SEMMERING-BASISTUNNEL NEU

Plannummer:
5510-EB-5000AL-00-0001
AUSFERTIGUNG
EINLAGEZAHL
HOCHLEISTUNGSSTRECKE
WIEN SÜDBAHNHOF – SPIELFELD / STRASS
NEUBAUSTRECKE
GLOGGNITZ – MÜRZZUSCHLAG
km 75,5+61.867 – km 118,1+22.709
SEMMERING-BASISTUNNEL NEU
Einreichoperat für das eisenbahnrechtliche Baugenehmigungsverfahren einschließlich wasserrechtlicher Belange
04
03
02
01
Version
Datum
Name
Beschreibung der Änderung
OBJEKTNR:
STRECKENNR.: 135
ABSCHNITT
GLOGGNITZ – MÜRZZUSCHLAG
km / Stat.
km 75,5+61.867 – km 118,1+22.709
Bearbeitet
Mai 2010
Vanek
Stadlmann
Gezeichnet
Geprüft
Mai 2010
Fasching
GZ
Inhalt
BERICHT BAUGEOLOGIE
-
Planung
Bauwerber: ÖBB-Infrastruktur AG
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
BERICHTERSTELLUNG
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Triester Straße 478a
8055 Graz-Seiersberg
Tel.:0316-337799
Fax: 0316-337799-11
e-mail: [email protected]
Geologie
(Bearbeitungsraum Steiermark und fachliche
Projektkoordination)
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
Ingenieurkonsulenten für Erdwissenschaften
(Geologie)
Achenpromenade 14
Geologie, Hydrogeologie
5081 Anif
(Bearbeitungsraum Niederösterreich)
Tel.:06242-731412
Fax: 06242-731413
e-mail: [email protected]
[email protected]
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 2
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
I NH AL TS V E R Z EI CH NI S
1
KURZFASSUNG
8
2
AUFGABENSTELLUNG
9
3
GRUNDLAGEN
11
3.1
Planungsgrundlagen
11
3.2
Verwendete Richtlinien, Vorschriften und Normen
12
4
ERKUNDUNGSMASSNAHMEN UND UNTERSUCHUNGMETHODIK
14
4.1
Untersuchungsraum und Bearbeitung
14
4.2
Geologische Geländekartierung
15
4.3
Bohraufschlüsse
16
4.3.1 Kernbohrungen
16
4.3.2 Bohrlochversuche und -messungen
17
4.4
Oberflächengeophysik
18
4.5
Laborversuche
19
5
GEOLOGISCHER ÜBERBLICK
21
6
GEOLOGISCHE BESCHREIBUNG DES GESAMTPROJEKTRAUMES
28
6.1
Morphologie, quartäre und neogene Gesteine
28
6.1.1 Geomorphologie und Verwitterung
28
6.1.2 Quartäre Sedimente
29
6.1.3 Neogene Gesteine
31
Grauwackenzone - Norische Decke und Silbersberg-Gruppe
33
6.2.1 Silbersberg-Gruppe
35
6.2.2 Grüngesteinsschuppe
36
6.2.3 Blasseneckporphyroid-Radschiefer-Schuppe
37
6.3
Grauwackenzone - Veitscher Decke
38
6.4
Tattermann-Schuppe
40
6.5
Permomesozoikumszug Kapellen - Kaltenberg - Schottwien und Talhof-Aue-Störungssystem
43
6.6
Kristallin und Permomesozoikum zwischen Tratenkogel und Fröschnitz
47
6.7
Keuper-Zug Spital - Maria Schutz - Raach und begleitende Störungselemente
51
6.8
Tektonische Melangezone Mürzzuschlag - Ganzstein - Geieregg
55
6.9
Permomesozoikum im Bereich Eselstein, Graßberg und Raachberg
57
6.2
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 3
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
6.10
Permomesozoikum des Otterstocks
59
6.11
Permomesozoikum des Erzkogels und Sonnwendsteins
61
6.12
Wechsel-Kristallin und permomesozoische Hülle
63
6.12.1 Permomesozoikum der Wechsel-Einheit
64
6.12.2 Wechselschiefer
66
6.12.3 Wechselgneis
66
6.13
7
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Semmering-Kristallin südlich der Fröschnitz und Permomesozoikums-Antiklinale im Bereich
Kaltenbach
68
6.14
Semmering-Kristallin und Permomesozoikum im Bereich Bärenkogel
73
6.15
Kristallin und Permomesozoikum westlich der Mürz
75
GEOLOGISCHE BESCHREIBUNG DES TRASSENRELEVANTEN BEREICHS
77
7.1
Baugeologische Einheiten
77
7.1.1 Lockergesteine und neogene Sedimentgesteine
77
7.1.2 Grauwackenzone - Silbersberg-Gruppe und Norische Decke
81
7.1.3 Grauwackenzone - Veitscher Decke
88
7.1.4 Zentralalpines Permomesozoikum
92
7.1.5 Semmering-Kristallin
112
7.1.6 Wechsel-Kristallin
125
Gebirgsbau und Tektonik
133
7.2.1 Lockergesteine im Bereich Schwarzatal
134
7.2.2 Grauwackenzone – Norische Decke (Silbersberg-Gruppe)
135
7.2.3 Grauwackenzone – Veitscher Decke
138
7.2.4 Permomesozoikum im Auebachtal (Tattermann-Schuppe)
142
7.2.5 Semmering-Kristallinspan im Bereich Auebachtal
145
7.2.6 Permomesozoikum der Graßbergschuppe
146
7.2.7 Semmering-Kristallin im Bereich Graßberg
148
7.2.8 Permomesozoikum des Graßberg-Schlagl-Störungssystems
150
7.2.9 Permomesozoikum des Otterstockes
155
7.2.10 Permomesozoikum und Wechselschiefer zwischen Otterstock und Trattenbachtal
159
7.2.11 Wechselgneis
163
7.2.12 Wechselschiefer im Bereich Fröschnitzgraben
167
7.2.13 Permomesozoikum und Deckengrenze im Bereich Fröschnitzgraben
169
7.2.14 Semmering-Kristallin - Gneis-Grüngesteins-Folge (Bereich Hocheck)
173
7.2.15 Semmering-Kristallin - Glimmerschiefer-Folge (Bereich Hühnerkogel)
179
7.2.16 Semmering-Kristallin - Grobgneis und Querung Fröschnitztal
182
7.2.17 Permomesozoikum und Semmering-Kristallin im Bereich Mürzzuschlag
185
7.2.18 Lockergesteine im Fröschnitztal bei Mürzzuschlag
188
7.3
Bergbau
189
7.4
Seismizität
190
7.5
Spannungsverhältnisse
191
7.2
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 4
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
8
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
PROGNOSE
195
8.1
Gebirgsarten
195
8.1.1 Allgemeines
195
8.1.2 Ermittlung der Gesteins- und Gebirgskennwerte - Methodik
200
Prognose der Gebirgsbereiche Semmering-Basistunnel neu
202
8.2.1 Gebirgsbereich 1: Grauwackenzone - Norische Decke (Silbersberg-Gruppe)
204
8.2.2 Gebirgsbereich 2: Störungszone "Haltestelle Eichberg"
205
8.2.3 Gebirgsbereich 3: Grauwackenzone - Norische Decke (Silbersberg-Gruppe)
206
8.2
8.2.4 Gebirgsbereich 4: Verschuppung Veitscher Decke (GWZ) mit Zentralalpinem
Permomesozoikum
207
8.2.5 Gebirgsbereich 5: Veitscher Decke
209
8.2.6 Gebirgsbereich 6: Permomesozoikum Tattermann-Schuppe (Talquerung Auebachtal)
211
8.2.7 Gebirgsbereich 7: Talhof-Aue-Störung und Semmering-Kristallinspan
212
8.2.8 Gebirgsbereich 8: Graßbergschuppe (Karbonatgesteine)
214
8.2.9 Gebirgsbereich 9: Graßberg-Störung (Semmering-Kristallin)
215
8.2.10 Gebirgsbereich 10: Permomesozoikum d. Graßberg-Schlagl-Störungssystems ("Keuper") 216
8.2.11 Gebirgsbereich 11: Permomesozoikum des Otterstockes ("Reichenhall-Formation")
218
8.2.12 Gebirgsbereich 12: Permomesozoikum des Otterstockes (Dolomit und Dolomitmarmor) 219
8.3
8.4
8.2.13 Gebirgsbereich 13: Permomesozoikum Otterbasis Süd ("Alpiner Verrucano")
220
8.2.14 Gebirgsbereich 14: Übergangszone Wechselschiefer - Permomesozoikum
222
8.2.15 Gebirgsbereich 15: Wechselschiefer Trattenbachtal
223
8.2.16 Gebirgsbereich 16: Wechselgneis südlich des Trattenbachtals
224
8.2.17 Gebirgsbereich 17: Wechselgneis (Trattenbachtal-Störung)
226
8.2.18 Gebirgsbereich 18: Wechselgneis (Fanklbauerhöhe)
227
8.2.19 Gebirgsbereich 19: Wechselgneis (Fröschnitzgraben West)
228
8.2.20 Gebirgsbereich 20: Übergang Wechselgneis - Wechselschiefer (Fröschnitzgraben)
229
8.2.21 Gebirgsbereich 21: Wechselschiefer Fröschnitzgraben
230
8.2.22 Gebirgsbereich 22: Deckengrenze Fröschnitzgraben
231
8.2.23 Gebirgsbereich 23: Gneis-Grüngesteins-Folge
233
8.2.24 Gebirgsbereich 24: Hühnerkogel-Störung
235
8.2.25 Gebirgsbereich 25: Glimmerschiefer-Folge
236
8.2.26 Gebirgsbereich 26: Glimmerschiefer-Folge / Rotes-Kreuz-Störung
237
8.2.27 Gebirgsbereich 27: Grobgneis
238
8.2.28 Gebirgsbereich 28: Mürztal-Semmering-Störungssystem bei Grautschenhof
239
8.2.29 Gebirgsbereich 29: Karbonatgesteine Wallersbach
240
8.2.30 Gebirgsbereich 30: Quarzphyllit Edlach
241
8.2.31 Gebirgsbereich 31: Karbonatgesteine Scheedgraben
243
8.2.32 Gebirgsbereich 32: Karbonatgesteine Mürzzuschlag
244
8.2.33 Gebirgsbereich 33: Portalbereich Mürzzuschlag
244
Prognose der Voreinschnitte und Portalbereiche
246
8.3.1 Voreinschnitt und Vor-Portalbereich Gloggnitz
246
8.3.2 Voreinschnitt und Vor-Portalbereich Mürzzuschlag
247
Prognose der Zwischenangriffe und Schächte
248
8.4.1 Zwischenangriff Göstritz
248
8.4.2 Baulüftungsschacht Trattenbachgraben
251
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 5
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
8.5
9
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.4.3 Zwischenangriff Fröschnitzgraben und Nothaltestelle
252
8.4.4 Zwischenangriff Grautschenhof
254
8.4.5 Baulüftungsschacht Sommerau
256
Ergänzende baugeologische Hinweise und Angaben
258
8.5.1 Angaben zum Quellverhalten
258
8.5.2 Gasführung des Gebirges
260
8.5.3 Betonaggressivität von Bergwässern
261
8.5.4 Hinweise zu Bohrbarkeit und Werkzeugverschleiß
263
8.5.5 Hinweise zur Injizierbarkeit des Gebirges
264
8.5.6 Hinweise zum Potenzial amphibolgebundener Asbestführung
266
8.5.7 Hinweise zur Materialverwertung und Deponierung des Tunnelausbruches
268
VERZEICHNISSE
271
9.1
Quellen- und Literaturverzeichnis
271
9.2
Anhänge
282
9.2.1 Verwendete Begriffe
282
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 6
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
ZUGEHÖRIGE PLÄNE UND DOKUMENTE:
5510-EB-5000AL-00-0002
Gebirgsarten
5510-EB-5000AL-00-0003
Übersichtstabellen Laborversuche, Bohrlochmessungen
5510-EB-5000AL-00-0004
Bericht Geologisch-hydrogeologische Standorterkundung Deponie
Longsgraben
5510-EB-5000AL-02-0102
Lageplan Erkundungsmaßnahmen, M 1:25.000
5510-EB-5000AL-02-0103
Geologische Übersichtskarte, M 1:25.000
5510-EB-5000AL-02-0104
Geologische Karte, Detailkarte (Blatt 1 von 2), M 1:10.000
5510-EB-5000AL-02-0105
Geologische Karte, Detailkarte (Blatt 2 von 2), M 1:10.000
5510-EB-5000AL-02-0106
Legende zur Geologischen Karte (Detailkarte Blatt 1 und Blatt 2)
5510-EB-5000AL-02-0107
Lageplan Bergbau und Bergrechte, M 1:50.000
5510-EB-5000AL-05-0201
Baugeologischer Längenschnitt Semmering-Basistunnel neu,
M 1:10.000
5510-EB-5000AL-05-0202
Baugeologische Längenschnitte Zwischenangriffe und
Baulüftungsschächte, M 1:10.000
5510-EB-5000AL-04-0203
Geologische Profile Portalbereich Gloggnitz, M 1:1.000
5510-EB-5000AL-04-0204
Geologische Profile Portalbereich Mürzzuschlag, M 1:1.000
5510-EB-5000AL-04-0205
Geologische Querprofile - Querprofile 1 bis 7, M 1:10.000
5510-EB-5000AL-04-0206
Geologische Karte und Profile Deponie Longsgraben,
M 1:2.500 / 1:5.000
Basisdaten und Messprotokolle:
5510-EB-BM50AL-00-0101
Bohrprofile, M 1:100
5510-EB-BM50AL-00-0102
Ingenieurgeologische Aufschlussdokumentation
5510-EB-BM50AL-00-0201
Ergebnisse der geologisch-mineralogischen Laboruntersuchungen
5510-EB-BM50AL-00-0202
Ergebnisse der felsmechanischen Laboruntersuchungen
5510-EB-BM50AL-00-0203
Ergebnisse der bodenmechanischen Laboruntersuchungen
5510-EB-BM50AL-00-0204
Bericht Erdbebenbelastung des Bereichs Semmering
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 7
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
1
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
KURZF ASSUNG
Für die vorliegende baugeologische Bearbeitung des Projektes „Semmering-Basistunnel
neu― standen Daten von Baugrund-Erkundungsmaßnahmen aus dem Trassen- und
Bahnhofauswahlverfahren (2005 - 2007) und der Trassendetailerkundung (2008 - 2009) zur
Verfügung. Diese umfassten jeweils geologische Geländekartierungen, geophysikalische
Messungen,
umfangreiche
Aufschlussbohrungen
mit
Bohrlochversuchen
und
felsmechanische, bodenmechanische und geologisch-mineralogische Untersuchungen im
Labor.
Im
Rahmen
der
Projektbearbeitung
für
die
eisenbahnrechtlichen
und
materienrechtlichen Genehmigungsverfahren und für die UVE wurden alle vorliegenden
Erkundungsergebnisse ausgewertet. Ergänzend dazu wurden auch relevante Daten des
Altprojektes mit einbezogen.
Auf Basis dieser Untersuchungsergebnisse wurde ein baugeologisches Untergrundmodell
erstellt. Die Ergebnisse der baugeologischen Auswertung liegen dem gegenständlichen
Baugrundgutachten zugrunde und sind für den Gesamtuntersuchungsraum und den
trassenrelevanten Raum dargestellt. Vorrangig aus den Daten und Erkenntnissen des
trassennahen
Untersuchungsbereiches
resultiert
die
im
Gutachten
enthaltene
baugeologische Prognose der Baugrundverhältnisse gemäß ÖGG-Richtlinie.
Im Projektgebiet liegt ein – auch für ostalpine Verhältnisse – ungewöhnlich intensiv
tektonisch überprägtes Gebirge vor. Auf engem Raum treten hier Gesteine unterschiedlicher
Teileinheiten der Grauwackenzone und der Semmering- und Wechsel-Einheit auf. Mit dem
über 27km langen Tunnelbauwerk werden, oft in kleinräumigem Wechsel, sowohl
niedriggradig überprägte Metasedimente (Phyllite, Schiefer, Quarzite, Metasandsteine, lokal
auch Sulfatgesteine u.a.) diverser tektonischer Einheiten, als auch bergwasserführende
Karbonatgesteine unterschiedlicher Ausbildung, sowie höher metamorphe kristalline Schiefer
und Gneise aufgefahren. Die geologischen Einheiten sind durch ausgeprägte Störungszonen
voneinander getrennt bzw. wurden während der alpidischen Gebirgsbildung unter
Ausbildung von ausgedehnten Bewegungsbahnen mit Störungsgesteinen miteinander
verschuppt. Maßgebliche tektonische Elemente überregionaler Bedeutung sind dabei das
Mur-Mürz-Semmering-Wiener Becken-Störungssystem und damit verbundene großräumig
lokalisierbare, regionale Störungszonen.
Aufgrund dieses geologisch heterogenen und tektonisch sehr komplexen Gebirgsaufbaus
wurden in der baugeologischen Prognosebearbeitung für den Tunnelabschnitt insgesamt 41
Gebirgsarten und 33 Gebirgsbereiche ausgewiesen. Vor allem die kataklastischen
Störungsgesteine der Störungszonen, die teilweise unter einer beträchtlichen Überlagerung
von mehreren hundert Metern zu durchörtern sind, stellen dabei aus baugeologischer und
geotechnischer Sicht schwierige Bereiche dar. Diesbezüglich erweist sich die stumpf- bis
rechtwinkelig zum Gebirgsstreichen verlaufende Trassenführung des Tunnels als günstig, da
Störungszonen entlang Tunneltrasse somit größtenteils in ihrer geringstmöglichen
Ausdehnung angetroffen werden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 8
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
2
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
AUFG ABENSTELLUNG
Das Projekt „Semmering-Basistunnel neu― enthält als Kernstück einen 27,3 km langen
zweiröhrigen Eisenbahntunnel. Der Tunnel verbindet Gloggnitz im Osten mit Mürzzuschlag
im Westen und weist eine konstante Steigung von rd. 8,4 ‰ auf.
Die Trassenführung entspricht im Wesentlichen der Trasse „Pfaffensattel―, die aus dem
„Trassen- und Bahnhofauswahlverfahren― der Jahre 2005 bis 2008 als beste Linienführung
hervorging.
Bahnhof
Gloggnitz
Bahnhof
Mürzzuschlag
Semmering-Basistunnel neu
Länge: rund 27,3 km
Abbildung 1: Übersichtskarte Projekt Semmering-Basistunnel neu (Quelle: ILF, 2010)
Neben dem Tunnelbauwerk selbst sind weitere Einrichtungen/Bauteile/Umbauten Teil des
Vorhabens. Hiezu zählen vor allem:
Zweiröhriger Tunnel mit Querschlägen und einer Nothaltestelle
Zwischenangriffe und Baulüftungsschächte
Begleitstollen (Verschließung)
Freistrecken
Deponie Longsgraben
Ersatzretentionsräume und Ersatzwasserversorgungen
div. Baustraßen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 9
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Der vorliegende Baugeologische Bericht mitsamt den dazugehörigen Planbeilagen legt die
Erkenntnisse aus der baugeologischen Bearbeitung des Projektgebietes dar.
Ziel der Berichtsunterlagen ist zum einen die Erläuterung und schlüssige Darstellung der
geologischen Verhältnisse im Gesamtprojektraum, die den gesamten Untersuchungsraum
umfasst und – wo erforderlich – weiträumig über den trassennahen Bereich hinausreicht (v.a.
Kapitel 6). Die Ausführungen dienen im Wesentlichen als Grundlage für das Verständnis der
geologischen und hydrogeologischen Gesamtsituation, die insbesondere hinsichtlich UVPrelevanter Belange (UVP-G 2000, i.d.g.F. 2009) und Beurteilungen des Fachbereichs
Hydrogeologie von Bedeutung ist.
Weiters ist eine vertiefte Darstellung und Prognose der baugeologischen Verhältnisse im
Nahebereich der Tunneltrasse ein maßgeblicher Bestandteil des Berichtes (v.a. Kapitel 7
und
8).
Sie
decken
insbesondere
die
Anforderungen
des
Antrages
zur
eisenbahnrechtlichen Baugenehmigung nach Eisenbahngesetz 2006 ab und schaffen
weiters die Grundlagen für Verfahren nach weiteren Materiengesetzen (v.a. Wasserrecht).
Die baugeologische Bearbeitung erfolgte in den Jahren 2005 bis 2010 und umfasste
insbesondere folgende Tätigkeiten:
Aufarbeitung
bestehender
Unterlagen
(Fachliteratur,
Semmering-Basistunnel
Altprojekt, Tunnelbauprojekte der S6 Semmering Schnellstraße)
Konzeptionierung
(Geländearbeiten,
und
fachliche
Betreuung
Kernbohrungen,
von
Erkundungsmaßnahmen
geophysikalische
Untersuchungen,
Laborprogramm)
Auswertung
der
Erkundungsergebnisse
und
Erstellung
eines
geologischen
Gebirgsmodells
Erarbeitung einer baugeologischen Prognose für das geplante Bauwerk
Intensive interdisziplinäre Zusammenarbeit und Abstimmung mit dem Fachbereich
Hydrogeologie über sämtliche Tätigkeitsphasen hinweg
Erarbeitung fachlicher Planungsgrundlagen für andere Fachbereiche inklusive
Abstimmungen
Die Erarbeitung und Darstellung der für die Einreichung relevanten Erkenntnisse und
Unterlagen aus dem Fachbereich Hydrogeologie sind nicht Gegenstand dieses Berichtes.
Diesbezüglich wird auf die separat erstellten Berichte und Unterlagen der hydrogeologischen
Fachplaner (Joanneum Research - Institut für WasserRessourcenManagement und
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH) verwiesen. Kurzdarstellungen der hydrogeologischen
Gebirgseigenschaften sind jedoch in einzelnen Kapiteln des vorliegenden baugeologischen
Berichtes und in beigefügten Unterlagen zur fachübergreifenden Gesamterfassung der
baugeologischen und hydrogeologischen Verhältnisse mit enthalten. Die hydrogeologischen
Inhalte beruhen auf den Untersuchungsergebnissen und Ausarbeitungen der oben
genannten hydrogeologischen Fachplaner.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 10
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
3
3.1
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
GRUNDL AG EN
Planungsgrundlagen
Als Grundlagen der fachlichen Bearbeitung dienten insbesondere:
Berichte
und
Unterlagen
zu
den
Erkundungsmaßnahmen
(Kernbohrungen,
Bohrlochmessungen, Geophysik); insbesondere [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10],
[58], [59], [60] und [61])
Berichte
zu
den
geologisch-mineralogischen,
felsmechanischen
und
bodenmechanischen Laboruntersuchungen; v.a. Dok. Nr. 5510-EB-BM50AL-000201, Dok. Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0202 und Dok. Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0203
Geologische und geotechnische Planungsunterlagen aus dem Projekt SemmeringBasistunnel (Altprojekt)
Die im Zuge des „Trassen- und Bahnhofauswahlverfahren― im Jahre 2008 erstellten
geologischen Unterlagen ([1])
Erhebungen und Auskünfte öffentlicher Behörden bzw. Einrichtungen zu den
Themenbereichen Bergbau und Bergrechte (Bundesministerium für Wirtschaft,
Familie und Jugend) und Erdbebenbelastung (Zentralanstalt für Meteorologie und
Geodynamik)
Planungsunterlagen des Fachbereichs Hydrogeologie (Joanneum Research - Institut
für WasserRessourcenManagement und Forstinger + Stadlmann ZT GmbH);
Dok. Nr. 5510-EB-5300AL-00-0004 (inkl. dazugehöriger Dokumente)
Planungsunterlagen
des
Fachbereichs
Bodenmechanik
(ZT
Dr.
Lackner);
Dok. Nr. 5510-EB-5100AL-00-0001
Planungsgrundlagen anderer Fachplaner zum Themenbereiche Abfallwirtschaft und
Abfallchemie
(TB
Bauer/GUT),
Dok.
Nr.
5510-EB-BM30-AL-00-0001
und
Wiederverwertbarkeit des Ausbruchsmaterials (MaterialConsult - Dr. Pichler, [75]).
Streckenplanung der PG:SBT - Planungsgemeinschaft Semmering-Basistunnel (ILF
Beratende Ingenieure ZT GmbH und Raumumwelt Planungs GmbH)
Tunnelbauwerksplanung
(v.a.
