ob nie etwas gewesen wäre.
Manchmal wird das Bohrloch nach der Fertigung jedoch für weitere Zwecke gebraucht. Zum Beispiel:
-
Grundwasserbrunnen
-
Grundwasserüberwachung
-
Überwachung von Hangbewegungen
In diesen Fällen richten sich die verbleibenden Elemente nach dem angestrebten Nutzen. Von einem einfachen Schachtdeckel bis zu einer Brunnenstube oder gar einer grösseren Anlage ist alles möglich.
GEOELEKTRIK
Bei geoelektrischen Messungen werden an der Oberfläche Elektroden in den Boden gesteckt und elektrische Impulse gesendet. Werden die gemessenen Werte bildlich dargestellt, erhält man eine «2D-Karte» des Untergrundes. Ohne zu bohren kann man so in den Untergrund schauen und erste Aussagen über die Schichtverläufe und -eigenschaften treffen.
GEOELEKTRIK
Bei geoelektrischen Messungen werden an der Oberfläche Elektroden in den Boden gesteckt und elektrische Impulse gesendet. Werden die gemessenen Werte bildlich dargestellt, erhält man eine «2D-Karte» des Untergrundes. Ohne zu bohren kann man so in den Untergrund schauen und erste Aussagen über die Schichtverläufe und -eigenschaften erhalten.
WAS WIRD GEMESSEN?
Geoelektrikmessungen bilden die Felsoberfläche, Lockergesteinströge und Grundwasserleiter ab. Der Untergrund unter unseren Füssen ist aus verschiedenen Schichten mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften aufgebaut. Einer der aussagekräftigsten physikalischen Messwerte ist der spezifische elektrische Widerstand. Verschiedene Materialien haben unterschiedliche elektrische Widerstände. Kies hat beispielsweise einen hohen, Lehm einen vergleichsweise tiefen elektrischen Widerstand. Aus den daraus erhaltenen Messwerten lässt sich ein Untergrundmodell erstellen, das die geologischen Schichten sichtbar macht sowie Rückschlüsse auf mögliches Grundwasser zulässt.
WIE WIRD GEMESSEN?
Bei geoelektrischen Messungen wird zwischen zwei Stromelektroden Strom eingespeist und die Spannung gemessen. So kann der spezifische Widerstand berechnet werden. Dieser ist eine wichtige physikalische Eigenschaft von geologischen Schichten.
Je grösser der Abstand zwischen den beiden Stromelektroden ist, desto grösser ist die Untersuchungstiefe. Bei der 2D-Tomographie werden viele Elektroden entlang eines Profils platziert. Als Ergebnis erhält man «2D-Karten» des Untergrundes, auf der die verschiedenen elektrischen Widerstände der einzelnen Schichten dargestellt sind.
HYBRIDSEISMIK
Hybridseismik wird meist entweder mit Fallgewichten oder mit Kleinstsprengungen vorgenommen. Dabei registrieren Messgeräte (Geophone) Erschütterungswellen, die von unterschiedlichen Schichten unterschiedlich umgelenkt werden. Die bildliche Darstellung erschafft analog zur Geoelektrik eine seismische «2D-Karte» des Untergrundes mit Einblicken in Schichtverläufe und -eigenschaften, ohne effektiv bohren zu müssen.
HYBRIDSEISMIK
Hybridseismik wird meist entweder mit Fallgewichten oder mit Kleinstsprengungen vorgenommen. Dabei registrieren Messgeräte (Geophone) Erschütterungswellen, die von unterschiedlichen Schichten unterschiedlich umgelenkt werden. Die bildliche Darstellung erschafft analog zur Geoelektrik eine seismische «2D-Karte» des Untergrundes mit Einblicken in Schichtverläufe und -eigenschaften, ohne effektiv bohren zu müssen.
WAS WIRD GEMESSEN?
Jede geologische Schicht im Untergrund weist unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf. Ähnlich wie ein Brillenglas, das Lichtstrahlen bricht, können die einzelnen Erdschichten im Boden seismische Erschütterungswellen umlenken. An der Oberfläche installierte Messgeräte («Geophone») können Erschütterungen aufnehmen und so der Verlauf einzelner Schichten berechnet werden.
WIE WIRD GEMESSEN?
Bei seismischen Untersuchungen werden seismische Wellen künstlich erzeugt und in den Boden geschickt. Die Quelle kann entweder der Aufschlag eines grossen Hammers oder ein Fallgewicht sein, das an einem Traktor befestigt ist, oder Kleinstsprenungen nahe der Oberfläche. Im Boden werden die seismischen Wellen an den Schichtgrenzen abgelenkt («refraktiert») bzw. von markanten Schichtgrenzen zurückgeworfen («reflektiert»). An der Erdoberfläche werden die umgelenkten seismischen Wellen von Geophonen aufgezeichnet.