Eisenbahntunnel,
Zwischenangriffe,
Baulüftungsschächte) der PGST - Planungsgemeinschaft Semmering-Basistunnel
neu Tunnelbau (iC consulenten Ziviltechniker GesmbH, Viglconsult ZT, IGT
Ziviltechniker GmbH, Amberg Engineering AG)
Sämtliche weitere im Quellen- und Literaturverzeichnis (Kapitel 9.1) angeführten
Unterlagen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 11
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
3.2
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Verw endete Richtlinien, Vorschriften und Normen
ÖNORM EN 1997-2, Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der
Geotechnik. Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds; 2007
ÖNORM EN 1997-1, Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der
Geotechnik. Teil 1: Allgemeine Regeln; 2009
ÖNORM EN 1998, Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben
ÖNORM B 1998-1, Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1:
Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten - Nationale
Festlegungen zu ÖNORM EN 1998-1 und nationale Erläuterungen
ÖNORM EN ISO 22475-1: Geotechnische Erkundung und Untersuchung
-
Probenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen - Teil 1: Technische
Grundlagen der Ausführung; 2006
ÖNORM EN ISO 14688-1: Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Benennung,
Beschreibung und Klassifizierung von Boden - Teil 1: Benennung und Beschreibung;
2003
ÖNORM EN ISO 14688-2: Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Benennung,
Beschreibung
und
Klassifizierung
von
Boden
-
Teil
2:
Grundlagen
von
Bodenklassifizierung; 2004
ÖNORM EN ISO 14689-1: Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Benennung,
Beschreibung und Klassifizierung von Fels - Teil 1: Benennung und Beschreibung;
2004
ÖNORM B2203-1: Untertagebauarbeiten - Werkvertragsnorm - Teil 1: Zyklischer
Vortrieb; 2001
ÖNORM B 2203-2: Untertagebauarbeiten - Werkvertragsnorm - Teil 2: Kontinuierlicher
Vortrieb; 2005
ÖNORM B 4400: Erd- und Grundbau; Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke
und Methoden zum Erkennen von Bodengruppen; 1978
ÖNORM B 4400-1: Geotechnik - Teil 1: Benennung, Beschreibung und Klassifizierung
von Böden - Regeln zur Umsetzung der ÖNORMEN EN ISO 14688-1 und -2 sowie
grundlegende Symbole und Einheiten; 2008/2010
ÖNORM B 4400-2: Geotechnik - Teil 2: Benennungen und Definitionen, Beschreibung
und Klassifizierung von Fels - Regeln zur Umsetzung der ÖNORM EN ISO 14689-1;
2009/2010
ÖNORM B 4402: Erd- und Grundbau – Geotechnische Untersuchungen für
Bautechnische Zwecke; 2003
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 12
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
ÖNORM B 4710-1: Beton Teil 1, Festlegung, Herstellung, Verwendung und
Konformitätsnachweis; 2007
ÖGG-Richtlinie zur Geotechnischen Planung von Untertagebauwerken mit zyklischem
Vortrieb; 2008
ISRM - Suggested Methods for the quantitativ description of discontinuities in rock
masses; ISRM - Commission on standardization of laboratory and field testing; ed.
Brown; 1978
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 13
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
4
4.1
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
ERKUNDUNGSM AS SN AHMEN UND UNTERSUCHUNGMETH ODIK
Untersuchungsraum und Bearbeitung
Die geologische Bearbeitung im Projekt „Semmering-Basistunnel neu― erfolgte in zwei
Projektphasen
mit
unterschiedlicher
räumlicher
Ausdehnung
und
unterschiedlicher
Bearbeitungstiefe.
Gesamtprojektraum:
Der rd. 350 km² große Gesamtprojektraum wurde grundsätzlich im Rahmen des „Trassenund Bahnhofauswahlverfahren― in den Jahre 2005 bis 2008 bearbeitet. Das Gebiet reicht in
O-W-Erstreckung etwa von Gloggnitz bis Krieglach sowie in N-S-Ausdehnung von
Reichenau bis zum Stuhleck.
Neben den unterzeichnenden Bearbeitern waren in der Projektphase des „Trassen- und
Bahnhofauswahlverfahren― noch die Mag. Erhard Neubauer ZT GmbH, Graz (Bereich West)
und das ZT Büro für technische Geologie Dr. Werner Fürlinger - Salzburg (Bereich NO) tätig.
Deren Erkenntnisse sind in den gegenständlichen Berichtsunterlagen eingearbeitet.
Weiters wurde in Teilbereichen des Untersuchungsraumes auf bereits vorliegende
geologische Bearbeitungen zurückgegriffen, die folgenden Unterlagen entnommen wurden:
Geologische Projektbearbeitungen Semmering Basistunnel (Altprojekt), S6 Tunnel
Spital, S6 Tunnel Steinhaus: Prof. G. Riedmüller (TU Graz) und Gruppe Geotechnik
Graz (1988 - 2001)
Geologische Projektbearbeitung Semmering Basistunnel (Altprojekt): Dr. Werner
Fürlinger - ZT Büro für technische Geologie, Salzburg (1988 - 2000)
Geologisch-hydrogeologische Bearbeitung des Bereichs Sonnwendstein: Joanneum
Research - Institut für Hydrogeologie und Geothermie, Graz (2001) [57].
Trassenrelevanter Bereich;
In den Jahren 2008 bis 2010 erfolgte für die Erarbeitung der gegenständlichen Unterlagen
eine
vertiefte
Untersuchung
des
unmittelbar
trassenrelevanten
Bereichs
(= Trassennahbereich bzw. EB-relevanter Bereich). Dieser Bereich folgt als rd. 1 bis 5 km
breiter Streifen dem Verlauf der Tunneltrasse, wobei die Breite unter Berücksichtigung der
Tiefenlage der Gradiente und des vorliegenden geologisch-tektonischen Baus definiert
wurde.
Die weiterführende, vertiefte Bearbeitung des trassenrelevanten Bereichs sowie ergänzende
Tätigkeiten im Gesamtprojektraum erfolgten durch die:
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH (Bearbeitungsraum Niederösterreich)
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH (Bearbeitungsraum Steiermark)
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 14
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die Ausdehnung und Lage des Gesamtprojektraums ist der „Geologischen Übersichtskarte―,
M 1:25.000, Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0103 zu entnehmen.
Die Ausdehnung des unmittelbar trassenrelevanten Bereichs ist in der Geologischen
Übersichtskarte, M 1:25.000, Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0103 sowie in Geologische Karte
- Detailkarten Blatt 1 und Blatt 2, M 1:10.000 (Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0104 und 5510EB-5000AL-02-0105) dargestellt.
Eine Übersicht über die durchgeführten Erkundungsmaßnahmen ist im „Lageplan
Erkundungsmaßnahmen―, M 1:25.000, Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0102 enthalten.
Eine Zusammenschau über Methodik und Untersuchungsumfang aller Erkundungs- und
Untersuchungsmaßnahmen, die Geländekartierungen, Kernbohrungen, geophysikalische
Untersuchungen und Laboranalysen umfassen, ist in den folgenden Kapiteln 4.2 bis 4.5
gegeben.
4.2
Geologische Geländekartierung
Im Großteil des Gesamtprojektraumes wurde im Rahmen der Tätigkeiten zum „Trassenund
Bahnhofauswahlverfahren―
eine
ingenieurgeologische
Geländekartierung
im
Maßstab 1:10.000 durchgeführt. In den Projektgebieten des Semmering Basistunnel
(Altprojekt), der S6-Tunnels Spital und Steinhaus sowie im Bereich Sonnwendstein wurde
auf bestehende Unterlagen zurückgegriffen (vgl. Kapitel 4.1).
Für den trassenrelevanten Bereich wurden in den Jahren 2008 und 2009 vertiefende
Geländearbeiten durchgeführt. Dabei wurde besonderes Augenmerk auf jene Bereiche
gelegt, in denen aus der Bohrerkundung Neuerkenntnisse vorlagen bzw. in denen im
Hinblick
auf
gezielte
Fragestellungen
zum
Gebirgsbau
eine
Präzisierung
des
Geländebefundes erforderlich war. Die Kartierung wurde weitgehend im Maßstab 1:5.000
durchgeführt.
Im
Zuge
der
Geländearbeiten
wurden
im
Wesentlichen
lithologische
bzw.
lithostratigraphische Einheiten, strukturgeologische Daten, geomorphologische Merkmale
und hydrogeologische Phänomene kartiert. Besonderes Augenmerk wurde auf die
Identifizierung möglicher tektonischer Störungszonen gelegt.
Weiters
wurden
ausgewählte
Geländeaufschlüsse
einer
ingenieurgeologischen
Aufschlussdokumentation unterzogen. Die für den trassenrelevanten Bereich als
repräsentativ erachteten, detailbearbeiteten Aufschlüsse sind in Dokument Nr. 5510-EBBM50AL-00-0102 dargestellt.
Die Ergebnisse der Geländekartierung sind in der Geologische Karte - Detailkarten Blatt 1
und Blatt 2, M 1:10.000, Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0104 und 5510-EB-5000AL-02-0105
sowie in der Geologischen Übersichtskarte, M 1:25.000, Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0103
dargestellt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 15
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
4.3
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Bohraufschlüsse
4.3.1 Kernbohrungen
Im Rahmen des Projektes Semmering-Basistunnel neu und des Projektes Semmering
Basistunnel (Altprojekt) wurden zahlreiche Kernbohrungen im gesamten Projektgebiet
abgeteuft. Die Lage der zur Bearbeitung herangezogenen Bohrungen ist im „Lageplan
Erkundungsmaßnahmen― (Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0102) dargestellt.
Die Bohrungen wurden weitgehend als Kernbohrungen mit einem Kerndurchmesser von
≥ 100 mm ausgeführt und einer detaillierten baugeologischen Bohrkerndokumentation
und Bearbeitung unterzogen. Von Seiten der ausführenden Bohrfirmen wurde auch eine
fotographische Dokumentation der Bohrkerne angefertigt ([2], [4], [5], [8] sowie Unterlagen
Altprojekt).
In Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0101, „Bohrprofile― sind die Ergebnisse der
Bohrkerndokumentation all jener Bohrungen dargestellt, die innerhalb des unmittelbar
trassenrelevanten Bereichs gelegen sind und zur detaillierten baugeologischen Auswertung
und
Prognose
herangezogen
wurden.
Im
genannten
Dokument
ist
auch
eine
Übersichtstabelle über diese Bohraufschlüsse enthalten. Bezüglich einer Darstellung der
außerhalb
des
trassenrelevanten
Bereiches
liegenden
Bohrungen
(Altprojekt
und
Trassenauswahlverfahren) wird auf die jeweiligen Gutachten und Berichte (v.a. [1] und [45])
verwiesen.
Bohrkampagne 2006-2007
Im Zeitraum zwischen Mai 2006 und November 2007 wurden im Rahmen des
Trassenauswahlverfahrens 82 Kernbohrungen im Bereich des Gesamtprojektraumes
abgeteuft. In Summe wurden rd. 11.355 Laufmeter Bohrungen mit Kerngewinn hergestellt.
Von diesen 82 Kernbohrungen liegen 30 Bohrungen mit maximalen Teufen bis zu 450 m im
trassenrelevanten Bereich. Der gesamte Kerngewinn dieser 30 Bohrungen beträgt rd.
5.781 m.
Bohrkampagne 2008
Im Zeitraum zwischen Juli 2008 und November 2009 wurden 59 Kernbohrungen mit Teufen
bis zu rd. 722 m abgeteuft. In Summe wurden dabei rd. 17.977 Laufmeter Bohrungen mit
Kerngewinn
hergestellt.
Die
Bohrungen
dienten
weitgehend
der
Erkundung
des
unmittelbaren Trassenbereichs. Vier Bohrungen davon wurden zur Beurteilung der
Standorteignung der Deponie im Longsgraben hergestellt, sind jedoch auch in unmittelbarer
Trassennahelage situiert.
Bohrung KB-36/08 (Teufe 200 m) wurde zwar geologisch bearbeitet, jedoch erfolgte
aufgrund
der
fehlerhaft
ausgeführten
Bohrrichtung
keine
detaillierte
geologische
Kernaufnahme. Weiters wurde eine Bohrung als Vollbohrung (VB-49/08) ohne Kerngewinn
40 m tief abgeteuft (Pegelherstellung). Für diese beiden Bohrungen liegen keine Bohrprofile
in Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0101 vor.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 16
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Bohrungen aus dem Projekt Semmering Basistunnel (Altprojekt)
Aus den in den Jahren 1988 und 1994 abgeteuften Bohrungen des Projektes Semmering
Basistunnel (Altprojekt) wurde eine Reihe von repräsentativen Bohrungen ausgewählt. Diese
Bohrungen
dienten
sowohl
der
fachlichen
Bearbeitung
im
Trassen-
und
Bahnhofauswahlverfahren als auch in der EB/UVP-Phase und wurden tw. neu aufbereitet.
In Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0101 sind jene 27 Bohrungen mit rd. 1873
Laufmetern und maximalen Bohrteufen bis 230 dargestellt, denen unmittelbare Relevanz für
die Prognoseerstellung zukommt.
4.3.2 Bohrlochversuche und -messungen
In den Bohrungen der Kampagnen 2006-2007 und 2008 wurden eine Reihe von
Bohrlochmessungen
und
-versuchen
ausgeführt.
Diese
dienen
der
Ermittlung
geophysikalischer und geotechnischer Parameter des Gebirges sowie weiterer geologischtektonischer Daten.
Folgende Untersuchungsmethoden kamen zur Ausführung:
•
Drei-Arm-Kalibermessung
•
Bohrlochverlaufsmessung
•
Gamma-Gamma-Dichtemessung
•
Messung der natürliche Gammastrahlung
•
Strukturlogs: Acoustic Borehole Imager (ABI), Optical Borehole Imager (OBI)
•
Bohrlochfernsehen
•
VSP-Messung (Vertical Seismic Profiling bzw. Downhole Seismic Messung)
•
Dilatometerversuch
•
In-situ Spannungsmessungen (Hydrofracturing)
•
Hydrogeologische Bohrlochmessungen und hydraulische Versuche
Die methodischen Details sowie die Ergebnisse sind in den Berichten der ARGE HABAUTERRASOND, 2007 [6], [7] und [9] sowie in den Berichten der ARGE AUFSCHLUSS
SEMMERING BASISTUNNEL NEU - GPS, INSOND, PLANKEL, 2010 [3] dargestellt.
Eine Übersicht über sämtliche Bohrlochuntersuchungen, die im trassenrelevanten Bereich
durchgeführt
wurden,
ist
im
Dokument
„Übersichtstabellen
Laborversuche,
Bohrlochmessungen― (Dokument Nr. 5510-EB-5000AL-00-0003) enthalten.
Für
die
durchgeführten
hydrogeologischen
Bohrlochmessungen
und
hydraulischen
Bohrlochversuche wird auf den „Hydrogeologischer Bericht― Dokument Nr. 5510-EB-5300AL00-0004 der Fachplaner Hydrogeologie verwiesen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 17
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
4.4
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Oberflächengeoph ysik
Die geophysikalischen Oberflächenmessungen wurden 2006, 2007 und 2009 durch
JOANNEUM RESEARCH - Institut für WasserRessourcenManagement [58], [59] und [60]
und [61] durchgeführt und umfassten seismische und geoelektrische Verfahren. Die
seismischen Daten wurden für den Großteil der Messprofile reflexionsseismisch,
refraktionstomographisch und klassisch refraktionsseismisch bearbeitet. Bei den meisten
Messprofilen wurden beide geophysikalische Methoden (Seismik und Geoelektrik) redundant
entlang der gleichen Linie eingesetzt, um durch einen Abgleich der Erkundungsergebnisse
entsprechende Grundlagen für die Abklärung der jeweiligen geologisch-geotechnischen und
hydrogeologischen Fragestellungen zu erhalten.
In Tabelle 1 sind die im trassenrelevanten Raum gelegenen geophysikalischen Profile
dargestellt.
Seismisches
Profil
RsP 01/06
RsP 02/06
RsP 03/06
RsP 04/06
RsP 05/06
RsP 06/06
HsP 7/06
HsP 8/06
SL0901
Geoelektr.
Lage
Profil
-
GeP 01/06
GeP 02/06
Auebachtal
Auebachtal
Auebachtal
GeP 03/06
Göstritz
GeP 04/06
Göstritz
-
GeP 5/06
GeP 6/06
SL0901
(P1+P2)
Göstritz
Trattenbachtal
Geol.
Länge
Vorgabe Gutachter
500 m
540 m
450 m
780 m
750 m
780 m
3120m
Erkundungsziel
F+S
Erkundung Talgeometrie
Auebachtal Ost; Verlauf der
Felsoberfläche und der Talhof-Aue
Störung
F+S
Erkundung der Talgeometrie
Auebachtal Mitte; Verlauf der
Felsoberfläche und der Talhof-Aue
Störung
F+S
Erkundung der Talgeometrie
Auebachtal West; Verlauf der
Felsoberfläche und der Talhof-Aue
Störung
F+S
Erkundung der Talfüllung und
Felsoberfläche im Bereich GöstritzStörung
F+S
Erkundung der Schlagl-Maria
Schutzer Störung, Verlauf der
Felsoberfläche
F+S
Erkundung der Schlagl-Maria
Schutzer Störung, Verlauf der
Felsoberfläche
F+S
Erkundung Westrand
Neogenbecken von Kirchberg;
Strukturen, Beckentiefe, Füllung.
Raachtal
2030m
F+S
Erkundung Westrand
Neogenbecken von Kirchberg;
Strukturen, Beckentiefe, Füllung.
Schlaglstörung
2550 m
F+S
Gebirgsbau, Schlagl-Störung
SP0901K
-
Kaltenbachgraben
4400 m
3G
Gebirgsbau der KaltenbachAntiklinale
SP0903
-
Hühnerkogel
2000 m
3G
Gebirgsbau, Hühnerkogel-Störung
Tabelle 1: Übersicht der ausgeführten geophysikalischen Profile im trassenrelevanten Bereich.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 18
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
4.5
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Laborversuche
Aus den Bohrkernen der Bohrkampagnen 2006-2007 und 2008 wurden Kernproben
entnommen und unterschiedlichen Laboruntersuchungen zugeführt.
Die geologisch-mineralogischen Untersuchungen wurden im Labor des Institutes für
Angewandte Geowissenschaften der Technischen Universität Graz durchgeführt. Zur
Ausführung der felsmechanischen Tests wurde das Labor des Institutes für Felsmechanik
und Tunnelbau (TU Graz) beauftragt, zu jener der bodenmechanischen Versuche bzw.
bodenphysikalischen Untersuchungen das Geotechnische Labor des Institutes für
Bodenmechanik und Grundbau, ebenfalls TU Graz.
Zusätzlich wurden Laboruntersuchungen des Altprojektes (aus Kernbohrungen und aus dem
Vortrieb Begleitstollen) für die geologische Bearbeitung herangezogen.
Folgende Untersuchungsmethoden kamen zur Ausführung:
Geologie - Mineralogie:
Gesamtmineralbestand (Röntgendiffraktometeranalyse)
Modalbestand (Dünnschliffauszählung)
Quarzäquivalent-Gehalt
Dünnschliffbearbeitungen (petrographische Dünnschliffbeschreibung, Bestimmung des
Texturkoeffizienten)
Tonmineralanalysen
Abrasivitätstests nach CERCHAR
Felsmechanik:
Einaxiale Druckversuche
Einaxiale Druckversuche inkl. Ermittlung der elastischen Parameter und der
Zerstörungsenergie
Triaxiale Druckversuche
Scherversuche an Trennflächen
Scherversuche an intakten Proben
Spaltzugversuche
Bestimmung des Wassergehalts
Bodenmechanik:
Korngrößenanalysen
Scherversuche
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 19
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Wiener Routinescherversuche
Freie Quellversuche
Quellversuche nach Huder-Amberg
Quelldruckversuche
Einaxiale Druckversuche
Bestimmung des Wassergehalts
Bestimmung des Sättigungsgrades
Bestimmung der Wasseraufnahme nach Enslin
Bestimmung von Korndichte, Dichte des feuchten und trockenen Bodens, Porenanteil,
Porenzahl
Die methodischen Details und die Ergebnisse aller Laborversuche, die im Zuge der
Bohrkampagnen 2006-2007 und 2008 durchgeführt wurden, sind in den Laborberichten des
Institutes für Angewandte Geowissenschaften, des Institutes für Felsmechanik und
Tunnelbau und des Institutes für Bodenmechanik und Grundbau (alle TU Graz) enthalten.
Die Unterlagen sind den folgenden Dokumenten zu entnehmen:
Ergebnisse der geologisch-mineralogischen Laboruntersuchungen
(Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0201)
Ergebnisse der felsmechanischen Laboruntersuchungen
(Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0202)
Ergebnisse der bodenmechanischen Laboruntersuchungen
(Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0203)
Eine
Übersichtstabelle
über
alle
Proben
und
Laborergebnisse
mit
unmittelbarer
Trassenrelevanz ist im Dokument Nr. 5510-EB-5000AL-00-0003 („Übersichtstabellen
Laborversuche, Bohrlochmessungen―) gegeben.
Weitere
Untersuchungen
an
Proben
aus
den
Kernbohrungen
im
Hinblick
auf
bodenmechanische Fragestellungen wurden vom bodenmechanischen Gutachter (Dr.
Lackner) veranlasst und sind in dessen Unterlagen dargestellt (Dokument Nr. 5510-EB5100AL-00-0010).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 20
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
GEOLOGISCHER ÜBERBLI CK
Im Projektgebiet des Semmering-Basistunnel neu treten auf engem Raum mehrere
geologisch-tektonische Großeinheiten auf:
Die Kristallinkomplexe des „Wechsel-Kristallins―, „Semmering-Kristallins― und des
„Kristallins des Tratenkogels―.
Die permomesozoischen Decksequenzen der Kristallinkomplexe („zentralalpines
Permomesozoikum―).
Die paläozoischen Gesteine der Grauwackenzone.
Die Großeinheiten zeigen einen intensiven Decken-, Falten- und Schuppenbau, der in einem
geologisch sehr komplex gegliederten Gebirgsbau resultiert. Die Einheiten zeigen, dem
tektonischen
Bau
der
Ostalpen
folgend,
generell
ein
Ost-West
verlaufendes
Gebirgsstreichen (siehe
Abbildung 2 und Abbildung 3 ).
In Sinne des ostalpinen Deckenbaus lassen sich die geologischen Großeinheiten vereinfacht
in die Grauwackenzone, Tattermann-Schuppe, Semmering-Einheit und Wechsel-Einheit
zusammenfassen.
Grauwackenzone
Die oberostalpine „Grauwackenzone― stellt die nördlichste und tektonisch höchste Einheit im
Untersuchungsraum dar. Sie baut in einem etwa O-W verlaufenden Streifen die nördlichen
Bereiche des Untersuchungsraums auf. Sie lässt sich, dem tektonischen Internbau folgend,
in die liegende „Veitscher Decke― und die hangende „Norische Decke― (inkl. „SilbersbergGruppe―) untergliedern.
Die meist phyllitischen Gesteine zeigen zum überwiegenden Teil eine intensive
schieferungsparallele Zerscherung. Im Bereich von Störungszonen, Decken- bzw.
Schuppengrenzen liegen die Gesteine vielfach zu feinkornreichen Störungsgesteinen
überprägt vor, deren Mächtigkeiten bis in den Zehnermeterbereich reichen.
Semmering-Einheit (inkl. Tratenkogel-Scholle und Tattermann-Schuppe)
Südlich der Grauwackenzone wird der geologische Bau von Kristallingesteins-Komplexen
und deren permomesozoischen Decksedimenten bestimmt. Infolge intensiver Verfaltung,
Deckenstapelung und Störungstätigkeit treten die Kristallin- und Deckgesteine in einem
komplexen tektonischen Internbau mit z.T. mehrfacher Wiederholung der Schichtfolge zu
Tage.
Unter den Kristallingesteinen dominieren Glimmerschiefer bis Quarzphyllite, bereichsweise
auch Gneise und Grüngesteine sowie grobkörniger „Grobgneis―. Die Gesteine wurden
mehrphasig metamorph überprägt und intern verfaltet.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 21
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Das Permomesozoikum wird von mächtigen mitteltriadischen Karbonatgesteinszügen aus
massigem bis gebanktem Kalkstein/-marmor und Dolomit/-marmor dominiert. An deren
stratigraphischer Basis sind Serizitphyllite und quarzreiche Serizitschiefer („Alpiner
Verrucano―) und der charakteristische Semmeringquarzit entwickelt. Lokal tritt auch die von
Serizitphylliten dominierte Einheit des „Keupers― auf.
Der im nördlichsten Bereich an der tektonischen Basis der Grauwackenzone gelegene
Permomesozoikumsstreifen aus Serizitschiefern und Quarzit wird der sogenannten
„Tattermann-Schuppe― zugeordnet.
Der westliche und zentrale Bereich (Bereich Tratenkogel - Kampalpe - Ochnerhöhe sowie
westlich der Mürz) wird von einer intensiven Verfaltung sowie einer nord- bis westvergenten
Deckenstapelung geprägt, die zu einer mehrfachen Wiederholung von permomesozoischen
und kristallinen Gesteinen führen. Die Kristallingesteine werden den tektonischen
Großeinheiten des „Semmering-Kristallins― und der „Tratenkogel-Scholle― zugeordnet.
Im östlichen Bereich (etwa östlich der Ortschaft Steinhaus) dominieren mächtige
permomesozoische
Karbonatgesteinsmassive,
die
die
Erhebungen
des
Erzkogels,
Sonnwendsteins, Eselsteins, Graßbergs, Raachbergs und Otters aufbauen. An ihrer Basis
bzw. entlang von tektonischen Strukturen treten Einschaltungen von Quarziten und tw.
kristallinen Glimmerschiefern und Phylliten auf. Im Bereich Spital - Maria Schutz - Schlagl
treten weiters die phyllitischen, meist stark zerscherten Gesteine des „Keupers― mit
gelegentlichen Sulfatgesteinseinschaltungen auf. Auch hier zeigt sich ein komplexer
tektonischer Internbau durch Deckenstapelung, Verschuppung, Verfaltung und Scherung.
Der südliche Bereich (südlich von Fröschnitztal und Mürz sowie westlich des
Fröschnitzgrabens) wird weitgehend von den Gesteinen des „Semmering-Kristallins―
eingenommen.
Es
dominieren
Grüngesteinseinschaltungen
und
Glimmerschiefer
grobkörnige
bis
Quarzphyllite,
Granitgneise
Gneise
(„Grobgneis―).
mit
Die
Lagerungsverhältnisse zeichnen einen Faltenbau entlang flacher WSW-ONO verlaufender
Faltenachsen nach.
Die
Karbonatgesteine
sind
z.T.
tiefreichend
verkarstet
und
beinhalten
ergiebige
Bergwasserkörper.
Wechsel-Einheit
Im südöstlichen Untersuchungsraum (Raum Trattenbach und östlich des Fröschnitzgrabens)
sind die auftretenden Gesteine der „Wechsel-Einheit― zuzuordnen. Sie stellt die tiefste
tektonische Einheit im Projektgebiet dar. Auch diese Einheit umfasst einen Kristallinkomplex
und permomesozoische Decksedimente, wobei die Kristallingesteine weiträumig dominieren.
Das „Wechsel-Kristallin― wird i.W. von (Para)Gneisen („Wechselgneis―) und den ihnen
auflagernden Albitphylliten („Wechselschiefer―) aufgebaut. Die konkordant aufliegenden
Decksedimente des Permomesozoikums werden von Serizitphylliten und Serizitschiefern
(„Alpiner Verrucano―), Semmeringquarzit und gelegentlichen Karbonatgesteinsschollen
dominiert. Der tektonische Internbau der Wechsel-Einheit ist - im Vergleich zu den zuvor
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 22
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
beschriebenen Einheiten - etwas weniger komplex, wodurch die Deckgesteine durchwegs in
aufrechter Lagerung im Hangenden der Kristallingesteine auftreten.
Im kristallinen Kern der Wechsel-Einheit herrschen vorwiegend flache Lagerungsverhältnisse
mit variablen Einfallsrichtungen vor. Gegen Norden hin unterlagert die Wechsel-Einheit mit
flachem bis mittelsteilem Nordfallen die Karbonatgesteine des Sonnwendsteins. Im Bereich
des Otterstocks wird die Grenze zwischen Semmering- und Wechsel-Einheit durch
steilstehende, W-O verlaufende Störungen überprägt. Gegen Westen hin taucht die Grenze
mit mittelsteilem tektonischem Kontakt unter das „Semmering-Kristallin― ab. Entlang dieser
Deckengrenze ist jeweils die Abfolge permomesozoischer Deckgesteine entwickelt.
Tektonik
Neben den meist flachen bis mittelsteilen Deckengrenzen bzw. Überschiebungsbahnen wird
das gesamte Projektgebiet von einer Vielzahl junger, steilstehender Störungszonen
durchschlagen. Sie führen zu teils bedeutenden Verstellungen und einer weiteren
Zergliederung der o.a. geologischen Großeinheiten. Sprödtektonische Störungszonen sind
durch das Auftreten stark zerlegter Gesteine und kataklastischer Störungsgesteine von
baugeologischer Bedeutung. Das tektonische Störungsmuster erreicht gebietsweise eine
sehr hohe Dichte. Orientierung und Kinematik der Störungen orientieren sich an
übergeordneten Störungssystemen von regionaler Bedeutung.
Die wichtigsten Störungssysteme im Untersuchungsraum sind:
Das
„Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystem―:
etwa
SW-NOstreichende und östlich des Semmerings auf W-O Richtungen einbiegende, sinistrale
Seitenverschiebungen, die häufig zur Ausbildung von Duplex-Strukturen führen.
Das „Talhof-Aue-Störungssystem―: O-W-verlaufende sinistrale Seitenverschiebungen.
Die sekundären Störungsstrukturen der o.a. Störungssysteme (synthetische und
antithetische Scherflächen sowie Abschiebungen).
N-S-streichende, mittelsteil bis steil nach Ost und West einfallende Abschiebungen.
WNW-OSO-streichende Störungszonen: dextrale Seitenverschiebungen, deren Anlage
zum Teil älter als die o.a. Störungssysteme ist (z.B. „Kapellener Störung―, „FeistritztalStörung―).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 23
2
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Veitscher Decke
Norische Decke, Blasseneck-Porphyroid
Norische Decke, inkl. Silberberg-Gruppe
Neogen von Kirchberg
O
PR
MÜRZZUSCHLAG
SEMMERING-KRISTALLIN
(inkl. Tratenkogel-Scholle)
0 km
SEMMERING
ALPL
Grobgneis
Gneis-Grüngesteins-Folge
Glimmerschiefer, Quarzphyllit
Störungszone
Deckengrenze
Wechselschiefer
10 km
OTTERTAL
Alpiner Verrucano, Rosskogel-Porphyroid,
Keuper (Perm, Obertrias)
WECHSEL-KRISTALLIN
PROFIL 2
TRATTENBACH
OTTER
Wechselgneis
SONNWENDSTEIN
GLOGGNITZ
Semmeringquarzit (Skyth)
Karbonatgesteine (Mitteltrias)
STUHLECK
HÜHNERKOGEL
SPITAL
OCHNER HÖHE
ZENTRALALPINES
PERMOMESOZOIKUM
TRATENKOGEL
REICHENAU
FIL 1
Quartär
LANGENWANG
FIL
PRO
GRAUWACKENZONE
ROSSKOGEL
HEUKUPPE
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 2: Vereinfachte geologische Karte des Gesamtprojektraumes
Seite 24
Norische
Decke
SCHWARZATAL
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
HEUKUPPE
0 km
NKA
Veitscher
Decke
WECHSEL-EINHEIT
(Wechsel-Kristallin und
Permomesozoikum)
SO W
10 km
SEMMERING-EINHEIT
(Semmering-Kristallin und Permomesozoikum; inkl. Tratenkogelscholle)
OTTER
Norische
Decke
GRAUWACKENZONE
SEMMERING-EINHEIT
(Permomesozoikum und
Kristallinspäne)
S
ALPL
NW
TATTERMANNSCHUPPE
PROFIL 2
Veitscher
Decke mit
PM-Spänen
GRAUWACKENZONE
GWZ-ND
Deckscholle
aus Blasseneckpophyroid
N
PROFIL 1
WECHSEL-KRISTALLIN
SEMMERING-KRISTALLIN
(inkl. Tratenkogel-Scholle)
ZENTRALALPINES
PERMOMESOZOIKUM
GRAUWACKENZONE
WECHSEL-EINHEIT
(Wechsel-Kristallin und Permomesozoikum)
Störungszone
Deckengrenze
Wechselgneis
Wechselschiefer
Grobgneis
Gneis-Grüngesteins-Folge
Glimmerschiefer, Quarzphyllit
Serizitschiefer ["Alpiner Verrucano", "Keuper"]
(Perm, Obertrias)
Semmeringquarzit (Skyth)
Karbonatgesteine (Mitteltrias)
Veitscher Decke
Norische Decke, Blasseneck-Porphyroid
Norische Decke, inkl. Silberberg-Gruppe
O
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
ALPL
FRÖSCHNITZGRABEN
HÜHNERKOGEL
FRÖSCHNITZTAL
TRATENKOGEL
AUETAL
TATTERMANNSCHUPPE
Abbildung 3: Schematische geologisch-tektonische Profile durch den Gesamtprojektraum
Seite 25
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Geologie des Trassenverlaufs:
Nach dem Portal in Gloggnitz durchörtert die Trasse über rund 3 km Länge die Gesteine der
Grauwackenzone. Es handelt sich dabei um Schiefer und Phyllite (Norische Decke,
Silbersberg-Gruppe) sowie Metasandsteine und graphitische Phyllite (Veitscher Decke) mit
eingeschuppten
Permomesozoikumsspänen
aus
Serizitphylliten.
Die
Gesteine
der
Grauwackenzone liegen weitgehend stark zerschert vor.
Nach Durchörterung der vielfach stark gestörten Serizitschiefer und Quarzite der
„Tattermann-Schuppe― im Bereich der Querung des Auetals (Länge ca. 0,5 km) werden
entlang der Trasse die Gesteine der Semmering-Einheit angetroffen.
Die Semmering-Einheit (auf ca. 3,6 km Streckenlänge angetroffen) wird von den
Karbonatgesteinen des Graßbergs (v.a. Kalkstein) und des Otters (v.a. Dolomit,
Rauhwacke, Brekzien) dominiert. Die Karbonatgesteine sind unterschiedlich stark geklüftet,
tw. verkarstet und beinhalten ergiebige Bergwasserkörper. Zwischen dem Graßberg- und
dem Otter-Karbonatgesteinsstock ist eine Folge aus teils gipsführenden Serizitphylliten/schiefern und Kalklagen („Keuper― bzw. „Alpiner Verrucano―) zwischengeschalten, die
intensiv zerschert und vielfach zu Störungsgesteinen überprägt vorliegt (Erstreckung
entlang der Trasse ca. 0,9 km). Weiters treten im Bereich der Graßberg-Karbonatgesteine
eingeschuppte Späne aus zerscherten Glimmerschiefern des Semmering-Kristallins auf.
Im anschließenden rund 10,6 km langen Abschnitt durchörtert die Trasse die WechselEinheit. Der Großteil der Strecke wird von den Gesteinen des Wechselgneises (ca. 7,5 km)
eingenommen. Der Wechselgneis zeigt variable Ausbildungsformen, die von kompetenten,
gering zerlegten Gneisen bis zu stark geschieferten und tw. gescherten Varietäten reichen.
Der Wechselgneis wird von einer Hülle aus Wechselschiefern und einer geringmächtigen
permomesozoischen Decksequenz überlagert, die infolge des kuppelartigen Internbaues und
des gekrümmten Trassenverlaufs zu beiden Seiten des Wechselgneises auftritt und zweimal
durchörtert wird (Bereiche Trattenbachtal und Fröschnitzgraben).
Die Wechselschiefer (in Summe auf ca. 2,6 km Streckenlänge angetroffen) werden von
stark geschieferten Albitphylliten mit teils graphitreichen Einschaltungen aufgebaut. Die
darüberliegenden Deckschichten des Permomesozoikums (Gesamterstreckung entlang der
Trasse ca. 0,5 km) bestehen vorwiegend aus teilweise gipsführenden Serizitphylliten und
Serizitschiefern („Alpiner Verrucano―), aus Semmeringquarzit und untergeordnet aus
tektonisch stark deformierten karbonatischen Gesteinen.
Im folgenden Tunnelabschnitt erreicht die Trasse wieder die Gesteine der SemmeringEinheit und verbleibt in diesen bis zum Portal in Mürzzuschlag.
Das Semmering-Kristallin wird vorerst über eine Streckenlänge von rund 3,1 km von meist
gering zerlegten Gneisen, Glimmerschiefern und Grüngesteinen aufgebaut („GneisGrüngesteins-Folge―). Die darauffolgenden Glimmerschiefer, Quarzphyllite und Phyllonite
(„Glimmerschiefer-Folge―; rund 2,5 km Länge) liegen intensiv verfaltet und bereichsweise
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 26
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
stark zerschert vor. Mächtige, mittelsteil nach (N)W fallende Störungszonen sind
insbesondere in den Kontaktbereichen zu den angrenzenden Einheiten ausgebildet.
Die auf einer Streckenlänge von ca. 1,2 km erwarteten, massigen Grobgneise sind meist
deutlich bis stark zerlegt. Im Bereich der Querung des Fröschnitztales grenzen sie wiederum
an Glimmerschiefer/Quarzphyllite (Erstreckung entlang der Trasse ca. 0,5 km). Infolge
intensiver Störungstätigkeit liegt dieser Gebirgsabschnitt stark zerschert vor.
Im westlichsten, etwa 2,3 km langen Abschnitt bis zum Portal in Mürzzuschlag treten
wiederum zwischengeschaltete permomesozoische Deckschichten (Karbonatgesteine und
untergeordnet Semmeringquarzit) und kristalline Glimmerschiefer bis Quarzphyllite auf. Die
Karbonatgesteine
(Kalkstein,
Dolomit)
zeigen
wechselnde
Zerlegung,
der
Semmeringquarzit ist weitgehend stark zerlegt bis kataklastisch zerbrochen. Die
Glimmerschiefer bis Quarzphyllite treten auf rund 0,6 km Länge in Form einer flachen
Muldenstruktur im Hangenden der Permomesozoikumsgesteine auf, sind weitgehend
dünnschiefrig ausgebildet und bereichsweise zerschert. Der Bergwasserspiegel ist in den
Karbonatgesteinen infolge der Pumpmaßnamen im nahegelegenen Begleitstollen bereits bis
auf Trassenniveau abgesenkt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 27
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
6
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
GEOLOGISCHE BESCHREIBUNG DES G ES AM TPROJEKTR AUMES
Der Gesamtprojektraum ist jener rd. 350 km² große Raum, der das erweiterte geologische
Umfeld des trassenrelevanten Bereichs umfasst.
Die Beschreibung des Gesamtprojektraums dient dem Verständnis der geologischen
Zusammenhänge im Untersuchungsgebiet und erläutert die Untergrundverhältnisse jenes
Bereichs, der dem Trassen- und Bahnhofauswahlverfahren der Jahre 2005 bis 2008 zu
Grunde lag (siehe auch „Geologische Übersichtskarte― M 1:25.000, Plan Nr. 5510-EB5000AL-02-0103).
Eine vertiefte baugeologische Beschreibung des trassenrelevanten Bearbeitungsraumes ist
in Kapitel 7 gegeben.
6.1
Morphologie, quart äre und neogene Gesteine
6.1.1 Geomorphologie und Verwitterung
Im Neogen und Quartär wurden die Gesteine der aufgefalteten alpinen Decken einer
tiefgreifenden Verwitterung unterzogen. Da es in diesem östlichen Alpenabschnitt zu keiner
zusammenhängenden
Vereisung
in
den
Kaltzeiten
kam,
wirkten
in
erster
Linie
Verwitterungsvorgänge auf den Gesteinsuntergrund ein. Die Ausbildung der dadurch
entstandenen Verwitterungsprodukte und deren Reichweite in die Tiefe ist abhängig vom
örtlich vorhandenen Gesteinsuntergrund.
Auf Schiefern, Phylliten und Störungsgesteinen entstand eine mehrere Meter starke
Verwitterungsschwarte
aus
Lockersedimenten,
die
weitgehend
zu
feinkörnigen
Tonmineralien umgesetzt wurden. In steileren Hängen sind diese teilweise verrutscht und
abgeglitten. Morphologisch bildeten sich daher besonders im Bereich der Grauwackenzone
weitgehend gerundete Kuppen und Mulden mit einer Herausformung widerstandsfähigerer
Härtlingsrippen (quarzreiche Gesteine, Riebeckitgneiszüge, massige Grüngesteine). Die
Entwässerung erfolgt zum überwiegenden Teil an der Oberfläche oder im oberflächennahen
Verwitterungsbereich.
Die Karbonatgesteine des Permomesozoikums verwitterten durch Lösungsvorgänge zu
teilweise schroffen Klippen mit wenig Bodenbedeckung. Derartige Klippenzüge sind in allen
Karbonatgesteinszügen des Untersuchungsgebietes charakteristisch ausgebildet. Das
Trennflächengefüge wurde bis in große Tiefen von Verkarstungsvorgängen (vorwiegend
Kluftkarst; Karsthöhlen und Dolinen sind selten und nur örtlich ausgebildet) aufgeweitet. Die
Entwässerung der Karbonatgesteinskörper findet großteils über diese Wegigkeiten im
Berginneren statt.
Auf quarzreicheren, härteren Gneisen der Wechsel- und Semmering-Einheit drang die
Verwitterung weniger tief ein. Hier sind oft nur Dezimeter bis wenige Meter starke
Verwitterungsschwarten und etwas steilere Hangneigungen ausgebildet. Die Entwässerung
findet fast ausschließlich oberflächig oder sehr oberflächennah statt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 28
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Die
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Verwitterungsdecken
neigen
bei
Durchfeuchtung
weitverbreitet
zu
seichtem
Hangkriechen, Hangrutschungen und Blockgleitungen. Das Landschaftsbild wird daher von
ausgedehnten periglazialen Massenbewegungen im Lockergesteinsschutt mitgeprägt.
Tiefgreifende Massenbewegungen sind vor allem an stark geschieferte Gesteine des
Kristallins
bzw.
der
Grauwackenzone
gebunden.
Morphologisch
treten
diese
Massenbewegungen meist durch einen treppenförmigen Versatz von Gesteinspaketen im
10er-Meter Größenbereich in Erscheinung. Größere Massenbewegungen wurden etwa im
Bereich Bärenkogel, Dietlergraben, Hirnriegel, Saurücken und Windmantel identifiziert.
Selten sind auch Zerrspalten ausgebildet (Dietlergraben, Poirhöhe, Stuhleck). Tal- bzw.
Beckeneintiefungen entlang übersteilter Bergflanken haben an einigen Stellen Bergstürze
ausgelöst (z.B. Ostseite Großer Otter).
Durch beginnende Verkittung bzw. Zementation von v.a. karbonatischen Hangsedimenten,
sind lokal Gehängebrekzien ausgebildet. Sie treten beispielsweise an der Südseite des
Bärenkogels oder im Raum Kapellen auf. Das kalkige Bindemittel verkittet die einzelnen
Komponenten häufig nur unvollständig und führt zu einem offenporigen Erscheinungsbild.
Vereinzelt können auch Sinterfahnen ausgebildet sein.
Morphologische Taleinschnitte sind ausschließlich durch Bach- und Flusserosionen
entstanden und weitgehend keilförmig ausgebildet. Breitere Talsohlen und ausgeprägte
Terrassenformen aus fluviatilen und alluvialen Sedimenten sind nur entlang der größeren
Flüsse (Schwarza, Großaubach, Preinerbach, Mürz, Fröschnitz) zu finden (siehe folgendes
Kapitel 6.1.2).
6.1.2 Quartäre Sedimente
Talalluvionen
In den Talläufen sind holozäne Talalluvionen ausgebildet, die aus Sand-Kies-SteinGemischen
mit
meist
unterschiedlichem
Feinanteil
bestehen.
Kornverteilung
und
Feinkorngehalt variieren in Abhängigkeit vom Gesteinsspektrum des Hinterlandes und von
der Transportweite.
Die Ablagerungen weisen weitgehend relativ geringe Mächtigkeiten auf. Selbst in den
breiteren Tälern der Mürz und des Auebachs werden Mächtigkeiten von 10 m kaum
überschritten. Talfüllungen mit größeren Mächtigkeiten sind lediglich aus dem Fröschnitztal
unmittelbar östlich von Mürzzuschlag (bis über 30 m) und aus dem Bereich Edlach
(Preinerbach, Großaubach; Mächtigkeiten bis zu 50 m) bekannt.
Die Talablagerungen des Mürztales werden von gut gerundeten Kies-Sand-SteinGemischen mit geringem Feinkornanteil dominiert. Bereichsweise tritt eine Bedeckung mit
Ausedimenten (Aulehm, Feinsand) auf. Die Mächtigkeiten betragen im oberen Mürztal
wenige Meter und erreichen im Bereich von Mürzzuschlag knapp 10 m. Lokal treten bei
gänzlichem Auskeilen die Lockergesteine Grundgebirgsaufbrüche auf dem Niveau der Mürz
auf (z.B. nördlich Hönigsberg, östlich Ziegenburg). Die Lockergesteine beinhalten
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 29
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
entsprechende
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Porenaquifere.
Am
Ufer
der
Mürz
sind
lokal
Quellen
aus
Grundgebirgsaufbrüchen aus verkarsteten Karbonatgesteinen bekannt, die in Zeiten von
Niedrigwasserführung beobachtet werden können.
Die Talflur des Fröschnitztales wird im Raum Spital a. S. - Grautschenhof aus
Flussablagerungen mit vorwiegend kristallinen Gesteinskomponenten aufgebaut. Die
Ablagerungen weisen hier weitgehend höhere Feinkorngehalte als im oberen Mürztal auf. Im
Raum Mürzzuschlag zeigt sich v.a. auf der Nordseite der Talflur eine starke Verzahnung von
Talalluvionen und Hangschuttsedimenten aus karbonatischen und teils kristallinen
Gesteinen. Die Lockergesteine erreichen Mächtigkeiten bis über 30 m und weisen
entsprechende Porenaquifere auf.
Im Raum Edlach - Großau zeigen die Talfurchen des Preiner Bachs, des Großaubaches
und des gegen Norden abzweigenden Tales bei Kleinau mächtigere Talfüllungen. Die
Mächtigkeiten reichen von etwa 30 m im Preiner Bach bis etwa 50 m im Tal des
Großaubachs.
Die
Ablagerungen
liegen
als
gemischtkörnige,
schlecht
sortierte
Lockergesteine mit einem hohen Anteil von Blöcken vor. Der Gesteinsinhalt der Schüttungen
ist
bereichsweise
deutlich
von
Karbonatgesteinen
der
Rax
mitbeeinflusst.
Dass
Karbonatgesteine am Aufbau der Lockersedimente in größerem Umfang beteiligt sind kann
auch aus dem Umstand abgelesen werden, dass einerseits z.T. stark schüttende
Grundwasseraustritte vorhanden sind und zudem Porengrundwasser am Grabenausgang
des Großautales für die örtliche Trinkwasserversorgung genutzt wird.
Der Talverlauf des Schwarzatals stellt die Nordostgrenze des Arbeitsgebietes dar. Die
geologischen Verhältnisse in diesem Bereich wurden im Rahmen des Projektes SemmeringBasistunnel (Altprojekt) im Detail erkundet und dargestellt (zuletzt FÜRLINGER, 2000 [34]).
Im Schwarzatal treten ausgedehnte holozäne Talalluvionen auf. Reste von fluviatilen
Terrassenablagerungen finden sich im Bereich Heufeld, Schmidsdorf und Mühldorf. Bei Küb
liegen
mehr
als
20
Stillwassersedimenten
m
vor.
mächtige
Im
fluviatile
Porenraum
Ablagerungen
der
fluviatilen
mit
feinkornreichen
Sedimente
ist
ein
zusammenhängender Grundwasserkörper ausgebildet, der über weite Strecken gut mit der
Schwarza korrespondiert.
Terrassen- und Schwemmfächersedimente
Terrassen- und Schwemmfächersedimente treten vor allem in den Talläufen der Mürz und
der Fröschnitz auf. Sie umfassen meist sandig-kiesige-schluffige Ablagerungen, die
insbesondere an den Talflanken und in den Mündungsbereichen der Seitengräben erhalten
sind.
Die Niederterrassen (Würm) kommen vor allem an der orographisch linken Seite des
Fröschnitz- und Mürztals im Bereich Krieglach bis Mürzzuschlag sowie flußaufwärts lokal bis
etwa zur Mündung des Dürrgrabens vor. Sie liegen etwa 10 bis 45 m über dem heutigen
Talniveau.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 30
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Ältere Ablagerungen der „Mittelterrasse― (Riß) und der „Hochterrasse― (Prä-Riß/Mindel)
finden sich v.a. im Bereich Schwöbing - Hönigsberg - Mürzzuschlag. Sie sind in Höhen
zwischen 30 m bis 75 m bzw. 60 bis 140 m über der heutigen Talsohle gelegen.
Bereichsweise lässt sich in den Terrassensedimenten eine Konglomerierung durch meist
unvollständige kalkige Zementation beobachten (z.B. oberes Mürztal, Mündungsbereich
Wallersbachgraben).
Weitere Lockergesteinskörper mit beträchtlicher Ausdehnung und Mächtigkeit sind südöstlich
von Mürzzuschlag entwickelt. Es sind dies dicht bis sehr dicht gelagerte Schuttsedimente mit
angerundeten Komponenten aus Kristallingesteinen, die ältere, teils bereits erodierte
Talfüllungen darstellen und gemäß Bohrbefund Mächtigkeiten bis 90 m erreichen (siehe
auch Kapitel 6.8). Die Alterseinstufung ist unsicher, die Sedimente könnten jedoch als
frühquartäre (?, Prä-Würm) alluviale Bildungen interpretiert werden (MAGIERA, 2001 [74]).
Glaziale Sedimente
Glaziale Sedimente treten nur im Bereich nördlich des Stuhleck-Pretul-Rückens auf. Im
Auersbachgraben, Steinbachgraben und Kaltenbachgraben sind oberhalb von 1100 bis
1200 m SH weitgestufte Ablagerungen ehemaliger Kargletscher mit teils deutlichen
Moränenwällen ausgebildet.
6.1.3 Neogene Gesteine
Sedimentgesteine des Neogens (Miozän) treten v.a. im Bereich des „Neogenbeckens von
Kirchberg am Wechsel―.
Untergeordnet treten Reste miozäner Ablagerungen auch südwestlich von Mürzzuschlag auf,
die als Ausläufer der „Norischen Senke― zu verstehen sind. Ihr Verbreitungsgebiet liegt
jedoch weitgehend außerhalb des Untersuchungsraums
Das Neogenbecken von Kirchberg am Wechsel ist eines von mehreren kleineren
Neogenbecken am Ostrand der Ostalpen und erreicht eine Ausdehnung von etwa 6 km in WO Erstreckung und von 3 km N-S Erstreckung. Die Westgrenze verläuft vom unteren
Raachtal entlang des Otterstock-Ostrandes, quert bei Brandstatt das Trattenbachtal und folgt
weiter Richtung SO und O etwa der Deckengrenze zum Wechsel-Kristallin. Im Osten reicht
das Becken bis nach Kirchberg.
Das Neogenbecken von Kirchberg wird nach jüngerer strukturgeologischer Auffassung als
pull-apart-Becken entlang der WNW-OSO streichenden dextralen „Otter-Feistritztal-Störung―
aufgefasst (MÜLLER, 1994 [85]). Deren nordwestlicher Ast verläuft nach MÜLLER über die
Ortschaft Otterthal ins Raachtal Richtung Schlagl. Es wird aufgrund der vorwiegend sehr
grobkörnigen Beckenfüllung eine rasche Absenkung des Beckenuntergrundes angenommen,
wobei die Transportrichtung der Schuttströme in das Becken offenbar aus WNW erfolgte. Die
tertiären Beckenablagerungen setzen im Trattenbachtal etwa auf Höhe Brandstatt ein. Hier
fällt das aus Gesteinen des Semmering-Kristallins bestehende Basement relativ flach
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 31
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Richtung Osten ab und erreicht im Bereich der Ortschaft Otterthal eine Tiefenlage von ca.
500 m Seehöhe (ca. 130m unter GOK).
Die neogenen Ablagerungen reichen heute am Südrand des Beckens bis in ca. 800m
Seehöhe hinauf. Entlang des Otterbaches wurden die Ablagerungen bereits zum Teil wieder
bis auf eine Seehöhe von 630 m (Otterthal) erodiert.
Die Schichtfolge wurde von SCHWENDT, 1990 [114] detaillierter untersucht. Demnach
besteht die Beckenfüllung vorrangig aus grobklastischen miozänen Ablagerungen (Karpat;
16 - 17 Ma) der unmittelbaren und näheren Umgebung. Die Ablagerungen sind meist zu
Konglomeraten bzw. Brekzien verfestigt. Die Zusammensetzung variiert je nach Schichtglied
und Liefergebiet zwischen reinen Karbonatgesteinskomponenten in kalkreicher, feinkörniger
Matrix bis ausschließlich kristallinen Gesteinskomponenten (Grobgneis, Quarzphyllit,
Quarzit, Wechselgneis- und -schiefer) in sandiger und geringer verfestigter Matrix. Örtlich
wurden Eozänkalkblöcke in den Konglomeraten angetroffen. Die Mächtigkeiten der
einzelnen Schichtglieder reichen von wenigen 10er-Metern bis zu mehreren hundert Metern.
Gemäß den vorliegenden Erkundungsergebnissen sind die einzelnen Schichtglieder
aufgrund ihrer Verfestigung als weitgehend sehr gering wasserdurchlässig bis dicht
einzuschätzen
und
führen
daher
kein
Grundwasser.
Erst
in
den
Klüften
des
Beckenuntergrundes (Wechselgneis) wurde bei Otterthal ein schwach gespannter
Grundwasserkörper
mit
sehr
geringer
Ergiebigkeit
aufgeschlossen.
Auch
in
der
Verwitterungs- und Auflockerungsschwarte im Hangenden sind zumindest lokal begrenzte
Grundwasserkörper
ausgebildet.
Hinweise
auf
größere
Porenräume
mit
erhöhter
Grundwasserführung wurden bei der geophysikalischen Untersuchung entlang des Baches
von Raach nach Otterthal gefunden. In der östlichen Verlängerung des Bergsturzgebietes
der O-Flanke des Großen Otters sind demnach in den obersten 5 bis10 m der Beckenfüllung
größere Bergwasserabflüsse aus dem Otterstock in die Beckensedimente denkbar.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 32
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
6.2
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Grauw ackenzone - Norische Decke und Silbersberg -Gruppe
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 4: Übersichtslageplan Grauwackenzone - Norische Decke und Silbersberg-Gruppe
Die nördlichste und tektonisch höchste Einheit der Grauwackenzone stellt die Norische
Decke dar. Nach der traditionellen tektonischen Sichtweise wird die Grauwackenzone in die
hangende Norische Decke und die liegende Veitscher Decke untergliedert. Die
„Silbersberg-Gruppe“ bildet dabei den tektonostratigraphisch liegendsten Anteil der
Norischen Decke. Darüber folgt gemäß Neubearbeitung der Geologischen Karte 1:50.000 Bl.
105
Neunkirchen
(Geologische
Bundesanstalt)
im
Projektgebiet
eine
„Grüngesteinsschuppe“ und als hangendstes Bauelement der Norischen Decke die
„Blasseneckporphyroid-Radschiefer-Schuppe“.
Die
Einheiten
lassen
sich
im
Wesentlichen mit großer lateraler Beständigkeit in O-W Richtung über das gesamte
Untersuchungsgebiet verfolgen. Eine diskrete Abgrenzung der Grüngesteinsschuppe, deren
Hauptmasse im östlichen Untersuchungsraum auftritt, lässt sich im Westabschnitt allerdings
nicht konsequent durchführen.
Nach jüngeren Bearbeitungen (HERMANN et.al. 1991 [52], NEUBAUER et. al., 1994 [87])
werden mehrere Teildecken in der östlichen Grauwackenzone unterschieden (KaintaleckDecke, Silbersberg-Decke, Veitscher Decke), welche die Norische Decke unterlagern. Als
Trennglied zwischen Norischer Decke und Silbersberg-Decke werden dabei altpaläozoische
amphibolitfaziell metamorphe Grüngesteine und Paragneise angesehen (Kaintaleck-Decke;
diese
umfasst
im
Projektgebiet
nach
der
bisherigen
Sichtweise
Teile
der
Grüngesteinsschuppe), die örtlich als schmaler Saum zwischen den Gesteinen der
Silbersberg-Decke und den Gesteinen der Norischen Decke auftreten.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 33
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 5: Tektonostratigraphie der östlichen Grauwackenzone aus NEUBAUER et. al. (1994) [87]
In der vorliegenden Bearbeitung werden die Gesteine der Silbersberg-Decke (im Folgenden
als „Silbersberg-Gruppe― bezeichnet) und der Kaintaleck-Decke gemäß der neueren
tektonischen Gliederung jedoch im Zusammenhang mit der Norischen Decke behandelt, da
eine Differenzierung der jüngeren Deckengliederung ohne weiterführende Untersuchungen
nicht konsequent durchführbar und auch nicht Ziel der Bearbeitung war.
Die Einheiten der Norischen Decke und der Silbersberg-Gruppe weisen großräumig einen
Ost-West streichenden Gebirgsbau mit relativ einheitlichem, mittelsteilen Einfallen nach N
bis NO auf. Die Orientierung der Schieferungsflächen entspricht dem nordvergenten
Deckenbau, der sich in nordfallenden Scherbahnen mit stark zerscherten Gesteinen und teils
feinkörnigen Kataklasiten widerspiegelt. Diese treten dabei nicht nur im Bereich der
übergeordneten Überschiebungsbahnen („Norische Überschiebung― und Teildeckengrenze
im Liegenden der Porphyrschiefer) auf, sondern gehen mit einer durchgehend starken
tektonischen Überprägung und Zerscherung besonders der phyllitischen Gesteine einher.
Steilstehende Störungen verlaufen meist NNW-SSO bis NO-SW. Sie führen vielfach zu
deutlichen Versätzen der O-W-streichenden Gesteinseinheiten und Überschiebungsbahnen.
Harnischdaten indizieren dabei vor allem sinistrale Seitenverschiebungen mit NO-SW bis NS Verlauf und dextrale Seitenverschiebungen mit etwa NNW-SSO Streichen. O-W
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 34
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
verlaufende sinistrale Blattverschiebungen (Orientierung des Talhof-Aue-Störungssystems)
lassen eine jüngere Überprägung entlang steilstehender Scherflächen bzw. eine
Reaktivierung der nordfallenden Überschiebungsbahnen vermuten.
Das Versetzen bzw. Verschwenken nach Süden der Phyllite der Norischen Decke im Bereich
von Grünsting wird von DECKER & PERESON, 1998 [29] als dextraler Versatz entlang eines
älteren NW-SO verlaufenden Störungssystems gedeutet.
Hydrogeologisch können die Gesteine dieser Deckeneinheit generell als gering bis sehr
gering durchlässig eingestuft werden. Der Wasserabfluss erfolgt beinahe ausschließlich
oberflächig. Lokal begrenzte und meist gering ergiebige Poren- und untergeordnet auch
Kluftwasserkörper sind auf die oberflächennahen Bereiche bis etwa 20 m Tiefe
(Verwitterungs- und Auflockerungsschwarte) beschränkt.
6.2.1 Silbersberg-Gruppe
Die Silbersberg-Gruppe nimmt als tiefstes Bauelement der Norischen Decke (bzw. als
eigene Decke im Liegenden der Norischen Decke nach neuerer Sichtweise) im östlichen Teil
des Projektgebietes den gesamten Raum zwischen Veitscher Decke im Süden und der
nördlichen Bearbeitungsgrenze entlang des Schwarzatales ein. Im westlichen Abschnitt tritt
die Silbersberg-Gruppe als 1 bis 2 km breiter Streifen zwischen den Gesteinen der Veitscher
Decke im Süden und der „Blasseneckporphyroid-Radschiefer-Formation― im Norden zutage.
Sie erstreckt sich hier über den Raum vom Kohlbachgraben über das Preiner Gscheid bis
etwa Preinrotte, wo die Gesteine auskeilen bzw. tektonisch abgeschnitten sind.
Der Gesteinsinhalt der Silbersberg-Gruppe besteht im Wesentlichen aus niedriggradig
metamorphen Sedimentgesteinen, die in den liegenden Anteilen überwiegend Metapelite
(Phyllite und quarzreiche Phyllite) und im hangenden Anteil überwiegend Metapsammite bis
Metakonglomerate umfassen. Lokal treten Einschaltungen von Meta-Arkose und Quarzit auf.
Nach lithologischen Gesichtspunkten sind Gesteinsinhalt und Ausbildung der „SilbersbergGruppe― sehr ähnlich wie in den Gesteinen der Tattermann-Schuppe (vgl. CORNELIUS [23]
und [24]) bzw. wie im „Alpinen Verrucano―. Altersdatierungen von detritischem Hellglimmer
(HANDLER et.al. [47]) lassen Schlussfolgerungen auf ein permisches Alter zu.
Die Gesteine wurden grünschieferfaziellen Metamorphosebedingungen (oberhalb 350°C)
unterworfen, die zu Tonmineral-Neubildungen geführt haben. Der stark geschieferte Habitus
der Gesteine ist eine Folge der starken penetrativen Deformation während der alpidischen
Orogenese und durch die kleinräumige Deckenstapelung im Raum westlich von Gloggnitz
bedingt.
Den verbreitungsmäßig größten Gesteinsanteil an der Silbersberg-Gruppe nehmen
charakteristische, feinkörnige, graue bis grüngraue bzw. häufig auch violettgraue Phyllite
ein. Die Gesteine führen entlang der sehr straff ausgebildeten Schieferungsflächen einen
feinen,
silbrig-grauen
Glimmer-(bzw.
Serizit)-Belag.
Die
Gesteine
weisen
häufig
unregelmäßige Einschaltungen von quarzreichen Lagen auf und wechseln zum Teil mit
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 35
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
chloritreichen Phylliten (phyllitische Grünschiefer). Neben den sehr feinkörnigen Varietäten
liegen vielfach auch psammitische Ausbildungen und Übergänge zu Metafeinsandstein vor.
Geröllführende Phyllite und Schiefer sind ebenfalls charakteristisch für die SilbersbergGruppe und vornehmlich in deren hangendem Anteil verbreitet. Es handelt sich dabei
bevorzugt um graue bis grünlichgrau, selten violette, teilweise phyllitische und relativ
quarzreiche Schiefer, die mm- bis einige cm-große weiße Quarzgerölle führen. Die
Bandbreite der Geröllführung reicht von einzelnen, stark tektonisch ausgewalzten und fast zu
Quarzlagen deformierten Komponenten bis zu Metakonglomeraten. Häufig sind Übergänge
zu Metasandsteinen bzw. Metaarkosen zu beobachten.
Die Riebeckitgneise westlich von Gloggnitz (Schlossberg) und kleinere Vorkommen im
Bereich zwischen Kotstein und Kreuzberg stellen vermutlich tektonische Einschuppungen
von mylonitischen Orthogneiskörpern in die Phyllite und Schiefer der Silbersberg-Gruppe mit
10er-Meter- bis 100er-Metergröße dar. Es handelt sich beim Riebeckitgneis um ein massiges
bis schwach geschiefertes, hellgraues bis graues, feinkörniges Gestein aus Quarz, Feldspat,
Riebeckit und Klinopyroxenen. Die mm- bis cm-großen linsenförmigen und dunklen
„Einsprenglinge― (Riebeckit) in der feinkörnigen Grundmasse geben dem Gneis das
charakteristische „Forellenhaut―-ähnliche Aussehen (daher früher auch als „Forellenstein―
bezeichnet).
Zwischen den Phylliten und geröllführenden Schiefern der Silbersberg-Gruppe treten immer
wieder als dm- bis m-starke Lagen, lokal auch in Form von über 10 m mächtigen Zügen,
Grünschiefer (blättrige bis dünnplattige Chloritphyllite und dickplattige bis dünnbankige
Chloritschiefer) auf. Die Gesteine sind als metatuffitische Einschaltungen in die pelitischen
und klastischen Ablagerungen der Silbersberg-Gruppe anzusehen. In geringerem Ausmaß
sind mäßig geschieferte, graue bis bräunlichgraue Quarzitschiefer- bis Metaarkose-Lagen
vorhanden, die lokal Stärken bis in den unteren 10er-Meterbereich aufweisen können.
6.2.2 Grüngesteinsschuppe
Der
Silbersberg-Gruppe
lagert
im
Bereich
Küb
–
Kreuzberg
–
Reichenau
die
Grüngesteinsschuppe (MATURA 1989 [76]) auf, die aus Grünschiefern (Chloritphyllite und
Chloritschiefer) und massigen Grüngesteinen aufgebaut wird. Deren höher metamorphe
Anteile (ampibolitfazielle Grüngesteine) sind nach der neueren tektonischen Gliederung der
„Kaintaleck-Decke―
und
einem
altpaläozoischen
Vulkanismus
zuzurechnen.
Die
Gesamtmächtigkeit der Grüngesteinsschuppe wird im Bereich des Payerbachgrabens auf
mehrere hundert Meter geschätzt.
Im Grenzbereich zwischen Silbersberg-Gruppe des östlichen Projektgebietes und der
Grüngesteinsschuppe ist entlang der Linie Mühlhof – Gehöft Steinhöfler eine mehr als 100m
mächtige, NO-SW streichende und flach nach NW einfallende Störungszone mit hohen
Kataklasitanteilen erbohrt worden. Diese Störungszone wird von MATURA (Vorabzug der
Erläuterungen zur Geologischen Karte Bl. 105 Neunkirchen, 1996) als Schuppengrenze
interpretiert.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 36
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
In den liegenden Anteilen der Grüngesteinsschuppe treten im Raum Mühlhof – Payerbach –
Hinterleiten charakteristische Wechselfolgen im cm- bis m-Bereich von geröllführenden
Phylliten und Metakonglomeraten (Typus Silbersberg-Gruppe, siehe oben) mit lichtgrünen
bis grünen Chloritphyllit- bis Chloritschieferlagen (Grünschiefer) als „Phyllit-ChloritphyllitWechselfolgen“ auf (Bohrungen Semmering-Basistunnel Altprojekt). Die Wechselfolgen
sind als primär sedimentäre Wechsel von pelitisch-klastischen und tuffitischen Ablagerungen
anzusehen und aufgrund des lithologischen Verbandes mit permischem Alter einzustufen.
In den hangenden Anteilen der Grüngesteinsschuppe wird diese vorwiegend durch
„Grünschiefer“ aufgebaut. Darunter wurden sowohl chloritreiche, phyllitische, blättrige bis
dünnschieferige Varietäten, als auch plagioklasreiche plattige Varietäten mit einem
Lagenbau aus schichtsilikatreichen (Chlorit und Muskovit) und plagioklasreichen Lagen
subsummiert.
Massige Grüngesteine (amphibolitfazielles Kristallin im Sinne der „Kaintaleck-Decke―)
kommen im Bereich Grünsting, am Kotstein und im Raum Payerbach vor. Es sind dies
feinkörnige massige Amphibolite und selten gabbroide, grobkörnige Typen, die als Lagen,
Züge oder Körper mit bis zu 100m Stärke in die Grünschiefer eingeschaltet sind. Die
ursprünglich am Mineralbestand beteiligten Amphibole sind weitgehend chloritisiert und nur
mehr teilweise erhalten.
6.2.3 Blasseneckporphyroid-Radschiefer-Schuppe
Das
hangendste
tektonische
Glied
der
Norischen
Decke
im
Projektgebiet,
die
Blasseneckporphyroid-Radschiefer-Schuppe, besteht aus niedriggradig metamorphen
Metasedimentgesteinen (Phylliten, quarzreichen Phylliten, Quarziten und Quarzwacken) und
aus porphyroiden Gesteinen (Porphyrschiefer, Porphyroid, Porphyrgneis).
Die Porphyrgesteine (Blasseneckporphyroid) sind das Produkt eines sauren Vulkanismus
im Oberen Ordovizium. Die Gesteine sind feinkörnig bis körnig, grau gefärbt und bestehen
aus einer feinkörnigen Grundmasse aus Quarz, Muskovit und Chlorit. In diese sind helle
Einsprenglinge aus Quarz und Feldspat bis mehrere mm Durchmesser („Porphyrquarz―)
eingebettet.
Gesteine des Blasseneckporphyroids liegen im östlichen Abschnitt der Grauwackenzone des
Projektgebietes schollenartig auf graphitischen Phylliten und Dolomit-Magnesit-Abfolgen der
Veitscher Decke und Phylliten und Metakonglomeraten der Silbersberg-Gruppe auf
(Eichberg, Kobermannsberg, Kreuzberg) und bilden dort jeweils die höchsten Erhebungen.
Diese Schollen erreichen eine laterale Ausdehnung bis zu 2km und eine vertikale
Mächtigkeit bis ca. 150m. Ähnlich große Vorkommen befinden sich im Bereich Kreuzberg –
Speckbacherhütte und oberhalb Hinterleiten. Im westlichen Projektgebiet bildet zwischen
Großau und Bärenkogel ein bis zu einige hundert Meter starker Zug aus Porphyrschiefern
den tektonisch höchsten Teil der Grauwackenzone, der unmittelbar durch Werfener Schiefer
(Basis der Nördlichen Kalkalpen) überlagert wird.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 37
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Mit den Porphyroiden treten im westlichen Projektgebiet, nahe der Basis der Nördlichen
Kalkalpen, feinkörnige, niedriggradig metamorphe Quarzwacken bis Quarzite auf, die der
Radschiefer-Formation
zuzurechnen
sind.
Weiter
südlich,
im
Hangenden
der
Grüngesteinsschuppe, setzen bei Edlach (Grünsting - Meyerhöfen) quarzreiche Phyllite
(Phyllite
der
Radschiefer
Formation)
mit
mehrscharigen,
durch
Serizitüberzüge
gekennzeichneten Schieferungsflächen ein. Die Gesteine sind vielfach schieferungsparallel
zerschert bzw. zu feinkörnigen Störungsgesteinen überprägt. Innerhalb der quarzreichen
Phyllite treten Einschaltungen von Grüngesteinen auf, die altpaläozoische Meta-Vulkanite
repräsentieren. Es dominieren dabei Grünschiefer, die mit plattigem Habitus bzw. als
dünnschiefrige Chloritphyllite vorliegen.
6.3
Grauw ackenzone - Veitscher Decke
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
`
Abbildung 6: Übersichtslageplan Grauwackenzone - Veitscher Decke
Die Veitscher Decke bildet das liegende Element der Grauwackenzone. Ihre Gesteine
lassen sich in einem meist nur wenige hundert Meter breiten Streifen von Stojen über Raxen,
Prein, Oberland und Breitenstein bis in die Südflanke des Eichbergs verfolgen. Die Gesteine
der Veitscher Decke repräsentieren pelitische bis psammitische und teilweise auch
psephitische Metasedimente, die vorwiegend im Karbon, in geringerem Anteil im unteren
Perm, abgelagert wurden. Charakteristisch für den größten Anteil der Gesteine der Veitscher
Decke ist ihre dunkelgraue bis schwarze Färbung, teilweise auch mit graphitischer
Ausbildung. Die Gesteine haben während der alpidischen Orogenese nur eine niedriggradige
Metamorphose erfahren.
Die pelitische Entwicklung in der Veitscher Decke wird durch feinkörnige, straff geschieferte
und blättrige bis dünnplattige dunkelgraue Phyllite bis graphitische Phyllite vertreten, die
häufig Übergänge zu Metasiltstein aufweisen. Die Gesteine sind aufgrund ihrer geringen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 38
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Festigkeit und hohen Teilbeweglichkeit mit polierten Spiegelharnischen, Kleinstharnischen
und graphitischen Bestegen meist intensiv tektonisch überprägt und häufig zu Kataklasit
entfestigt. Tendenziell ist im Projektgebiet der hangende Teil der Veitscher Decke reicher an
diesen Gesteinsausbildungen, als der gröberkörnige liegende Teil.
Die psammitisch-psephitischen Anteile der Veitscher Decke werden durch graue bis
teilweise auch dunkelgraue Metasandsteine repräsentiert. Die körnigen Gesteine sind oft
nur undeutlich geschiefert und weisen relativ hohe Quarzgehalte auf. Häufig sind lagenweise
Einschaltungen in dm- bis m-Stärke von Meta-Quarzkonglomerat enthalten, die mm- bis
cm-große, weiße Quarzgerölle als Komponenten führen. Örtlich erreichen Metakonglomerate
auch größere Stärken und sind weiter verbreitet (z.B. NW des Hollensteingrabens). Über
weite Bereiche der Veitscher Decke sind die Metasandsteine bis Metakonglomerate stark
geschert und zum Teil mürbe.
Phyllite
und
Metasandsteine
bis
Metakonglomerate
weisen
häufig
kleinräumige
Wechsellagerungen und Übergänge auf.
Im östlichen Teil des Projektgebietes treten innerhalb der Veitscher Decke markante
Schollen von massigem bis bankigem Dolomit und Magnesit auf, die eine laterale
Ausdehnung von einigen hundert Metern bis über 1km erreichen, allerdings in der Regel nur
bis zu einige 10er-Meter mächtig sind. Es sind dies im Verwitterungsbereich gelblichgraue,
im unverwitterten Zustand graue bis dunkelgraue und feinkörnige (Dolomit) bis grobkörnige
und spätige (Magnesit) Gesteine. Diese werden jeweils tektonisch begrenzt, die
umgebenden graphitischen Phyllite sind in der Regel entlang der Schollengrenzen
vollständig zerschert. Im Grenzbereich tritt häufig Talk auf. Magnesit und teilweise auch Talk
wurde westlich von Gloggnitz bei Furth und am Eichberg in mehreren Abbauen
(überwiegend Tagbaue, zum Teil auch untertage) vom 19. Jahrhundert bis ins erste Quartal
des 20. Jahrhunderts abgebaut. Als Relikt dieser Bergbautätigkeit sind vielfach noch
Abbaubereiche, Abraumhalden, Stollen und Reste alter Betriebsanlagen vorhanden.
Die Veitscher Decke weist im gesamten Untersuchungsraum unterschiedliche, tektonisch
bedingte Verbreitungen auf. Im Nahbereich von Gloggnitz ist die Veitscher Decke entlang
von ausgeprägten W-O streichenden und steil nordvergenten Blattverschiebungen (parallel
zur Talhof-Aue-Störung verlaufend) in zwei Schuppen getrennt. Die nördliche Schuppe ist
als lokaler tektonischer Span von der eigentlichen Veitscher Decke abgetrennt und streicht in
der Umgebung von Furth in der Talfüllung bei Gloggnitz aus, im Westen keilt sie im Raum
Kochhof - Haltestelle Klamm tektonisch aus. Die südliche Schuppe bildet den Hauptteil der
Veitscher Decke, die bei Weißenbach im Osten von der Talhof-Aue Störung abgeschnitten
wird und in Richtung Westen relativ konstant durch die Eichberg-Südflanke bis in den Raum
Breitenstein streicht.
Westlich von Breitenstein bis in den Bereich Orthof scheinen die Gesteine der Veitscher
Decke an der Oberfläche auszukeilen bzw. auszudünnen, setzen jedoch im Bereich von
Orthof
bis
Oberland
mit
mehreren
intensiven
Verschuppungen
wieder
an
der
Geländeoberfläche ein. Von Oberland bis zum oberen Mürztal setzen sich die Gesteine der
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 39
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Veitscher Decke in einem mehrere hundert Meter mächtigen O-W verlaufenden Streifen fort,
der entlang von querschlägigen Störungen mehrfach versetzt ist.
Die Lagerungsverhältnisse der Gesteine der Veitscher Decke zeigen weitgehend flaches
bis mittelsteiles Nordfallen, das das generelle Streichen der Grauwackenzone widerspiegelt.
Im Bereich von Preinrotte bis Oberland ist ein Verschwenken des Gesteinszugs in NW-SO
Streichrichtung zu beobachten, das von DECKER & PERESON, 1998 [29] als dextraler
Versatz entlang eines älteren NW-SO verlaufenden Störungssystems gedeutet wird.
Das Störungsinventar mit schieferungsparallelen Scherbahnen und steilstehenden NNWSSO, NO-SW und O-W Störungen entspricht jenem der nördlich angrenzenden Einheiten
der GWZ.
Hydrogeologisch können die Gesteine dieser Deckeneinheit ebenfalls generell als gering bis
sehr gering durchlässig eingestuft werden. Der Wasserabfluss erfolgt beinahe ausschließlich
oberflächig. Lokal begrenzte und meist gering ergiebige Poren- und untergeordnet auch
Kluftwasserkörper sind auf die oberflächennahen Bereiche bis etwa 20 m Tiefe
(Verwitterungs- und Auflockerungsschwarte) beschränkt.
6.4
Tattermann-Schuppe
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 7: Übersichtslageplan Tattermann-Schuppe
Die Tattermann-Schuppe verläuft im Projektgebiet als tektonischer Span zwischen der
Grauwackenzone im Norden und dem O-W streichenden Karbonatgesteinszug Kapellen Kaltenberg – Schottwien im Süden. Ihr Auftreten ist in einzelne tektonische Späne
zergliedert. Der Gesteinsinhalt umfasst im Wesentlichen permoskythische Metasedimente,
die als Ablagerungen des „Alpinen Verrucanos― zusammengefasst werden können.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 40
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Charakteristisch für die Tattermann-Schuppe sind lichtgrüne bis grüne, graue und teilweise
auch
violettgraue
Serizitphyllite
bis
Serizitschiefer
bzw.
Serizit-Phengit-Schiefer
(„Tattermannschiefer―). Die Gesteine sind in der Regel sehr feinkörnig, blättrig bis
dünnplattig, stark anisotrop und weisen einen hohen Phyllosilikatanteil am Mineralbestand
auf. Die Gesteine sind meist entlang der stark ausgeprägten, eben-glatten bis welligpolierten Schieferungsflächen geschert (Harnische) und führen typische, serizitisch-talkige
Bestege. Lagenweise tritt eine Geröllführung mit stark ausgewalzten-flaserigen bis
rundlichen, weißen und rötlichen Quarzgeröllen auf.
Innerhalb der Schuppe treten neben den phyllitisch dominierten „Tattermannschiefern― auch
Quarzite, quarzreiche Phyllite und Schiefer und Metaarkosen als Lagen bzw. als bis zu
mehrere 10er-Meter starke Züge auf. Zahlreiche Übergänge und Wechsellagerungen
zwischen den „Tattermannschiefern― und diesen quarzreichen Gesteinen und Metaarkosen
belegen einen sedimentären Verband der Gesteinsabfolge.
TOLLMANN, 1977 [125] interpretiert diesen schmalen Streifen als Vertreter des
mittelostalpinen Deckenstockwerks, der somit zwischen dem oberostalpinen Basement der
Grauwackenzone
und
der
unterostalpinen
Semmering-Einheit
als
eigenständige
großtektonische Einheit zu verstehen wäre. RIEDMÜLLER, 1992 [106] vertritt ein Modell,
das
die
Gesteinsserie
als
abgescherte,
aufrechte
Folge
von
unterostalpinem
Permomesozoikum der Semmering-Einheit vorsieht. GMEINDL, 1999 [39] stellt zur
Diskussion, die Tattermann-Schuppe als abgescherten ehemals hangenden Faltenschenkel
zur invers lagernden mittelostalpinen Tratenkogel-Deckscholle zu interpretieren.
Unabhängig von der großtektonischen Deutung des Deckenbaus erfuhren die Gesteine eine
starke tektonische Überprägung, die nicht zuletzt auch von den tektonischen Bewegungen
im Bereich des Störungssystems Talhof-Aue mitbeeinflusst wurde. Weiters ist der O-W
verlaufene Gesteinszug an zahlreichen NO-SW bis NNW-SSO streichenden Störungen
versetzt. Die Lagerungsverhältnisse zeigen durchwegs mittelsteiles Einfallen nach N bis
NO.
Das östlichste Vorkommen der Tattermann-Schuppe quert nördlich von Aue den untersten
Hangfußbereich des Eichberges, streicht im nördlichen Talrand bei Aue gegen W hin unter
die Talfüllung und setzen sich im Untergrund bis zum Südrand des Auebachtales (TalhofAue-Störungssystem) fort. Im Südteil des Eichberges sind die Gesteine der Veitscher Decke
mit Serizitphylliten und -schiefern der Tattermann-Schuppe mehrfach entlang von mittelsteil
bis steil stehenden, nordvergenten Störungszonen verschuppt (Auftrennung der Veitscher
Decke in zwei Schuppen; siehe vorhergehendes Kapitel). Gegen Westen hin können die
Gesteine der Tattermann-Schuppe durchgehend bis etwa in den Bereich Breitenstein
verfolgt werden.
Im Bereich Orthof - Haakogel - Hollensteingraben enthält die Tattermann-Schuppe
glimmerreiche,
teils
quarzitische,
dünnschiefrige
Chloritphyllite,
Quarzitschiefer
und
Porphyrmaterialschiefer (quarz- und feldspatreiche Phyllite), selten auch geringmächtige
Einschaltungen von Porphyroiden. Die Gesteinstexturen sind dünnschiefrig. Es finden sich
fließende Übergänge zu dünnplattigen Quarzitschiefern mit schmalen Einschaltungen von
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 41
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
bankigen Quarziten. Die gesamte Gesteinsfolge ist stark zerschert und liegt vorwiegend in
Form toniger Kataklasite vor. Die nördlich anschließenden Quarzite, die unter anderem den
Haakogel aufbauen, sind meist gebankt bis plattig, unterschiedlich stark zerlegt und weisen
Einschaltungen von Karbonatgesteinen (v.a. Rauhwacke, Dolomit) und Tonstein-/schiefer
auf.
Im Bereich des namensgebenden Tattermannkreuzes sind östlich des Krampushofs
charakteristische, feinschuppig zerscherte Serizitschiefer bis Serizitphyllite aufgeschlossen.
Der nördliche, hangende Teil der Tattermann-Schuppe besteht hier vorwiegend aus
feinkörnigen, geschieferten und teilweise glimmerreichen Quarziten. In deren Liegendem
folgen quarzreiche Schiefer und Phyllite, die Zwischenlagen mit bzw. Übergange zu MetaSandstein, Meta-Konglomerat und Meta-Arkosen aufweisen. Als eine für diese Lokalität
charakteristische Varietät wurden graue, duktil deformierte, vielfach karbonatische
Metafeinsand-/siltsteine erbohrt. Sie werden auf Blatt 104 der Geologischen Karte
Österreichs (GEOLOGISCHE BUNDESANSTALT, 2001 [36]) als Äquivalente der Klastika
der
Präbichlschichten
interpretiert.
Im
Kontext
des
Projektgebietes
zeigen
die
Metasedimente jedoch eine starke lithologische Ähnlichkeit mit den Metasedimenten der
Veitscher Decke. Die stratigraphische und tektonische Position dieser Gesteine ist nicht
gänzlich geklärt.
Das westlichste Vorkommen von Gesteinen, die der Tattermann-Schuppe zugeordnet
werden, ist im Bereich Raxen/Steinpeter bis Mündung Kohlbach gelegen. Es treten hier
insbesondere grüngraue Schiefer, Phyllite und Metasandsteine auf, die vielfach stark
kataklastisch überprägt sind. Sie grenzen in vertikalem bis steil nordfallendem tektonischen
Kontakt an die südlich gelegenen Karbonatgesteine des Lärchenkogels. Im Kontaktbereich
sind hier lokal Semmeringquarzite entwickelt.
Aus hydrogeologischer Sicht fungieren die Gesteine der Tattermann-Schuppe weitgehend
als Stauer. So bedingt etwa die Gesteinsgrenze der „Tattermannschiefer― im Bereich
Eselbachgraben – Hollensteingraben den Austritt der sogenannten Eselbachquelle und der
Bertaquelle, deren Einzugsgebiet in den verkarsteten Karbonatgesteinen des Kaltenberges
zu suchen ist. Quarzite und eingeschuppte Karbonatgesteine (Dolomite) in der TattermannSchuppe
besitzen
lokal
Aquifereigenschaften
(z.B.
Haakogel).
Im
östlichsten
Verbreitungsgebiet der Tattermann-Schuppe, im Auebachtal, bilden die sehr gering
wasserdurchlässigen Serizitphyllite und -schiefer eine spitzwinkelig zum Tal verlaufende
hydrogeologische Grenze. Diese umschließt – im Zusammenwirken mit den ebenfalls sehr
gering durchlässigen Störungsgesteinen der Talhof-Aue-Störung bzw. dem südlich folgenden
Semmering-Kristallinspan (siehe Kapitel 6.5) den bergwasserführenden, östlichsten Teil des
Karbonatzuges Kapellen-Kaltenberg-Schottwien (entspricht im Ostteil der „Adlitzschuppe―
gemäß KRISTAN & TOLLMAN [67]) und bedingt den Austritt der „Palkaquelle― (siehe
folgendes Kapitel 6.5).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 42
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
6.5
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Permomesozoikumszug Kapellen - Kal tenberg - Schottw ien und TalhofAue- Störungss ystem
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 8: Übersichtslageplan Permomesozoikumszug Kapellen - Kaltenberg - Schottwien und TalhofAue-Störungssystem
Von Neuberg an der Mürz (westlich von Kapellen) bis Schottwien verläuft ein bis zu 1,5 km
breiter Zug aus permomesozoischen, vorwiegend karbonatischen Gesteinen, die den
Stelzer, die Nordabfälle von Karnsteinerkogel, Lärchenkogel und Gamskogel, den
Kaltenberg, Hahnkogel und die Luckerte Wand aufbauen. In ihrer östlichen Fortsetzung
lassen sich die Karbonatgesteine beidseitig des Adlitzgrabens (Heidbachgraben) als
schmaler, wenige hundert Meter breiter Span bis über die Talenge zwischen Schottwien und
Klamm verfolgen („Adlitzschuppe― nach KRISTAN & TOLLMANN [67]). Im westlichen
Ortsgebiet von Aue, keilen die Karbonatgesteine tektonisch zwischen den Gesteinen der
Tattermann-Schuppe (siehe Kapitel 6.4) und dem südlich anschließenden SemmeringKristallinspan (siehe unten) aus.
Der Permomesozoikumszug enthält v.a. mitteltriadische Kalksteine, Kalkmarmore, Dolomite,
Dolomitmarmore, Rauhwacken sowie Quarzite (Semmeringquarzit). Gegen Norden werden
die Gesteine von der Tattermann-Schuppe begrenzt. Gegen Süden hin grenzen die hier
beschriebenen Gesteine teils an Kristallingesteine (Kristallin des Tratenkogels, Späne aus
Semmering-Kristallin), teils wiederum an Karbonatgesteine (südlich Kapellen, Ochnerhöhe,
Wolfsbergkogel), wobei die Grenzziehung innerhalb der Karbonatgesteine aus strukturellen
Überlegungen erfolgte.
Unter den kalkigen Karbonatgesteinen dominieren Kalkmarmore mit hellgrauer bis violetter,
tw. gelblicher Färbung. Lokal sind auch feinkörnige, mikritische Kalksteine ausgebildet. Die
Gesteine haben meist dünnbankigen bis bankigen Habitus, untergeordnet treten auch
dickbankige bzw. massige Varietäten auf. Kalksteine und Kalkmarmore dominieren in den
Bereichen Stelzer bis Lärchenkogel sowie Kaltenberg - Luckerte Wand - Kalte Rinne. Auch
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 43
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
der östlichste Anteil des Karbonatgesteinszugs („Adlitzschuppe―) wird von anisischen
Kalksteinen bis Kalkmarmoren beherrscht.
Die Dolomite / Dolomitmarmore sind meist mittel- bis dunkelgrau gefärbt mit tw. bläulicher
Tönung. Sie sind meist massig bis bankig ausgebildet und zeigen vielfach die für Dolomite
charakteristische Kleinklüftung. Bereichsweise lässt sich ein brekziiertes Gefüge mit
Übergängen
in
Dolomitmarmorbrekzien
beobachten.
Dolomitische
Karbonatgesteine
dominieren den Bereich zwischen Steinpeter und Weißtal und treten weiters in einem
Streifen entlang der Nordabfälle von Kaltenberg - Luckerte Wand bzw. an der Basis des
Karnsteinerkogels bei Stojen auf.
Rauhwacken sind meist als nur geringmächtige Lagen ausgebildet und treten vielfach
assoziiert mit den übergeordneten Störungselementen auf.
Die Karbonatgesteine weisen bereichsweise tiefreichende Oxidationsspuren sowie geöffnete
Trennflächen mit korrosiv angelösten Wandungen bzw. unvollständiger Kalzitverheilung auf.
Die beobachteten Öffnungsweiten reichen bis in den unteren mm-Bereich.
Der Gebirgsbau wird durch durchwegs (mittel)steile bis subvertikale Lagerungsverhältnisse
mit wechselndem Einfallen nach Norden und Süden charakterisiert. Die beobachtbaren
Faltenstrukturen reichen von flachwelligen Flexuren bis zu steilstehenden Isoklinalfalten (z.B.
Brandlgraben). Die flach liegenden Faltenachsen streichen durchwegs O-W bis ONO-WSW.
Im Bereich des Kaltenberges werden die Lagerungsverhältnisse der Karbonatgesteine von
RIEDMÜLLER, 1992 [106] als eine O-W streichende enge Antiklinalstruktur interpretiert, der
inverse Lagerung zugedacht wird.
Der nördliche, tektonisch angelegte Kontaktbereich zu den Gesteinen der TattermannSchuppe wurde mit mehreren Kernbohrungen erbohrt. Er zeigt (mittel)steiles Nordfallen mit
Störungsmächtigkeiten im unteren Zehnermeterbereich.
Das strukturelle Inventar des Permomesozoikumszug wird geprägt vom Talhof-AueStörungssystem, das über rund 25 km von Neuberg an der Mürz (westlich Kapellen) bis
zum südwestlichsten Ausläufer des Wiener Beckens bei Gloggnitz verfolgbar ist. Das
Störungssystem stellt eine subvertikale sinistrale Seitenverschiebung dar, die im Westen
sowie Osten jeweils von jüngeren NO-SW streichenden Störungen begrenzt bzw. versetzt
wird. Neben den O-W verlaufenden, links-lateralen Hauptelementen treten v.a. etwa (O)NO(W)SW streichende sinistrale Störungen (synthetische Riedel-Flächen) und etwa N-S
streichende dextrale Elemente (antithetische Riedel-Flächen) auf. Weiters treten NW-SOHarnisch-/Störungsflächen mit sinistralem Schersinn auf. Grabenförmigen Einsenkungen und
(schräg)abschiebende Harnischdaten deuten auf vorwiegend divergente Strukturen im
Bereich des seitenverschiebenden Talhof-Aue-Störungssystems hin.
Im Westen des Untersuchungsraums verläuft das Störungssystem von etwa Kapellen über
die Nordabfälle des Karnsteinerkogels. In weiterer Folge und morphologisch deutlich
nachgezeichnet markiert die Linie Tonibauer - Stiegeringhütte - Talhof den Verlauf der
südlichen Hauptäste des Störungssystems („Talhofstörung― sensu stricto), die hier die
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 44
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Grenze zum Kristallin des Tratenkogels bilden. Die Störungszone wird von vielfach zu
Kataklasiten übergeprägten Semmeringquarziten und Karbonatgesteinen sowie kalzitisch
zementierten, polymikten tektonischen Brekzien aus Karbonatgesteinen aufgebaut. Die
Mächtigkeit von Störungen mit lockergesteinsähnlichen Störungsgesteinen reicht bis in den
Zehnermeterbereich.
In ihrer weiteren Fortsetzung nach Osten wird die Talhofstörung im Bereich Ebener Wald
durch markante NO-SW streichende Störungen nach Norden versetzt.
Weiter gegen O verläuft das Störungssystem südlich der Pollereswand und im Bereich des
Adlitzgrabens (Heidbach), wo das Lineament als markant morphologisch ausgeprägter
Einschnitt in den hellen Karbonatgesteinen westlich von Schottwien in Erscheinung tritt.
Aus dem Adlitzgraben kommend setzt sich das Talhof-Aue-Störungssystem, östlich der
Talenge von Schottwien entlang des südlichen Auebachtalrandes bis Gloggnitz/Enzenreith in
W-O Richtung streichend fort und geht hier in das neogene Bruchsystem des Wiener
Beckens
über.
Im
Bereich
des
Auebachtales
trennt
dieses
sinistrale
Seitenverschiebungssystem die Grauwackenzone und Tattermann-Schuppe im Norden vom
Kristallin und Permomesozoikum der Semmering-Einheit im Süden.
Der Kernbereich des Störungssystems verläuft in diesem Bereich entlang des Hangfußes
der Graßberg-Südabhänge zum Auebachtal. Hier sind auf einer Breite von ca. 100m
Gesteine
der
Tattermann-Schuppe
mit
Karbonatgesteinsscherkörpern
(Kalkmarmor,
Rauhwacke, Karbonatbrekzie) aus der Graßbergschuppe, Semmeringquarziten und Anteilen
des Semmering-Kristallinspans intensiv miteinander verschuppt bzw. in eine Störungsmatrix
aus
zerscherten
Serizitphylliten
anastomosierende
Muster
und
sind
quarzreichen
typisch
für
Phylliten
breitere
eingearbeitet.
Störungen,
Derartig
die
Gesteine
unterschiedlichen Materialverhaltens im spröd-duktilen Übergangsbereich betreffen. Die
Scherbahnen stehen steil bis vertikal und fallen überwiegend nach Süden, teilweise auch
nach Norden ein. Die Randzonen dieses Störungssystems reichen bis ins Auebachtal im
Norden
und
mit
anschließenden
ausgeprägt
kataklastischen
Semmering-Kristallinspan
Störungszonen
etwa
auf
Höhe
bis
der
in
S6
den
-
südlich
Semmering
Schnellstraße.
Südlich der Talhof-Aue-Störung (Kernzone) erstreckt sich ein vom Adlitzgraben ausgehender
und über den nördlichen Eselstein nach Schottwien, sowie östlich davon über die Nordseite
des Graßberges in den südlichen Talrandbereich des Auebachtales streichender und bis in
den Raum südlich Weissenbach reichender, schmaler bzw. in Richtung Osten sich
verbreitender Kristallinspan, der dem Semmering-Kristallin zugerechnet wird. Dieser
enthält graue bis dunkelgraue, lokal grünlichgraue quarzreiche Phyllite und Glimmerschiefer.
Der Kristallinspan bildet den südlichsten Teil der „Adlitzschuppe― (KRISTAN & TOLLMANN
[67]) und ist zwischen deren Karbonatgesteine (siehe oben) und den Karbonatgesteinen der
südlich folgenden „Graßbergschuppe― eingeschaltet. Aufgrund ihrer tektonischen Position
sind die Gesteine des Kristallinzugs stark tektonisch überprägt, verfaltet, und teilweise zu
Kataklasit
entfestigt.
Störungssystems
sind
Entlang
in
von
diesen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
randlichen
Kristallinspan
Störungszonen
mehrfach
des
Talhof-Aue-
Großscherkörper
aus
Seite 45
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Semmeringquarzit, Rauhwacken und Dolomit- bis Kalkbrekzien mit Stärken von mehreren
10er-Metern und einer lateralen Ausdehnung von mehreren hundert Metern eingeschuppt.
Aus
hydrogeologischer
Sicht
enthält
der
Karbonatgesteinszug
ergiebige
Bergwasserkörper.
Im westlichen Abschnitt treten im Raxental große Karstquellen aus, die hauptsächlich von
Osten
her
aus
dem
Bereich
Gamskogel
-
Heimfuhr
angeströmt
werden.
Die
Karbonatgesteine des Kaltenbergs entwässern hingegen nach NO und speisen die
Eselbach- und Bertaquelle. Eine hydrogeologische Verbindung zu den Karbonatgesteinen
des Bereichs Kampalpe-Ziehgraben (Kapitel6.6) wird hier durch die abdichtende Wirkung der
Talhofstörung verhindert.
Die östliche Fortsetzung des Karbonatgesteinszugs in Richtung Adlitzgräben - Aue steht
hingegen
mit
den
Karbonatgesteinen
des
Bereichs
Kampalpe-Ziehgraben
in
hydrogeologischem Zusammenhang und bewirkt deren Entwässerung in Richtung Osten.
Das Auskeilen dieses Karbonatgesteinszugs zwischen den Gesteinen der TattermannSchuppe im Norden und der Talhof-Aue-Störung bzw. dem Sememring-Kristallinspan im
Süden bewirkt im Ortsgebiet von Schottwien und Aue sehr starke Quellaustritte. Am
Südrand von Schottwien sind das die sogenannten „Hirschquellen― und im Bereich von Aue
die sogenannte „Palkaquelle―. Während die Erstgenannten mit einer Gesamtschüttung von
rund 10 bis 20 l/s ungenutzt in den Heidbach bzw. den Auebach abgeleitet werden, wird die
Palkaquelle mit einer Schüttung von rund 100 l/s teilweise für Fischteiche und seit dem Bau
der S6 als Ersatz für beeinträchtige Quellen weiter östlich aus der Graßbergschuppe
(Auequellen
und
Duftquellen)
mit
einer
Konsensentnahmemenge
von
30 l/s
als
Trinkwasserversorgung für die Stadt Gloggnitz genutzt. Der Überlauf wird in einen Klein-KWKanal und in weiterer Folge in den Auebach abgeleitet. Im Untergrund des Auetals sind die
stark bergwasserführenden Karbonatgesteine der Adlitzschuppe noch etwa bis 100 bis
150 m östlich der Palkaquelle anzutreffen (KB39/06). Das Wasser der Hirsch- und
Palkaquelle
unterscheidet
sich
vom
südöstlich
abgegrenzten
Bergwasser
der
Graßbergschuppe durch deutlich höhere elektrische Leitfähigkeiten und niedrigere TritiumGehalte. Dies weist auf den längeren unterirdischen Aufenthalt der Bergwässer im
Untergrund der weit nach Westen ausgreifenden Adlitzschuppe hin.
Die im Ostabschnitt unmittelbar im Bereich der Talhof-Aue-Störung auftretenden Gesteine
sind generell als gering bis sehr gering durchlässig einzustufen. Ausnahmen bilden größere
Karbonatgesteins- und Rauhwacken-Schuppen, die aufgrund ihrer höheren Durchlässigkeit
begrenzte Kluftgrundwasserkörper führen können.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 46
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
6.6
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Kristallin und Permomesozoikum zw ischen Trat enkogel und Fröschnitz
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 9: Übersichtslageplan Kristallin und Permomesozoikum zwischen Tratenkogel und Fröschnitz
Nördlich des Fröschnitztales und südlich der Linie Kapellen - Talhof erhebt sich ein
Gebirgszug, der den Karnsteinerkogel, die Große Scheibe, den Tratenkogel, die Kampalpe
sowie die Ochnerhöhe bis zum Ziereck umfasst.
Die Erhebungen werden aus einer Abfolge kristalliner Phyllite bis Glimmerschiefer und ihrer
permomesozoischen Auflage, die durch Quarzite und mächtige Karbonatgesteinszüge
gekennzeichnet ist, aufgebaut.
Die Kristallin-Einheiten wurden mehrfach metamorph überprägt und bestehen im
Wesentlichen aus einer monotonen Gesteinsfolge aus Glimmerschiefern/Quarzphylliten mit
Einschaltungen von Phylliten bzw. Phylloniten. Die Zunahme des Feldspatgehalts führt
insbesondere im Bereich östlich und südlich von Waldbach zu gneisähnlichen Varietäten
(gneisiger Glimmerschiefer, diaphtoritischer Gneis). Hier finden sich auch Einschaltungen
von Amphibolit sowie in Einzelaufschlüssen Aplit- bzw. Pegmatitgänge.
Die
Glimmerschiefer/Quarzphyllite
sind
meist
dünnschiefrig
ausgebildet.
Plattige
Varietäten mit massigeren Texturen gehen meist mit einer Zunahme des Quarz- und
Feldspatgehalts einher. Die Gesteine zeigen vielfach eine tektonische Überprägung, die sich
in tonigen Bestegen auf Schieferungs- und Harnischflächen bzw. in von feinkörnigen
Kataklasitstreifen durchsetzten Gesteinsabschnitten äußert. Im Bereich von Scher/Störungszonen treten auch mächtigere kataklastische Störungsgesteine bis in den
Zehnermeterbereich auf.
Die permomesozoischen Einheiten sind v.a. in Form von Quarzit und Karbonatgesteinen
vertreten.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 47
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die Quarzite (Semmeringquarzit) sind meist gebankt bis massig ausgebildet und weisen
durchwegs einen deutlichen Anteil an Schichtsilikaten auf, sodass sie bereichsweise als
Glimmerquarzit bezeichnet werden. Stellenweise treten geringmächtige Zwischenlagen von
dünnschiefrigen (Chlorit-)Phylliten auf. Untergeordnet können in den Quarziten Lagen mit
gerundeten Grobkomponenten aus Quarz vorkommen. Derartige Horizonte treten gehäuft in
den stratigraphisch tieferen Bereichen des Semmeringquarzit-Komplexes auf (MetaKonglomerat).
Die Zerlegung der Quarzite reicht von weitständig geklüfteter, grobblockiger, bisweilen
plattiger Kluftkörperausbildung bis zu kleinstückig zerhackten Varietäten. Bei extremer
tektonischer Beanspruchung entstehen feinkörnige Quarzit-Kataklasite mit meist sandiggrusiger Ausbildung.
Unter den aufgeschlossenen Karbonatgesteinen dominieren Kalksteine bis -marmore mit
variablem Habitus. Hellgrau bis rosa gefärbte, massige Varietäten wechseln mit dunklen,
blau-weiß-rosa gebänderten, dünn- bis dickbankigen Marmorfolgen.
Die Dolomite bis -marmore treten meist massig, seltener gebankt, mit mittel- bis
dunkelgrauen Farbtönen auf. Häufig sind die Dolomit(marmor)e brekziiert und zeigen
Übergänge zu Dolomit(marmor)brekzien.
Die Rauhwacken sind massige, brekziöse, gelb bis graugelb gefärbte Karbonatgesteine mit
charakteristischer poröser, zelliger Textur. Sie weisen z.T. eine deutliche stratigraphische
Horizontbeständigkeit auf, die sie vielfach zwischen Kalkmarmoren und Dolomitmarmoren zu
liegen kommen lässt.
Innerhalb der Karbonatgesteine treten lokal dunkle, gering metamorphe Ton-/Siltsteine bis
Sandsteine auf („Kapellener Schiefer―). Sie wurden v.a. im Bereich Kapellen, Bärental und
in „der Schweig― als meist geringmächtige Lagen (unterer 10er-m-Bereich) angetroffen.
Andauernde Verwitterung und korrosive Auslösung führte in den Karbonatgesteinen zu
tiefreichender Verkarstung entlang des Trennflächennetzes, die teils bis unter das heutige
Vorflutniveau (Mürz, Fröschnitz, Heidbach) reicht. In den Karbonatgesteinszügen liegen
demzufolge ergiebige Bergwasserkörper vor. Teilweise können Karsthohlräume mit
eingeschlämmten, fossilen Verwitterungsbildungen (Braun- bzw. Rotlehme und -erden)
verfüllt sein.
Die Lagerungsverhältnisse zeigen im gesamten Abschnitt weitgehend flache bis mittelsteile
Einfallswinkel mit einer deutlichen großräumigen Tendenz in nördliche bis nordöstliche
Richtungen.
Der Gebirgsbau ist geprägt von einer mehrfachen Wiederholung der kristallinen
Glimmerschiefer/Phyllite und ihrer v.a. karbonatischen Deckschichten:
Die hangendste Einheit stellen die Kristallingesteine des Tratenkogels dar, in denen ein
flacher synformer Bau mit flachen WSW-ONO streichenden Faltenachsen nachzuweisen ist
(„Tratenkogel-Synklinale―). V.a. in ihrem Norden (Waldhof, Bärental, Talhof) stehen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 48
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Quarzite des Permomesozoikums an, die den Kristallinbereich unterlagern bzw. tektonische
Scherkörper entlang der Talhofstörung darstellen.
In
Liegenden
dieser
Gesteine
befindet
sich
ein
mehrere
100 m
mächtiger
Permomesozoikumszug aus v.a. Karbonatgesteinen, der von Kohleben über die Große
Scheibe und die Kampalpe bis zur Ochnerhöhe zieht. In seinen Randbereichen sind
bereichsweise Semmeringquarzite ausgebildet. Die Einfallsrichtungen weisen mit flachen bis
mittelsteilen Winkeln nach Nord bis Nordost.
Darunterliegend befindet sich wiederum ein Stapel kristalliner Quarzphyllite und ein weiterer
karbonatisch dominierter, invers liegender Permomesozoikumszug (Semmeringquarzit und
Karbonatgesteine), der in unmittelbarer Nahelage zum Fröschnitztal von Mürzzuschlag über
Edlach zieht und in östlicher Fortsetzung die Bärenwand und den Ochsenkogel aufbaut.
Diese Gesteinsfolge wurde mit dem in den Jahren 1994 - 1999 im Rahmen des Altprojektes
vorgetriebenen Begleitstollen durchörtert. Die durchwegs flachen Lagerungsverhältnisse
zeigen infolge flachwelliger Verfaltung und intensiver tektonischer Verstellung wechselnde
Einfallsrichtungen zwischen NO und S.
Die dolomitischen Karbonatgesteine im Bereich Roter Berg und Wolfsbergkogel sind als
östlichste Vorkommen des in diesem Kapitel beschriebenen Gebirgsbereichs zu verstehen.
RIEDMÜLLER, 1992 [106] interpretiert den tektonischen Bau des gesamten Gebirgsbereichs
als Stapel zweier unterostalpiner Tauchdecken mit mächtigen inversen (nordfallenden)
Gesteinsserien und stark tektonisch reduzierten, normal lagernden Schenkeln. Jüngere
Bearbeitungen SCHUSTER et. al., 2001 [113] scheinen jedoch den Kristallinbereich des
Tratenkogels (auch „Drahtekogel―) als östliche Fortsetzung des Troiseck-Kristallins zu
bestätigen. Ihm käme demnach die Position einer mittelostalpinen Deckscholle zu, die den
umrahmenden
Karbonatgesteinen
der
unterostalpinen
Semmering-Einheit
tektonisch
auflagert (so dargestellt auf Blatt 104, GEOLOGISCHE BUNDESANSTALT, 2001 [36]).
GMEINDL, 1999 [39] stellt zur Diskussion, dass der Bereich Tratenkogel als kristalliner
Faltenkern (Mittelostalpin) mit unterlagernden Quarziten als ihr Liegendschenkel gedeutet
werden könnte.
Unabhängig von der tektonischen Deutung liegen die Gesteinsfolgen als flach nordfallender
Deckenstapel vor, der gegen Norden mit einem steilstehenden Karbonatgesteinszug
(Karnsteinerkogel - Kaltenberg, siehe Kapitel 6.5) abschließt.
Die belebte tektonische Geschichte des Gebirgsbereichs äußert sich in einer Vielzahl von
Störungszonen.
Es
zeigen
sich
flache
bis
mittelsteile,
schieferungsparallele
Überschiebungsbahnen, wie etwa an der Basis des Karbonatgesteinszugs der Kampalpe.
Auch die generell starke tektonische Überprägung und schieferungsparallele Scherung der
kristallinen
Glimmerschiefer/Phyllite
ist
wohl
auf
jene
Überschiebungstätigkeit
zurückzuführen.
Jüngere, meist steile Störungszonen führen zu einer weiteren Zergliederung. Es dominieren
NO-SW-streichende
Störungen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
(Spital-Breitenstein-Duplex,
Kampalpenstörung,
Seite 49
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Tiefentalstörung), die Begleitstörungen des sinistralen Mur-Mürz-Semmering-WienerBecken-Störungssystems darstellen.
Weiters
treten
Störungen
mit
etwa
N-S-Verlauf
auf
(z.B.
Wallersbachstörung,
Scheedgrabenstörung)
WNW-OSO verlaufende Störungen wurden v.a. im Bereich der Kampalpe (Hohe WandStörung) und südöstlich von Kapellen (Kapellener Störung) angetroffen. Sie werden als
dextrale Seitenverschiebung interpretiert.
In
den
Kristallingesteinen
sind
die
Wasserwegigkeiten
fast
ausschließlich
auf
oberflächennahe Verwitterungs- und Auflockerungsbereiche beschränkt. Die beiden
Karbonatgesteinszüge (Kapellen - Große Scheibe - Kampalpe - Ochnerhöhe sowie
Mürzzuschlag - Edlach - Bärenwand - Ochsenkogel) weisen hingegen sehr gute
Aquifereigenschaften auf und beinhalten Bergwasserkörper, die jedoch infolge der
Trennung durch Kristallingesteine
nicht hydraulisch kommunizieren.
Innerhalb
der
Karstkluftaquifere lassen sich jedoch teils weitreichende hydraulische Zusammenhänge
erkennen.
Für den liegenden Karbonatgesteinszug entlang des Fröschnitztales ist durch den Bau des
Begleitstollens
bekannt,
dass
hydraulische
Zusammenhänge
vom
Portalbereich
Mürzzuschlag bis östlich des Wallersbachgrabens bestehen. Der Bergwasserspiegel ist hier
durch anhaltende Wasserhaltungsmaßnahmen auf das Niveau des Begleitstollens
abgesenkt.
Im hangenden Karbonatgesteinszug Große Scheibe - Kampalpe zeigt sich, dass der östliche
Bereich Kampalpe-Ziehgraben weitreichend in Richtung (N)O entwässert und vermutlich mit
den Quellaustritten im Auetal (u.a. Palkaquelle; vgl. Kapitel 6.5) in Verbindung steht. Tw.
lässt sich jedoch eine Bildung von hydraulischen Kompartimenten erkennen, die
weitreichende unteridische Entwässerungsbahnen in O-W-Richtung unterbinden. Nur so
kann erklärt werden, warum im hinteren Abschnitt des Wallersbachgrabens auf einer
Seehöhe von etwa 1050 m große Karstquellen entspringen, wenn gleichzeitig im Westen
und Osten die großen Karstquellen alle auf Talniveau (Mürz - Kohleben bzw. AuebachSchwarza) entspringen. Die Kompartmentbildung wird auf die abdichtende Wirkung von
querschlagenden Störungszonen zurückgeführt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 50
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
6.7
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Keuper-Zug Spital - Maria Schutz - Raach und begleitende
Störungselemente
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 10: Übersichtslageplan Keuper-Zug Spital - Maria Schutz - Raach und begleitende
Störungselemente
Die in diesem Kapitel beschriebenen Gebirgsbereiche werden überwiegend von den
permomesozoischen Gesteinen der silikatisch dominierten Abfolge des sogenannten
„Keupers“ aufgebaut. Die „Keuper―-Gesteine erstrecken sich in einem mehrere hundert
Meter breiten Zug von Grautschenhof (südwestlich von Spital), über die SemmeringPasshöhe und Maria Schutz bis östlich des Göstritzgrabens. Weitere Vorkommen sind vor
allem im Bereich Semmering - Golfplatz aufgeschlossen. Die östliche Fortsetzung dieses
Zuges findet sich im Raum Schlagl-Raach, diese wird hier jedoch im Wesentlichen durch
Gesteine des „Alpinen Verrucano― aufgebaut.
Lithologisches Inventar:
Der Gesteinsinhalt des Permomesozoikums umfasst im Westteil eine mehrere hundert Meter
mächtige Abfolge aus bunten, lagenweise gipsführenden „Keuperschiefern―, in die
Rhätkalke und Rhätschiefer eingeschaltet sind.
Die „Keuperschiefer― liegen als charakteristische, grünliche, graue und violettrote
Serizitphyllite mit blättriger bis dünnplattiger, und stark anisotroper Ausbildung vor, wie sie
in sehr ähnlicher Weise für den „Alpinen Verrucano― bzw. die „Tattermannschiefer― typisch
ist. Mit den Serizitphylliten sind häufig dm- bis m-starke Dolomitlagen unterschiedlicher
Färbung vergesellschaftet. Quarzite kommen in Form sogenannter „Keuperquarzite― als
grüngraue bis graue und bläulichgraue, plattige bis undeutlich bankige und vorwiegend stark
zerlegte Gesteine vor. Diese erreichen Mächtigkeiten im m- bis unteren 10er-Meterbereich.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 51
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Als weiteres charakteristisches Schichtglied treten Einschaltungen von Sulfatgesteinen auf,
die im Schichtverband Mächtigkeiten im cm- bis m-Bereich, bereichsweise auch im 10er-mBereich erreichen können. Gips wurde im großen Umfang westlich von Schottwien im
Einzugsgebiet des Heidbaches südlich des Adlitzgrabens, im Bereich der Ortschaft Greis
und südlich von Schottwien in der Göstritz und im Bereich Göstritz - Gudenhof, vorwiegend
untertage abgebaut. Es handelt sich meist um schichtkonkordante Lagerstätten (Gipszüge
bis zu einigen 10er-Meter Stärke in den „Keuperschiefern―), teilweise auch um diapirähnliche
Vorkommen. Der Gipsbergbau um Schottwien reichte von der Mitte des 18. JH bis zur
Stilllegung Ende der 1960er Jahre. Neben Gips wurde hier in den tieferen Anteilen auch
Anhydrit angetroffen.
Bei den Rhätkalken handelt es sich um mittel- bis dunkelgraue, bankige Kalke, die teilweise
dünne, dunkelgraue bis schwarze Tonschieferzwischenlagen führen bzw. in blättrige bis
dünnplattige karbonatische Tonschiefer (Rhätschiefer) übergehen. Die Einstufung der Kalke
ins Rhät beruht auf Fossilfunden von TOULA 1877 [129] bzw. von KRISTAN & TOLLMANN
[67], die Einstufung der bunten Serizitphyllite in den Keuper geht auf Serienvergleiche mit
den Karpaten durch CORNELIUS in den 1930er Jahren zurück.
Östlich des Göstritzbaches wurden als tektonische Einschuppungen im Keuperzug häufig
grünliche, grünlichgraue bis grüne Serizitphyllite und Serizitschiefer angetroffen. Die
Gesteine führen teilweise Quarzgerölle in mm- bis cm-Größe (weiß, rosa- bis fleischfarbig)
und weisen Übergänge zu Metasandstein und Metaarkose auf. Die Gesteine sind
charakteristisch für den „Alpinen Verrucano― und werden diesem zugerechnet. Weiter im
Osten, im Bereich Raach und Sonnleiten, sind in der Fortsetzung des Keuperzuges an der
Geländeoberfläche lediglich grüne Serizitphyllite und Serizitschiefer („Alpiner Verrucano―),
sowie vereinzelte Züge aus Semmeringquarzit und Rhätkalke aufgeschlossen.
Die meist intensiv tektonisch beanspruchten und mechanisch wenig widerstandsfähigen
silikatischen Gesteine („Keuperschiefer―, Alpiner Verrucano―) sind im Gelände nur schlecht
aufgeschlossen und meist mit Verwitterungs- bzw. Hangschutt überdeckt. Die wesentlichen
Erkenntnisse zum Gesteinsinhalt und strukturellen Bau dieses Permomesozoikumszuges
entstammen daher weitgehend untertägigen Aufschlüssen. Neben der ausgedehnten
Bohrerkundung im Raum Göstritz - Schlagl liefern v.a. die geologischen Bearbeitungen der
Tunnelprojekte der S6 Semmering Schnellstraße der ÖSAG bzw. ASFINAG (Tunnel
Semmering, Tunnel Steinhaus, Tunnel Spital) sowie fachspezifische Bearbeitungen aus dem
Bergbau wertvolle Informationen.
Störungssysteme:
Das strukturelle Inventar der Gesteinsfolge wird stark von etwa ONO-WSW verlaufenden
Störungen
geprägt,
die
als
Teile
des
Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-
Störungssystems zu verstehen sind. Dieses überregional bedeutsame Störungssystem ist
als sinistrale Blattverschiebung angelegt und zieht vom Mur- und Mürztal über das
Fröschnitztal und die Semmeringregion bis ins Wiener Becken. Im Bereich des Semmerings
kommt es zu einer Auffiederung von Störungsästen, wobei ein Teil der Störungen den
Keuperzug nach Osten hin weiter begleitet.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 52
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Das Fröschnitztal ist von Hauptästen des o.a. Störungssystem vorgezeichnet, die hier als
„Mürztal-Semmering-Störungssystems“ bezeichnet werden. In den v.a. in der Nordflanke
auftretenden Keuper-Gesteinen wurden mit den Tunnels Spital und Steinhaus (S6) mehrere
Störungselemente mit ONO-WSW Orientierung erschlossen. Die Gesteine sind stark
tektonisch geschwächt und sind z.T. mit Kristallingesteinen des Semmering-Kristallins
verschuppt. Auch die südlich angrenzenden Kristallingesteine selbst sind außergewöhnlich
stark tektonisch überprägt.
Im Bereich der Semmering-Passhöhe kommt es zu einer Auffiederung in mehrere
Störungsäste, wobei mehrere Störungsbündel zwischen Hotel Panhans und Greis nach NO
ziehen
und
sich
an
das
Talhof-Aue-Störungssystem
annähern.
Die
südlicheren
Störungsbündel nehmen nun tendenziellen O-W-Verlauf ein und steuern über Maria Schutz
auf die Göstritz zu.
Im Bereich von Maria Schutz wird die südliche Begrenzung des Keuperzugs zu den
Karbonatgesteinen des Sonnwendsteins von einem der südlichen Hauptstörungsäste
eingenommen. Das als „Semmeringstörung― bezeichnete Lineament wurde in den
Ostvortrieben des S6 Tunnels Semmering durchörtert und mit einer Mächtigkeit im
Zehnermeterbereich angetroffen. Es wurden hier vielfach kompaktierte Kataklasite aus
Quarziten und Chloritserizitphylliten mit Gipsanteilen und teils quellfähigen Tonmineralen
aufgefahren.
Die weitere Fortsetzung östlich der Göstritz stellt das „Graßberg-Schlagl-Störungssystem“
dar, das auch hier das strukturelle Inventar des Keuperzugs prägt. Die tektonischen
Elemente dieses großen Seitenverschiebungssystems bewirken die nördliche und südliche
Begrenzung des „Keuperzugs―, inklusive der mit diesem verschuppten Anteile des „Alpinen
Verrucano―, und bestimmen auch dessen komplexen Internbau mit durchgehend starken
tektonischen Überprägungen, hohen Kataklasitanteilen, Verfaltungen und vertikalen bzw.
lateralen Versetzungen der einzelnen Gebirgskörper.
Das südlich begrenzende Störungslineament stellt die „Schlaglstörung― dar, die als östliche
Fortsetzung der „Semmeringstörung― zu verstehen ist. Dieser Störungsast verläuft mit W-O Streichen von Maria Schutz und die Kehre der Semmering-Straße in der Göstritz weiter nach
Osten zur markanten Einsattelung bei der „Schanzkapelle―. Von hier verläuft die Störung mit
weitgehend konstanter Streichrichtung nach Osten über den Südrand der Ortschaft Schlagl
und über die Ortschaft Raach in den Fuchslochgraben und ins Syhrntal. Die
Nordbegrenzung
des
„Keuperzugs―
wird
durch
einen
weiteren
Ast
des
Seitenverschiebungssystems gebildet, der über den südlichen Ortsrand von Schottwien zum
Graßberg streicht („Graßbergstörung―, Beschreibung siehe Kapitel 6.9).
Lagerungsverhältnisse und tektonischer Bau:
Abgesehen
von
der
starken
tektonischen
Überprägung
und
Zergliederung
der
Keupergesteine durch die o.a. sinistralen Blattverschiebungssysteme weisen die Gesteine
vorwiegend flache bis mittelsteile Lagerungsverhältnisse mit tendenziellem O-W Streichen
auf.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 53
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Im Bereich Grautschenhof bis Semmering-Passhöhe zeigen die Lagerungsverhältnisse
eine Dominanz von flachen bis mittelsteilen Einfallswinkeln nach etwa N und belegen, dass
die
Keuper-Folge
in
den
nordvergenten
Faltendeckenbau
aus
Kristallin
und
Permomesozoikum eingebunden ist (vgl. Kapitel 6.6). Die Keuperschiefer sind hier mit
Semmeringquarzit
und
mitteltriadischen
Karbonatgesteinen
vergesellschaftet,
die
weitgehend als tektonische Scherkörper interpretiert werden.
Im Bereich Semmering-Passhöhe - Golfplatz - südlich Eselstein - Maria Schutz zeigt
sich ein komplexer tektonischer Bau aus Keuperschiefern und Kalken des Rhäts (tw. auch
Dolomit), die mit Karbonatgesteinen der Mitteltrias und Semmeringquarzit vergesellschaftet
sind. Der Gebirgsbereich ist durch Verfaltung und Schuppungen intensiv tektonisch
zergliedert und im Detail kaum auflösbar. Jedenfalls ist der Bereich stark von einer
Überprägung durch nach NO abzweigende und auffiedernde Blattverschiebungsäste
beeinflusst (siehe oben).
Im Raum Göstritz werden aus dem „Georginenstollen― des ehemaligen KrenthallerGipsbergbaues, d.h. aus dem nördlichen Bereich des „Keuperzuges― flache bis mittelsteile
Lagerungsverhältnisse mit generellem Einfallen nach Norden beschrieben. Der südliche Teil
des „Keuperzugs― weist vorwiegend flaches bis teilweise mittelsteiles Einfallen nach S bis O
auf. NEUNER, 1964 [89] leitete aus einer quasi Verdoppelung des Schichtpaketes im
Untertageaufschluss einen Gebirgsaufbau aus zwei „Göstritzschuppen― ab, die durch eine
quer durch die Göstritz O-W streichende und steil nach Norden fallende Schuppengrenze
voneinander getrennt werden. TOLLMANN, 1968 [122] beschreibt die „Göstritzschuppe― als
intern gefaltete Muldenstruktur, die nördlich an die „Sonnwendsteinmulde―, getrennt durch
die „Maria Schutzer-Störung― anschließt.
Die Gesteine des „Keuperzugs― werden östlich der Göstritz im Bereich Schanzkapelle Schlagl weiträumig durch einen bis ca. 200m starken „Deckel“ aus Karbonatgesteinen
(Dolomit, Kalkstein, Rauhwacken und Brekzien) der Mitteltrias bedeckt. Dieser lagert
schollenartig und intern wiederum durch die Bewegungsbahnen des Graßberg-SchlaglStörungssystems in einzelne Körper getrennt, den vorwiegend silikatischen Gesteinen des
„Keuperzugs― inklusive dessen eingeschuppten Anteilen des „Alpinen Verrucano― auf.
Lediglich entlang der Störungsbahnen sind lokale Aufschleppungen von Serizitphylliten bis
Serizitschiefern und Quarziten oberflächennah vorhanden. Erst wieder weiter im Osten, im
Raum von Schlagl und nördlich von Raach sind Rhätkalke und teilweise auch Serizitschiefer
und Quarzite wieder lokal auf größerem Verbreitungsgebiet aufgeschlossen.
Nach den nunmehr vorliegenden Erkundungsergebnissen dominieren vor allem im Südteil
des Permomesozoikumszugs steil nach Süd fallende (parallel zur „Schlaglstörung―
orientierte) und parallel zum Gebirgsbau streichende Bewegungsbahnen, die neben einem
lateralen auch zu einem vertikalen Versetzen des Gebirgskörpers im Ausmaß bis zu einigen
hundert Metern geführt haben.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 54
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Neben dem großräumig vorherrschenden W-O streichenden Gebirgsbau können auch N-S
verlaufende Störungselemente beobachtet werden, die den Permomesozoikumszug
durchschlagen. Im Westen ist etwa die westliche Begrenzung des Keuperzugs bei
Grautschenhof mit einem derartigen Element in Verbindung zu bringen.
Im östlichen Bereich tritt vor allem die „Göstritz-Störung― hervor, die entlang des markanten
Taleinschnittes im unteren Göstritztal nach Norden verläuft und den Sonnwendstein vom
Otterstock und Graßbergzug trennt. Im Zusammenhang mit den im Otterstock signifikant
auftretenden, weitgehend N-S verlaufenden und ostgerichteten Abschiebungen (siehe
Kapitel 6.10), ist für die Göstritzstörung die gleiche Kinematik anzunehmen.
Hydrogeologische Anmerkungen:
Hydrogeologisch sind nur die Karbonatgesteine dieser Gruppe als Bergwasseraquifer von
Bedeutung. Sie können lokal begrenzte Kluftgrundwasserkörper führen. Wegen der
intensiven Verschuppung mit weitgehend dichten schiefrig-phyllitischen Gesteinen sind auch
„hängende― oder gespannte Bergwasserkörper möglich. Gipsführende Bereiche verursachen
sehr hohe Sulfatgehalte im Bergwasser, die somit betonangreifende Eigenschaften
aufweisen.
6.8
Tektoni sche Melangezone Mürzzuschl ag - Ganzstein - Geieregg
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 11: Übersichtslageplan Tektonische Melangezone Mürzzuschlag - Ganzstein - Geieregg
Im Bereich südöstlich von Mürzzuschlag (und nordwestlich der Linie Hönigsberg - Schaller Mündungsbereich des Steinbachs) wird der Untergrund von unterschiedlichen Gesteinen des
Semmering-Kristallins (Quarzphyllit, Glimmerschiefer, Grobgneis) und des zentralalpinen
Permomesozoikums (Kalkstein/Kalkmarmor, Dolomit/Dolomitmarmor, Rauhwacke, Quarzit,
Phyllit) aufgebaut. Die Gesteine sind durch tektonische Prozesse intensiv miteinander
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 55
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
verschuppt und geschwächt (tektonische Melangezone). Über weite Bereiche sind sie von
teils mächtigen Lockergesteinskörpern bedeckt. Die Untergrundverhältnisse resultieren in
morphologisch
sanft
geformten
Rücken,
aus
denen
einzelne
Härtlinge
aus
Einfallswinkel
mit
Karbonatgesteinen herausragen (z.B. Ganzstein, Schallerkogel).
Die
Lagerungsverhältnisse
zeigen
überwiegend
mittelsteile
unterschiedlicher Orientierung. Es lässt sich jedoch ein Trend zu tendenziellem O-W
Streichen feststellen.
Der gesamte Gebirgsbereich wird vom überregional bedeutenden ONO-WSW verlaufenden
sinistralen Mürztal-Semmering-Störungssystem durchschlagen und geprägt, das als Teil
des Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystems zu verstehen ist. Der Bereich
stellt somit die westliche Fortsetzung der im Fröschnitzgraben verlaufenden Störungszone
dar (siehe Kapitel 6.7). Weitere Störungselemente streichen etwa NW-SO (z.B. Steingraben)
und sind gemäß Geländebefund als dextrale Seitenverschiebungen zu verstehen. Die
Störungstätigkeit
führte
zu
einer
intensiven,
kleinräumigen
Verschuppung
der
Gesteinseinheiten. Eine genaue Auflösung des Internbaus ist durch die weitreichende
Lockergesteinsüberdeckung und die damit verbundenen Aufschlussverhältnisse derzeit
jedoch nicht möglich.
Eine genauere Kenntnis des Gebirgsbaus ist im Bereich des S6 Ganzsteintunnels gegeben.
Im Tunnelvortrieb wurden weitgehend stark zerlegte, aufgelockerte und teils verlehmte
Karbonatgesteine des Ganzsteins angetroffen, die mittelsteil in süd(öst)liche Richtungen
einfallen. Im Ostabschnitt wurden stark kataklastisch überprägte Phyllite mit mittelsteilem
Ostfallen angetroffen. Die angetroffenen Verhältnisse dokumentieren einerseits die
beträchtlichen Verstellungen der Gefügeorientierungen sowie die starke tektonische
Überprägung des Gebirgsbereichs und seine tunnelbautechnisch ungünstigen Eigenschaften
(TBBG - DR. HEIM, 2007 [120]).
Die an der Oberfläche weit verbreiteten Lockergesteinsablagerungen umfassen junge
Hangschuttsedimente und alluviale Ablagerungen in den Tälern. Weiters treten abseits der
heutigen
morphologischen
Täler
mächtige
Lockergesteinskörper
auf.
In
den
morphologischen Sätteln südöstlich des Schallerkogels sowie westlich des Nansenheims
wurden mit den Bohrungen KB-13/06 und KB-14/06 Lockergesteine mit Mächtigkeiten bis zu
rd.
90
m
erbohrt.
Die
schluffigen
Kies-Sand-Gemische
mit
gelegentlichen
Blockeinlagerungen und deutlicher Kohäsion könnten als Reste frühquartärer(?) alluvialer
Bildungen interpretiert werden (MAGIERA, 2001 [74]).
Diese Lockergesteinskörper indizieren ein älteres Relief des Festgesteinsuntergrundes
und die Anlage eines einstigen morphologischen Tales, dessen Erosionsbasis etwa auf dem
Niveau des Steinbach- und Auersbachgrabens zu liegen kommt (bis etwa auf 750 m SH
hinab erbohrt). Die Erkundungsergebnisse legen somit nahe, dass hier einer der südlichen
(Haupt)Störungsäste des Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystem verläuft,
der die tektonische Melangezone von der Hauptmasse des Semmering-Kristallins abtrennt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 56
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Aus
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
hydrogeologischer
Sicht
kommt
innerhalb
der
Festgesteine
lediglich
den
Karbonatgesteinsschollen Bedeutung zu. An sie sind lokale Kluftgrundwasserkörper
gebunden, die hydraulisch jedoch keine weitreichenden Zusammenhänge aufweisen.
Innerhalb der überlagernden Lockergesteine sind lokale Grundwasserkörper ausgebildet.
6.9
Permomesozoikum im Bereich Eselstei n, Graßberg und Raachberg
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 12: Übersichtslageplan Permomesozoikum im Bereich Eselstein, Graßberg und Raachberg
Im Süden des Kristallinspans, der über die Nordseite es Eselsteins und Schottwien ins
Auetal streicht (siehe Kapitel 6.5), schließt ein markanter Karbonatgesteinszug an, der sich
vom Bereich der ÖBB-Haltestelle Semmering über den Eselstein, die Talenge am Südrand
von Schottwien über den Graßberg und in weiterer Folge nach Osten bis zum Raachberg
erstreckt. Dieser, hier als „Graßbergzug― bezeichnete Gesteinszug, entspricht im
Wesentlichen dem nördlichen Teil der „Graßbergschuppe― nach KRISTAN & TOLLMAN [67].
Die
tektonische
Grenze
zwischen
Kristallinspan
und
den
südlich
angrenzenden
Karbonatgesteinen des „Graßbergzuges― verläuft im Bereich Eselstein steil nach Süden
einfallend und an der Nordseite des Graßberges mit mittelsteilem Einfallen nach Süden
weitgehend entlang der S6 – Trasse.
Der Graßbergzug enthält ausschließlich Karbonatgesteine der Mitteltrias mit Kalkbrekzien,
Kalkstein bis Kalkmarmor, Dolomit bis Dolomitmarmor und Rauhwacken. Dominierend
sind massige bis bankige, hellgraue bis graue und beigebraune Kalke, die häufig in dichte,
massige Kalkbrekzien übergehen. Die Kalke zeigen Übergänge zu Kalkmarmor bzw.
teilweise auch ein deutliches kristallines Gefüge. Dolomit, Dolomitbrekzien und Rauhwacken
sind als Züge mit 10er-Meter bis über 100 m Stärke in die Kalksteine und Kalkbrekzien
eingeschaltet.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 57
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Westlich von Schottwien, im Bereich des Eselsteins und im Bereich von Schottwien
dominiert steiles bis teilweise sehr steiles Einfallen der Schichten nach Norden (NEUNER,
[89], TOLLMANN, 1968 [122]), weiter gegen Osten wurden überwiegend steil nach S bis
SSW einfallende Lagerungsverhältnisse festgestellt.
Die
südliche
Begrenzung
des
Graßbergzuges
wird
durch
einen
steilstehenden
Seitenverschiebungsast des Mürztal-Semmering-Störungssystems gebildet. Diese Störung
(als „Graßbergstörung― bezeichnet) verläuft mit WNW-OSO - Streichen über Schottwien,
den Graßberg bis in den Raum nördlich Schlagl und schwenkt hier auf WSW-ONO –
Streichen um. Die Graßbergstörung wird als Teil des Graßberg-Schlagl-Störungssystems
angesehen, das sich als südlichste Seitenverschiebungszone des Mürztal-SemmeringStörungssystems vom Semmering-Paßbereich kommend über Maria Schutz bis östlich von
Raach fortsetzt.
Entlang der Graßbergstörung sind wiederum Phyllite und Glimmerschiefer des
Semmering-Kristallins
als
schmaler
tektonischer
Span
und
intensiv
überprägt
eingeschuppt. Der Kristallinspan erreicht eine maximale laterale Ausdehnung an der
Geländeoberfläche von ca. 100m und wirkt – ebenso wie jener entlang der Nordgrenze des
Graßbergzuges – als hydrogeologisch wirksame Grenze gegen das südlich anschließende
Permomesozoikum des Bereiches Göstritz - Schlagl („Keuperzug―, siehe 6.7).
Die Karbonatgesteine des Graßbergzuges sind somit im Norden und im Süden von
hydrogeologisch wirksamen Abgrenzungen umgeben, welche die einzelnen verkarsteten
Karbonatgesteinszüge und deren Kluftwasserkörper voneinander trennen. Dadurch kommt
es zu markanten Überlauf-Quellhorizonten am Ostrand der auskeilenden Adlitzschuppe
(Hirschquellen und Palkaquelle nahe der Talenge bei Schottwien; Talniveau bei ca. 540m
Seehöhe) bzw. entlang der Nordgrenzen der Graßbergschuppe (Auequellen und Duftquellen
auf 580 bis 650m Seehöhe).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 58
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
6.10 Permomesozoikum des Otterstocks
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 13: Übersichtslageplan Permomesozoikum des Otterstocks
Der Otterstock ist als gut abgrenzbarer Karbonatgesteinsstock mit seiner südlich
vorgelagerten permomesozoischen Basis aus Semmeringquarzit ein charakteristisches
Bauelement im östlichen Semmeringgebiet. Der Otterstock bildet die östliche Fortsetzung
des Karbonatgesteinszugs vom Hirschenkogel-Sonnwendstein (Kapitel 6.11) und ist von
diesem durch den markanten Grabeneinschnitt des Göstritzgrabens („Göstritz-Störung―,
siehe Kapitel 6.7) getrennt. Allerdings kann zwischen Sonnwendstein und Otterstock die
„Göstritz-Störung― mangels geeigneter Aufschlüsse nur morphologisch zugeordnet werden.
Die unterschiedlichen Bergwasserspiegel im Sonnwendstein und im Otterstock weisen
jedoch auf eine hydraulisch wirksame Trennung hin. Im Norden begrenzt die „SchlaglStörung― (siehe Kapitel 6.7) den Karbonatgesteinsstock, im Süden die vorgelagerten
Abfolgen des „Semmeringquarzits― und des „Alpinen Verrucano― und im Osten liegen die
neogenen Ablagerungen des Kirchberger Beckens auf Teilen der Otterstockbasis
(Semmeringquarzit) auf. Östlich des Raachtales dünnt der Karbonatgesteinsstock keilförmig
aus und endet tektonisch bedingt im Fuchsgraben an der Fortsetzung der „Schlagl-Störung―.
Der Karbonatgesteinsstock besteht überwiegend aus hell- bis dunkelgrauen, teilweise
bankigen, teilweise auch massigen Dolomiten, kalkigen Dolomiten und Dolomitbrekzien.
Untergeordnet kommen auch dolomitische Kalke vor. Die Gesteine sind bereits teilweise
kristallisiert und gehen zu Dolomitmarmor über. Auf Basis lithologischer Vergleiche sind
diese Gesteine der Mitteltrias (Anis und Ladin) zuzuordnen. Die Gesteine weisen
Kluftkarsterscheinungen
mit
lösungsbedingten
Erweiterungen
entlang
des
Trennflächensystems (vorwiegend in mm-Stärke, lokal bis in den cm-Bereich) bzw. auch
schnurartige, löchrige und einzelne kavernöse Lösungshohlräume geringer Größe auf.
Größere Hohlräume wie Spaltenöffnungen und Karstschläuche bis dm- bzw. unterer
Metergröße wurden nur sehr selten festgestellt. Lediglich in der Otterostflanke, nahe der
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 59
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Knollhütte, sind meterweit offene Zerrspalten (durch Kluftkarst erweitert) einer alten,
treppenartig gegen Osten abgesetzten Bergzerreissung entlang des hier N-S streichenden
und steilstehenden Hauptkluftsystems vorhanden. Diese steht mit hoher Wahrscheinlichkeit
im Zusammenhang mit dem Bergsturz der Otter-Ostflanke ins westliche Tertiärbecken von
Kirchberg (siehe Kapitel 6.1.3)
Entlang der nördlichen Begrenzung des Otterstockes verläuft ein mehrere hundert Meter
starker Rauhwackenzug, der im Bereich von Schlagl im Osten auskeilt. Innerhalb dieses
Zuges treten Kalkbrekzien und Rauhwacken, lokal auch Dolomitbrekzien auf. Diese bilden
offensichtlich die Basis der auflagernden Dolomite. Innerhalb des Otterstockes sind
Rauhwacken sehr selten und auf lokale Vorkommen, z.B. am Gipfel des großen Otter,
beschränkt.
Die Schichtflächen der Karbonatgesteine fallen bevorzugt flach bis mittelsteil ein, die
Fallrichtungen variieren aufgrund eines flachen Faltenbaus bzw. aufgrund von Verstellungen
an Störungen stark wechselnd nord- bis süd- und ostfallend.
Die Entwässerung erfolgt in diesem Gebiet überwiegend unterirdisch über die geklüfteten
und
teilweise
verkarsteten
Gesteine.
Der
nördliche
Rauhwackenzug
birgt
einen
Kluftgrundwasserkörper, der Anzeichen von sehr langer unterirdischer Aufenthaltszeit (sehr
niedriger Tritium-Gehalt, hohe Mineralisierung, reduzierende Verhältnisse) zeigt. Der
erbohrte Bergwasserspiegel liegt in den Rauhwacken im Bereich von ca. 770 - 780 m ü.A.,
und damit um rund 90 m über dem Bergwasserspiegel des eigentlichen Otterstocks. Diese
Differenzen setzen eine Trennung der beiden Bergwasserkörper entlang einer sehr gering
wasserdurchlässigen Zone voraus. Dem Bergwasserkörper im Rauhwackenzug können
keine bekannten Quellaustritte zugeordnet werden. Auch der bis auf ca. 690m Seehöhe
aufspiegelnde Bergwasserkörper in den Dolomiten und Kalken des Otterstocks zeigt
Hinweise auf eine Unterteilung in getrennte Kompartimente, zumindest in O-W-Richtung. So
treten die Quellen am O-Rand des Karbonatgesteinszugs (Fuchsgraben östlich Raach) bei
655 - 660 m ü.A. und somit um rund 30 - 35 m tiefer aus als der Bergwasserspiegel in der
Erkundungsbohrung KB-12/08 im Bereich des Mitter-Otters, der bei rund 690 m ü.A. liegt.
Entlang des südlichen und südöstlichen Randes des Otter-Karbonatgsteinsstockes ist
teilweise großräumig dessen vermutete Basis in Form von permoskythischen Abfolgen
aufgeschlossen. Es handelt sich dabei um Gesteine des „Semmeringquarzits―, der hier
vorwiegend als grünlichgrauer bis hellgrauer und teilweise Glimmer-führender, häufig
tektonisch kleinstückig zerlegter Quarzit vorliegt. An dessen Basis finden sich lokal
quarzgeröllführende Metakonglomerate mit bis zu cm-großen, weißen und rötlichen
Quarzgeröllen.
In
den
Quarziten
treten,
häufig
im
Nahbereich
zum
hangenden
Karbonatgesteinsstock, Gangvererzungen aus Baryt auf, die am Kleinen und Mittleren Otter
und im Trattenbachtal bei Baumgarten in Tagbauen und in Stollen untertage abgebaut
wurden (MOHR, [79] bzw. HACKENBERG [46]).
Im Rahmen der gegenständlichen Bearbeitung konnte die als „Deckengrenze― in der
Geologischen Karte 1:50.000 Blatt 105 Neunkirchen ausgewiesene Grenze zwischen dem
Permomesozoikum der hangenden Semmering-Einheit (zu der der Otterstock zu rechnen ist)
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 60
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
und der unterlagernden Wechsel-Einheit im Otterbereich nicht direkt verifiziert werden.
Stattdessen zeigte sich, dass die Südgrenze des Otter-Karbonatgesteinskörpers über weite
Strecken tektonisch durch ein ähnlich steilstehendes Seitenverschiebungselement begrenzt
wird, wie sie im Bereich der Fortsetzungen aus der Mürztal-Semmering-Störung von der
Otter-Nordseite
bekannt
sind.
Die
sehr
steil
stehende
Südgrenze
des
Karbonatgesteinsstocks wird zusätzlich durch jüngere, steil Richtung Osten fallende und
grob in N-S – Richtung streichende Störungen gequert, wobei die einzelnen Gebirgsschollen
des Otterstockes lateral und auch horizontal entlang dieser Lineamente versetzt wurden.
Diese jüngeren Störungen stellen steile, nach Osten gerichtete Abschiebungen dar, die mit
hoher Wahrscheinlichkeit im Zusammenhang mit der Eintiefung
des Kirchberger
Neogenbeckens stehen. Entlang der Abschiebungen erfolgte offensichtlich ein staffelartiges
Absenken der östlichen Gebirgsscholle gegenüber der jeweils westlich gelegenen. Die
Zurechnung der randlich entlang der Südgrenze des Karbonatgesteinsstocks vorhandenen
Semmeringquarzite zur „Semmering-Einheit― konnte daher aus tektonischer Sicht bisher
nicht verifiziert werden. Die im tektonisch Liegenden des Semmeringquarzits folgenden
permomesozoischen Gesteinseinheiten des „Alpinen Verrucano― werden aufgrund der
lithostratigraphischen Zusammenhänge mit den „Wechselschiefern― als im primären Verband
befindlich tektonisch der Wechsel-Einheit zugerechnet (siehe Kapitel 6.12.1).
6.11 Permomesozoikum des Erzkogels und Sonnw endsteins
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 14: Übersichtslageplan Permomesozoikum des Erzkogels und Sonnwendsteins
Die Erhebungen des Sonnwendsteins, des Hirschenkogels und des Erzkogels werden von
einem mächtigen Karbonatgesteinszug aufgebaut, der dem Permomesozoikum der
Semmering-Einheit zuzuordnen ist. Er schließt an die östlich gelegenen Karbonatgesteine
des Otterstocks an. Im Westen reicht er an der Oberfläche bis in die orographisch linke
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 61
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Talflanke des Fröschnitzgrabens. Seine untertägige Fortsetzung erstreckt sich im liegenden
der Gesteine des Semmering-Kristallins bis westlich des Kaltenbachgrabens. Im Norden
grenzen die Karbonatgesteine etwa in der Linie Steinhaus - Greis - Maria Schutz an die
Phyllite des „Keupers―. Die Grenze wir hier von einem steilstehenden Hauptstörungsast des
Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystems
(„Semmeringstörung―)
gebildet
(siehe auch Kapitel 6.7)
Im Süden wird der Karbonatgesteinszug von der flach bis mittelsteil nordfallenden
Deckengrenze zur liegenden Wechsel-Einheit unterschnitten und steht dort in Kontakt mit
Semmeringquarziten. Die Quarzite sind z.T. als unmittelbare sedimentäre Basis der
Karbonatgesteine entwickelt, vielfach jedoch bereits der permomesozoischen Abfolge der
Wechsel-Einheit zuzuordnen.
Die wesentlichen Informationen zu diesem Gebirgsbereich entstammen einer geologischhydrogeologischen Bearbeitung von JOANNEUM RESEARCH, 2001 [57] sowie für den
nördlichen Bereich den Unterlagen zum Projekt Tunnels Semmering der S6 Semmering
Schnellstraße (Gruppe Geotechnik Graz, 1999 [44], IG BILAK - NOWY, 2002 [56]).
Die Karbonatgesteine des Erzkogels - Sonnwendsteins werden von Dolomiten bzw.
Dolomitmarmoren beherrscht. Es dominieren hellgraue bis tw. dunkelgraue, meist
feinkörnige Varietäten, die massig bis dünnbankig vorliegen. Insbesondere die dunklen
Dolomite
zeigen
ein
engständiges,
meist
kalzitisch
verheiltes
Kleinkluftgefüge.
Bereichsweise treten Einschaltungen aus hell- bis mittelgrauem Kalkmarmor in plattiger bis
dünnbankiger Ausbildung auf. Rauhwacken mit zellig-poröser bzw. sandig-brekziöser Textur
treten als bis zu rd. 200 m mächtige Einschaltungen auf.
Die stratigraphische Basis der mitteltriadischen Karbonatgesteine wird von dunklen, meist
zerscherten Tonschiefern bis Dolomitschiefern und Semmeringquarziten gebildet. Diese
Gesteine treten v.a. zwischen des Südabfällen des Sonnwendsteins und dem Dürriegel
sowie nördlich des Hirschenkogelgipfels auf.
Die Lagerungsverhältnisse zeigen an der Geländeoberfläche in der Kammregion weitgehend
flache Einfallswinkel in unterschiedliche Richtungen, die eine flachwellige Verfaltung
widerspiegeln. Im nördlichen Bereich nahe der Semmeringstörung zeigt sich eine Versteilung
des Schichteinfallens mit dominierend mittelsteilem Nordfallen, tw. jedoch auch Südfallen
(Ergebnisse aus dem S6 Tunnel Semmering).
Der interne Gebirgsbau des Gebietes wird von einem ausgeprägten, meist flachwelligen
Faltenbau und einem intensiven tektonischen Schuppenbau geprägt. Das Störungsmuster
wird von (O)NO-(W)SW streichenden Elementen bestimmt, deren Orientierungen dem MurMürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystem sowie der Deckengrenze zur WechselEinheit entsprechen. Weiters treten NW-SO Störungen sowie untergeordnet N-S Elemente
auf, an denen teils beträchtliche Verstellungen stattfanden.
JOANNEUM RESEARCH, 2001 [57] interpretiert den Gebirgsbau als Duplex-Struktur.
Sinistrale
Scherung
im
Einflussbereich
des
Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-
Störungssystems sowie Schrägaufschiebungen (Rücküberschiebung) entlang von Strukturen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 62
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
der Deckengrenze führten dabei zu einer tektonischen Vervielfachung der Schichtabfolge
(„positiv flower structure―).
In hydrogeologischer Hinsicht stellen sich die Karbonatgesteine des SonnwendsteinHirschenkogel-Erzkogel-Zuges
infolge
tiefgründiger
Verkarstung
weitgehend
oberflächenabflusslos dar. Die Entwässerung im Bereich Sonnwendstein hat sich nach
Norden bzw. Osten ausgerichtet. Hier tritt an den wasserstauenden Gesteinen der
„Keuperserie― eine Reihe von Quellen aus, deren größter Quellaustritt die sogenannte
Göstritzquelle darstellt.
Im Bereich des Dürrgrabens ist bekannt, dass der Oberflächenabfluss beim Durchfließen der
Karbonatgesteine zur Gänze in den Untergrund versickert bzw. versinkt und unmittelbar mit
den westlich gelegenen Karstquellen im Fröschnitzgraben südlich von Steinhaus in
Zusammenhang steht.
6.12 Wechsel- Kristallin und permomesozoi sche Hülle
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 15: Übersichtslageplan Wechsel-Kristallin und permomesozoische Hülle
Die Wechsel-Einheit bildet mit ihren hangenden Permomesozoikumsanteilen im Ostteil des
Semmeringgebietes das tektonisch tiefste Bauelement der unterostalpinen Einheiten. Sie
nimmt die gesamte Umrahmung des Trattenbachtales (Kummerbauerstadl, Alpkogel,
Poirhöhe, Fanklbauerhöhe, Feistritzsattel, Rabenkropf) ein und reicht über die Landesgrenze
bis in die Steiermark hinein. Geologische Bearbeitungen aus diesem Bereich liegen von
FAUPL, 1970 [31] und weiter südlich, eher im steirischen Anteil, von VETTERS, 1970 [142]
vor. Der Wechsel-Kristallinkomplex wird im hier maßgeblichen Nordwestteil der WechselEinheit grundsätzlich in eine Hülle aus „Wechselschiefern― und einen Kern aus
„Wechselgneis― gegliedert.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 63
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
6.12.1 Permomesozoikum der Wechsel-Einheit
Im Projektgebiet wird der Kristallinkern der Wechsel-Einheit im NO, N und W von der
auflagernden permomesozoischen Decksedimenten umrahmt. Hier zieht sich an der
Geländeoberfläche ein relativ schmaler Streifen von einigen hundert Metern Breite entlang
des Otterstock-Südrandes, dünnt am markanten Sattel beim Kummerbauerstadl auf wenige
10er Meter Breite aus, verbreitert sich in die südliche Talflanke des oberen Göstritztales
wieder auf mehrere hundert Meter und streicht in WSW-Richtung weiter über den hinteren
Dürrgraben bis in den Fröschnitzgraben. Im Fröschnitzgraben schwenkt der Verlauf auf etwa
N-S um und zieht über die Mündung des Longsgrabens bis zum Pfaffensattel.
O-W Verlaufender Abschnitt zwischen Hinterotter und Fröschnitzgraben:
Die permomesozoischen Hüllgesteine bestehen hier vor allem aus phyllitischen und
schiefrigen Gesteinen des „Alpinen Verrucano“ (entspricht der Arkoseschiefer-BrekzienPorphyroid-Serie [„ABP-Serie―] nach FAUPL [31]) und den auflagernden Gesteinen des
„Semmeringquarzits―.
Charakteristisch für den „Alpinen Verrucano― sind hier lichtgrüne bis grüne und grüngraue,
seltener violettgraue bis rötlichgraue Serizitphyllite und Serizitschiefer, die mehrfach weiße
und rötliche Quarzgerölle in mm- bis unterer cm-Größe enthalten. Die Gesteine weisen zum
Teil einen Lagenbau im mm-Bereich mit Wechsel von schichtsilikatreichen und Quarz- bzw.
Feldspat-reichen Lagen auf. Häufig sind Übergänge bzw. Wechsellagerungen mit
Metasandsteinen und Metaarkosen festgestellt worden. In den Schichtfolgen des „Alpinen
Verrucano― am Südrand des Otterstockes wurde Gips als über 10 m starke Züge bzw. in
Form von Gipsbrekzien mit serizitphyllitischen Anteilen festgestellt. Häufig tritt Gips auch als
Kluftfüllung in mm-Stärke bzw. als dünne Lagen in den Serizitphylliten und -schiefern auf.
Die Gesamtmächtigkeit des „Alpinen Verrucano― ist am Südrand des Otterstockes mit bis zu
ca. 200 m einzustufen. Die Gesteinsabfolge entspricht lithologisch weitestgehend den
silikatischen Anteilen der „Keuperschiefer― bzw. den „Tattermannschiefern― und Teilen der
„Silbersberg-Gruppe―. Der „Alpine Verrucano― wird gemäß Fachliteratur dem (oberen) Perm
zugeordnet.
Entlang des Ottersüdrandes finden sich mehrfach im hangendsten Teil des „Alpinen
Verrucano― kleine Schuppen aus gelblich verwitterten Rauhwacken. Diese sind in der Regel
sehr stark zerschert und treten praktisch nur als Hangschutt auf. Sie markieren die
Hangendgrenze der Wechsel-Einheit zur auflagernden Semmering-Einheit.
Im Liegenden gehen die geröllführenden Serizitphyllite und -schiefer des „Alpinen
Verrucano― in die hangenden „Wechselschiefer― über. Eine tektonische Grenze zwischen
diesen beiden Einheiten liegt nicht vor, es treten vielmehr offensichtlich sedimentäre
Wechsellagerungen zwischen gipsführenden Serizitphylliten, Metasandsteinen und Arkosen
mit wenig intensiv geschieferten Chlorit-Albit-Phylliten und Albitphylliten der Wechselschiefer
in einer mehrere 10er-Meter starken Übergangszone auf.
Die Gesteine des „Alpinen Verrucano― sind entlang des Otter-Südrandes und im Bereich
Kummerbauerstadl teilweise stark schieferungsparallel beansprucht und geschert, sowie
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 64
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
zusätzlich entlang von N-S streichenden und ostgerichteten, steilstehenden Abschiebungen
versetzt worden. Entlang der Störungen treten vorwiegend schluffige Kataklasite bis über mStärke auf. Die Lagerungsverhältnisse innerhalb der Gesteinsschichten zeichnen den
kuppelartigen Gebirgsbau der Wechsel-Einheit nach und fallen vorwiegend flach bis
mittelsteil nach NO, N und NW unter die auflagernden Gesteine der Semmering-Einheit ein.
N-S verlaufender Abschnitt entlang des Fröschnitzgrabens:
Im Bereich des Fröschnitzgraben schwenkt der Gesteinszug des Permomesozoikums der
Wechsel-Einheit auf etwa N-S Streichen um. Er verläuft hier in der orographisch linken
Talflanke des Fröschnitzgrabens etwa in der Linie Peterbauer, Mündung des Longsgrabens
bis zum Pfaffensattel. Das Gesteinspaket fällt mittelsteil nach W ein und liegt den
Wechselschiefern
in
konkordantem,
sedimentärem
Zusammenhang
auf.
Seine
Hangendgrenze zu den Gneisen und Glimmerschiefern des Semmering-Kristallins
repräsentiert die Deckengrenze zwischen der Wechsel-Einheit und dem SemmeringKristallin.
Die permomesozoische Gesteinsfolge wird von den basalen Anteilen der sedimentären
Entwicklung dominiert und i.W. aus Serizitschiefern/-phylliten, Metasandsteinen/-arkosen,
Meta-Konglomeraten und Quarziten mit gelegentlichen Einschaltungen von Porphyroiden
und Sulfatgesteinen aufgebaut („Alpiner Verrucano― und Semmeringquarzit). Die darauf
folgende karbonatische Entwicklung umfasst v.a. karbonatische Brekzien und brekziierte
karbonatische Schiefer und Rauhwacken. Einzelne Schollen aus Dolomit und Kalkstein
treten v.a. im Bereich des Pfaffensattels (v.a. Kalkstein) sowie unmittelbar südlich des
Longsgrabens
(v.a.
Dolomit
und
Rauhwacke)
auf.
Die
Mächtigkeit
der
Permomesozoikumsabfolge beträgt etwa 200 bis 300 m, wobei abweichende Mächtigkeiten
infolge tektonischer Vervielfachung bzw. Amputation möglich sind.
Die hangenden Bereiche der Abfolge weisen eine intensive tektonische Überprägung auf, die
durch eine Verschuppung mit Phylloniten des Semmering-Kristallins und die Bildung von
karbonatischen Störungsgesteinen (v.a. Störungsbrekzien, tw. Kataklasiten) gekennzeichnet
ist. Dieser als ursprünglich alpidische Überschiebungsbahn zu verstehende tektonische
Kontaktbereich (Deckengrenze zwischen der Wechsel-Einheit und dem SemmeringKristallin) wurde in jüngeren tektonischen Phasen als Abschiebung reaktiviert.
Hydrogeologisch sind diese Gesteine als gering bis sehr gering durchlässig einzustufen. Die
Entwässerung erfolgt bevorzugt oberflächig bzw. oberflächennah in der Hangschuttschwarte.
Geringe Kluftwasserführungen entlang von geklüfteten Hartgesteinsrippen sind möglich.
Weiters sind innerhalb der Karbonatgesteinsschollen im Bereich des Fröschnitzgrabens
Karst-Kluftgrundwasserkörper
ausgebildet,
die
jedoch
isoliert
vorliegen
und
keine
weitreichenden hydraulischen Zusammenhänge aufweisen. Wegen der Gipsführung der
Gesteinsserie ist mit erhöhten Sulfatgehalten und betonangreifenden Eigenschaften der
Bergwässer zu rechnen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 65
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
6.12.2 Wechselschiefer
Die Wechselschiefer im Projektgebiet wurden von FAUPL [31] wissenschaftlich bearbeitet
und in einen hangenden und einen liegenden Anteil differenziert. Sie sind als mittel- bis
dunkelgraue bzw. grünlichgraue Phyllite charakterisiert, die eine ausgeprägte sehr
engständige Schieferung aufweisen. Der Mineralbestand wird hauptsächlich aus Quarz,
Muskovit, Chlorit und Albit gebildet. Teile der Wechselschiefer sind graphitisch pigmentiert
und werden von FAUPL, 1970 [31] als Graphitschiefer bezeichnet. Eine Differenzierung
dieser graphitreichen Phyllite in der geologischen Karte ist aufgrund der geringen Stärke und
des lokalen Auftretens nur in Teilbereichen möglich. In der gegenständlichen Bearbeitung
wurden die „hangenden― und „liegenden Wechselschiefer― zur Kartiereinheit „Albitphyllit―
zusammengefasst.
Im Projektgebiet bauen die Wechselschiefer in einem weiten Bogen die Umrahmung des
Wechselgneises
auf.
Sie
erstrecken
sich
von
der
nördlichen
Umrahmung
des
Trattenbachtales (Baumgarten, Schlaggraben und Alpkogel) über die Poirhöhe bis in den
Fröschnitzgraben und zum Pfaffensattel. Weiters bauen sie einen Zug über die
Fanklbauerhöhe, Pfaffen, Rabenkropf und Kranichberger Schweig auf.
Die Wechselschiefer werden im nördlichsten Verbreitungsgebiet im Bereich Baumgarten –
Schlaggraben von den bereits unter Kapitel 6.10 beschriebenen, N-S streichenden jungen
Abschiebungsbahnen durchtrennt. Diese schwenken nördlich des Trattenbachtals auf NW
– SO Streichen ein und verschneiden im Bereich Nebelsbach mit der Deckengrenze
zwischen Wechsel-Einheit
und
der
auflagernden
Semmering-Einheit.
Entlang
des
Schlaggrabens ist eine weitere, stark ausgeprägte Abschiebungszone angelegt, die sich
WNW-OSO streichend südöstlich des Trattenbachtales mit der als „Deckengrenze― in der
Geologischen Karte 1:50.000 eingetragenen Lineation deckt. Entlang dieser Störung ist nach
aktuellem Kenntnisstand die nördliche Gebirgsscholle gegenüber der südlichen um mehrere
hundert Meter gegen das Neogenbecken von Kirchberg abgeschoben worden.
Im Bereich des Fröschnitzgrabens sind Störungszonen (ebenfalls mit weitgehend
abschiebendem Charakter) v.a. etwa parallel zu Schieferung mit mittelsteilem Westfallen
ausgebildet.
Die
Lagerungsverhältnisse
innerhalb
der
Wechselschiefer
entsprechen
jenen
der
auflagernden permomesozoischen Hülle (Kapitel 6.12.1).
Hydrogeologisch sind diese Gesteine als gering bis sehr gering durchlässig einzustufen. Die
Entwässerung erfolgt bevorzugt oberflächig bzw. oberflächennah in der Hangschuttschwarte.
Geringe Kluftwasserführungen entlang von Störungen sind möglich.
6.12.3 Wechselgneis
Den größten Anteil am gesamten Wechsel-Kristallin nimmt, als tektonisch tiefstes Element
der Wechsel-Einheit, der „Wechselgneis― ein. Im Projektgebiet tritt dieser Paragneis als
Albitgneis bis Albitschiefer bzw. als Albitblastengneis auf und ist großräumig vor allem im
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 66
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Talbereich des Trattenbachtals und in den südlich angrenzenden Gebieten (Feichtenbach,
Trattenbachgraben, Saurücken, Alpl) verbreitet.
Kennzeichnend für den Wechselgneis ist eine meist grünliche bis grüne und graugrüne
Färbung und eine starke, oft kleinräumige Variation bezüglich seiner Ausbildung. Es treten
massige, nur undeutlich geschieferte und vorwiegend mittel- bis grobkörnige Typen,
feinkörnige mäßig geschieferte und auch stark geschieferte, schichtsilikatreiche Typen auf.
Hauptbestandteile sind Muskovit und Chlorit, Quarz und Plagioklas. Plagioklas tritt häufig als
Blasten in mm- bis lokal auch 1 cm Größe auf. Vermutlich bereits im primären
Sedimentverband schichtsilikatreichere Lagen sind im Gebirgsverband wesentlich stärker
geschert und liegen als „phyllitische― Wechselgneise (Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer bis –
Phyllite) in m- bis 10er-Meter starken Schichtpaketen vor allem in den hangenden Anteilen
des Gneiskörpers vor. Hier treten auch sehr quarzreiche, feinkörnige Varietäten auf
(quarzitische Gneise). Ebenfalls im Hangendbereich des Wechselgneises können im Raum
Fröschnitzgraben graphitische und deutlich geschieferte Wechselgneise angetroffen werden.
Die Grenzbereiche zwischen Wechselgneis und den auflagernden Wechselschiefern sind,
wo in der gegenständlichen Bearbeitung angetroffen, tektonisch bedingt bzw. tektonisch
überprägt und liegen als flache Scherhorizonte (z.T. Lagerungsdiskordanzen) bzw. als
vorwiegend steil stehende Abschiebungen (z.B. oberes Trattenbachtal; Störung bei
Nebelsbach siehe Kapitel 6.12.2) vor. Sowohl im Bereich Nebelsbach, als auch im oberen
Trattenbachtal wurden die Randbereiche der Wechsel-Einheit gegenüber dem aus
Wechselgneis bestehenden Kern abgeschoben. Im Bereich des Fröschnitzgrabens sind im
Kontaktbereich zu den Wechselschiefern ebenfalls vermutlich abschiebende Störungszonen
ausgebildet, die hier jedoch bei vorliegender Schieferungskonkordanz zwischen den
Einheiten schieferungsparallel ausgebildet sind.
Über die Ausgangsgesteine des Wechselgneises und deren zeitliche Einordnung gibt es
keine gesicherten Erkenntnisse. Jüngere geochronologische Untersuchungen (MÜLLER,
[85]) weisen als prägendes Metamorphosealter für den Wechselgneis eine frühvariszische,
oberdevonische
Hochdruckmetamorphose
aus,
während
die
Albit-Blastese
einem
spätvariszischen, permischen Metamorphoseereignis zuzuordnen ist. Letzteres ist auch für
die prägende prograde Metamorphose in den Wechselschiefern verantwortlich. Die
alpidische Metamorphose war dagegen mit Grünschiefer-faziellen Bedingungen im
Wechselgneis relativ schwach und nicht penetrativ.
Die Lagerungsverhältnisse variieren im Wechselgneis und können lokal vom großräumigen
Modell eines Kuppelbaus abweichen. Südlich des Trattenbachtals wurde vorwiegend flaches
Einfallen der Schieferungsflächen nach SW, W und WNW festgestellt.
Im Wechselgneis liegt eine schieferungsparallele Scherung entlang von schichtsilikatreichen
bzw. phyllitischen Schichtpaketen vor, die zur Ausbildung von meist dm-starken schluffigen
Kataklasiten in durchgescherten und entfestigten Lagen geführt hat. Steilstehende
Störungen wurden vornehmlich als Abschiebungen (nach ONO bis NNO gerichtet) in den
nördlichen Seitengräben des Trattenbachtals (Hinterotter, Schlaggraben, Kiengraben) bzw.
teilweise auch in südlichen Seitengräben (Trattenbachgraben) festgestellt und korrelieren mit
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 67
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
den von MÜLLER [85] im Zusammenhang mit der Entstehung des Tertiärbeckens von
Kirchberg beobachteten Strukturen. Seitliche Versetzungen von Gesteinseinheiten entlang
des Trattenbachtals lassen auch auf Verschiebungen entlang einer im Trattenbachtal
verlaufenden, WSW-ONO streichenden Lineation schließen.
Im Kiengraben und Thalergraben, ca. 3km südwestlich von Trattenbach, wurden vom späten
Mittelalter bis teilweise ins 20. Jahrhundert gangförmige NW-SO streichende, sulfidische
Kupfervererzungen in den oberen Wechselgneisen, vornehmlich untertage abgebaut
(TOUFAR, 1968 [132], HACKENBERG, 2003 [46]).
Hydrogeologisch sind diese Gesteine als gering bis sehr gering durchlässig einzustufen. Die
Entwässerung erfolgt bevorzugt oberflächig bzw. oberflächennah in der Hangschuttschwarte.
Geringe lokale Kluftwasserführungen mit teilweise gespannten bis artesischen Verhältnissen
sind bis in größere Tiefen möglich.
6.13 Semmering- Kristall in südlich der Fröschnitz und Permomesozoi kums Antiklinale im Bereich Kalten bach
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 16: Übersichtslageplan Semmering-Kristallin südlich der Fröschnitz und PermomesozoikumsAntiklinale im Bereich Kaltenbach
Die in diesem Kapitel beschriebenen Einheiten des Semmering-Kristallins bauen den
Höhenrücken vom Stuhleck über den Schwarzriegel bis zum Moschkogel auf und nehmen
deren gesamte Nordabfälle bis etwa zur Linie Hönigsberg - Spital - Steinhaus ein.
Das Semmering-Kristallin wird von monotonen Gesteinsserien aus Glimmerschiefer bis
Quarzphyllit dominiert, in die unterschiedlich große Körper von porphyrischen Granitgneisen
(„Grobgneis―) eingelagert sind. Weiters treten geschieferte Paragneise auf, die vielfach mit
Grüngesteinslagen vergesellschaftet sind.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 68
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Als Ausgangsgestein der Metamorphite ist eine mächtige Abfolge klastischer Sedimente (v.a.
Metapelite, tw. Metapsammite) anzunehmen, die bereichsweise vulkanischen Einfluss zeigt
(Grüngesteine).
Die
Gesteine
haben
eine
amphibolitfazielle
(variszische
und/oder
permotriassische) Metamorphose sowie eine retrograde grünschieferfazielle (eoalpidische)
Überprägung erfahren (SCHUSTER et. al., 2001 [89]). Das Ablagerungsalter des
Metasedimentstapels ist nicht gesichert.
Die Grobgneise stellen granitische Intrusivkörper dar, die in den Metasedimentstapel
eindrangen. Für die Grobgneise werden neben dem ursprünglich angenommenen
variszischen Alter der Platznahme neuerdings auch permische Alter diskutiert bzw. für
wahrscheinlich erachtet (SCHUSTER et. al., 2001 [89], KOLLER et. al. 2002 [63]).
Glimmerschiefer-Folge:
Die als Glimmerschiefer bis Quarzphyllite, bzw. Phyllite bis Phyllonite vorliegenden
Gesteine werden im Projekt zusammenfassend als „Glimmerschiefer-Folge― bezeichnet. Im
petrographischen
Sinne
handelt
es
sich
um
Quarzphyllite,
Phyllite,
phyllitische
Glimmerschiefer, Phyllonite sowie retrograde (diaphtoritische) Glimmerschiefer. Sie bauen in
diesem Bereich des Projektgebietes v.a. die Nordabfälle des Stuhlecks auf und ziehen sich
über den Hühnerkogel bis nach Spital am Semmering. Weitere Vorkommen erstrecken sich
entlang der Fröschnitz (Steinhaus - Jauern, Grautschenhof) sowie entlang des Ganzbaches.
Sie treten als graue, vielfach graugrünliche Gesteine mit deutlich geschiefertem Gefüge in
Erscheinung. Eine duktile tektonische Überprägung äußert sich vielfach in Fältelungen im
mm- bis cm-Bereich sowie in „linsenförmigen― Strukturen durch Überprägung mit
Scherbändern. Eingelagerte Quarzlinsen/-leisten und -knauern unterschiedlicher Größe sind
meist ebenfalls duktil deformiert. Gänge aus Derbquarz bzw. tw. pegmatoiden Gesteinen
erreichen Mächtigkeiten bis in den dm-Bereich; vereinzelt auch darüber.
Abseits ihres Hauptverbreitungsgebietes treten phyllonitische Gesteine auch entlang von
duktilen Scherbahnen innerhalb der angrenzenden Kristallineinheiten des Grobgneises und
der Gneis-Grüngesteins-Folge auf.
Gneis-Grüngesteins-Folge:
Im Bereich nördlich des Hochecks, etwa zwischen dem Kaltenbachgraben im Westen und
den permomesozoischen Einheiten entlang des Fröschnitzgrabens im Osten, ist eine
Gesteinsfolge aufgeschlossen, die von gebänderten bis geschieferten (Para-)Gneisen und
Grüngesteinen dominiert wird. Bei stärkerer duktiler Überprägung liegen die Gesteine auch
als Glimmerschiefer, Grünschiefer oder Phyllonite vor. Die Gesteine treten vielfach in reger
Wechsellagerung vom cm- bis in den 10er-m-Bereich auf und zeigen tw. fließende
Übergänge.
Die Gesteinsfolge wird als metasedimentäre Sequenz mit basisch-vulkanischem Einfluss
(Metatuffe - Metatuffite) gedeutet (KURZ, 2009). Weitere markante Schichtglieder dieser
Folge sind helle, quarzreiche bis quarzitische Gneise (Orthogneise?) sowie gering mächtige
Porphyroidlagen („Porphyroid des Hasentales―).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 69
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Ein weiteres Vorkommen von Gneisen bzw. gneisigen bis quarzitischen Glimmerschiefern ist
südwestlich des Ganzbaches aufgeschlossen. Grüngesteinseinschaltungen fehlen hier
allerdings.
Grobgneis:
Die im Semmering-Kristallin auftretenden Grobgneise sind Orthogneise mit porphyrischem
Gefüge.
Der
Großteil
des
im
Projektgebiet
vorliegenden
Grobgneises
tritt
in
einem
zusammenhängenden, sich über rd. 13 km² ausdehnenden Körper auf. Er erstreckt sich von
den Nordabfällen des Pretulrückens über den Harriegel, den Oberen und Unteren
Moschkogel, über Schöneben und Hinterleiten nach Norden und reicht bei Grautschenhof bis
knapp nördlich der Fröschnitz. Weitere isolierte Grobgneiskörper treten südlich von Jauern
(Rettenberg), um den Hocheck-Gipfel, östlich des Ganzsteins und im Bereich Kogelbach auf.
Die Grobgneise sind gekennzeichnet durch ein körniges Gefüge mit Feldspateinsprenglingen
bis zu 4 cm Größe. Die Gesteine weisen in Abhängigkeit von ihrer metamorphen bzw.
duktilen Überprägung tw. massige, tw. geschieferte Textur auf.
Innerhalb
der
Grobgneise
treten
geringmächtige
Lagen
aus
Leukophyllit
(auch
„Weißschiefer―) auf. Ihre Genese wird mit duktilen Scherzonen in Zusammenhang gebracht,
in denen hydrothermale Einflüsse zu einer Veränderung des Mineralbestandes der
Grobgneise führten.
Weiters treten lokal Lagen bzw. Gänge aus Quarzit bzw. Derbquarz auf, die gemäß
Geländebefund Mächtigkeiten bis über 10 m erreichen können (v.a. im Bereich Harriegel).
Lagerungsverhältnisse und tektonischer Bau:
Die Lagerungsverhältnisse im Semmering-Kristallin zeigen vielfach stark streuende Werte
bei einer Dominanz von flachen bis mittelsteilen Einfallswinkeln der Schieferungsflächen. Sie
zeichnen im Wesentlichen einen Faltenbau mit flach nach WSW abtauchenden
Faltenachsen nach. Der Faltenbau äußert sich in kleinräumigen, teils isoklinalen
Faltenstrukturen wie auch im großen Maßstab. Dabei zeigt sich im südlicheren Bereich
(Höhenrücken Stuhleck - Moschkogel) eine Dominanz von S- bis SW-Fallen und gegen
Norden zum Fröschnitztal hin ein vermehrtes Auftreten von nördlichen Einfallsrichtungen.
Wenngleich die Einfallsrichtungen der Schieferungsflächen kleinräumig stark streuen, deutet
dies einen großräumigen kuppelartigen Antiklinalbau an.
Etwas abweichend vom beschriebenen Faltenbau zeigt sich im östlichsten Abschnitt im
Nahbereich zur Wechsel-Einheit (östlich der Linie Longsgraben - Spitaler Alm) relativ
einheitliches mittelsteiles W-Fallen. Die Schieferungsflächen zeichnen hier somit die
Orientierung des Deckenkontaktes nach.
Kaltenbach-Antiklinale:
Dem o.a. Faltenbau mit flach WSW-fallenden Faltenachsen folgend, ist der Bereich nördlich
des
Hochecks
von
einer
markanten
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Antiklinalstruktur
geprägt. Während flaches,
Seite 70
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
tendenzielles Nordfallen im Bereich Rettenberg - Jauern den flachen Nordschenkel andeutet,
markieren (mittel)steile, S- bis SO-gerichteten Einfallswinkel im Bereich des Hocheck-Gipfels
den Südschenkel.
An der Geländeoberfläche ist somit die Gneis-Grüngesteins-Folge im Bereich des
Faltenscheitels aufgeschlossen. Der Grobgneis (v.a. Rettenberg bzw. Hocheck-Gipfel) ist mit
stark
ausgedünntem
Südschenkel
-
in
ihrem
Hangenden
gelegen.
Die
Glimmerschiefer/Quarzphyllite zwischen dem Hocheck und dem Stuhleck bilden in weiterer
Folge die flachwellig verfaltete Fortsetzung des Südschenkels.
Im Liegenden der Kristallingesteine folgt eine mächtige Karbonatgesteinsfolge, die lediglich
im
östlichsten
Bereich
(Fröschnitzgraben
südlich
Steinhaus)
an
der
Oberfläche
aufgeschlossen ist und als Fortsetzung der Karbonatgesteine des Erzkogels zu verstehen
ist. Sie baut den Faltenkern der sogenannten „Kaltenbach-Antiklinale― auf. Im Verlauf ihrer
Scheitellinie betrachtet, taucht die Karbonatgesteinsantiklinale in der Westflanke des
Fröschnitzgrabens (Arzberg) unter die Kristallingesteine ab, um mit sehr flach WSWfallendem Verlauf den Kaltenbachgraben im Bereich KB-31/08 nur rd. 100 m unter der
Talsohle zu queren. In ihrem weiteren Verlauf nach WSW werden die Karbonatgesteine von
der Hühnerkogelstörung und deren parallelen Begleitelemente abgeschnitten bzw. nach
unten versetzt.
Unmittelbar südlich der Scheitellinie taucht der Südschenkel der Karbonatgesteinsantiklinale
Longsgraben
Kaltenbachgr.
Hocheck
steil bis vertikal ab.
Abbildung
17:
Geologische
3D-Ansicht
Hühnerkogel
der
Kaltenbach-Antiklinale
(Längsprofil,
Querprofil
und
Horizontalschnitt auf etwa 600 m SH. Blickrichtung SSW. blau: Karbonatgesteine, grün: GneisGrüngesteins-Folge; braun: Glimmerschiefer-Folge; dunkelrot: Grobgneis).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 71
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die Karbonatgesteine werden v.a. von hellen, meist massigen Dolomiten (Ladin)
eingenommen, die in ihrem Hangendbereich dunkle, teils stark geschieferte und duktil
gescherte Dolomitschiefer/-phyllite zeigen (vermutlich Anis). Im Kontaktbereich zu den
darüberliegenden Kristallingesteinen sind Gesteine des Semmeringquarzit-Komplexes (v.a.
Quarzit, tw. Metakonglomerat) in einer Mächtigkeit von bis zu mehreren 10er-Metern
ausgebildet. Die permomesozoische Schichtfolge weist somit inverse Lagerung auf.
Im Grenzbereich zu den permomesozoischen Gesteinen sind Phyllonite ausgebildet, die
durch ihr stark duktil deformiertes und vielfach knickgefaltetes Gefüge gekennzeichnet sind.
Die Gesteine markieren einen duktilen tektonischen Kontakt zwischen dem Kristallin und den
permomesozoischen Gesteinen (KURZ, 2009, [69])
Störungszonen:
Unter den auftretenden sprödtektonischen Störungszonen dominieren Elemente mit etwa NS bis NO-SW-Streichen und mittelsteilem Einfallen gegen Westen.
Im Westabschnitt zeigen die markantesten Störungszonen tendenziell N-S bis NNO-SSW
Streichen und umfassen die (sprödtektonisch überprägte) Deckengrenze zur WechselEinheit, eine Störungszone in der Westflanke des hinteren Longsgrabens sowie mehrere
Störungszonen, die vom hinteren Kaltenbachgraben in SSW-Richtung über den Rücken
zwischen Hühnerkogel und Stuhleck ziehen (u.a. „Hühnerkogelstörung―). Harnischdaten
weisen die Störungszonen eindeutig als Abschiebungen aus.
Mit Annäherung an das Fröschnitztal weisen die Störungen eher NO-SW bis ONO-WSW
Streichen
auf
und
schwenken
damit
in
die
Richtung
des
Mürztal-Semmering-
Störungssystems ein. Die wichtigsten Elemente verlaufen in der Linie Rotes Kreuz Bettelbauer („Rotes Kreuz Störung―), entlang der Gesteinsgrenze zwischen Glimmerschiefer
und Grobgneis sowie im Fröschnitztal selbst. Die Störungszonen sind als mittelsteil bis steil
nach NW fallende, sinistrale Blattverschiebungen ausgebildet.
Weitere
Störungselemente
verlaufen
etwa
NW-SO
und
zeichnen
(zumindest
in
Teilabschnitten) die Talverläufe des Auersbach-, Steinbach- Sommeraubach- und
Kaltenbachgrabens nach.
Hydrogeologische Anmerkungen:
Aus hydrogeologischer Sicht ist in den Gesteinen der Gneis-Grüngesteins-Folge und der
Glimmerschiefer-Folge davon auszugehen, dass der überwiegende Anteil des Grundwassers
sehr
seicht
und
oberflächennah
abfließt.
Tiefe
Entwässerungsbahnen
im
Festgesteinsuntergrund werden über weite Strecken nicht erwartet.
In den Grobgneisen liegen jedoch infolge tiefer reichender Gefügeauflockerungen
verbesserte Wasserwegigkeiten im Untergrund vor.
Die Karbonatgesteine der Kaltenbachantiklinale sind z.T. verkarstet und abschnittsweise
sehr gut wasserwegig. Ob großräumige hydraulische Zusammenhänge weiter nach Westen
bzw. auch nach Norden vorhanden sind, ist dzt. nicht geklärt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 72
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
6.14 Semmering- Kristall in und Permomesozoikum im Bereich Bärenkogel
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 18: Übersichtslageplan Semmering-Kristallin und Permomesozoikum im Bereich Bärenkogel
Westlich des Ganzbaches und südöstlich der Mürz treten einzelne Karbonatgesteinskörper
der permomesozoischen Anteile der Semmering-Einheit auf (z.B. Bärenkogel). Es sind dies
Karbonatgesteinsschollen unterschiedlicher Mächtigkeit, die in das aus Quarzphylliten bis
Glimmerschiefern bestehende Kristallin eingeschuppt sind.
Die Karbonatgesteinsschollen werden von grauen, gebänderten, meist dickbankigen bis
massigen Kalken bzw. Kalkmarmoren dominiert. Untergeordnet sind massige Dolomite und
Rauhwacken vertreten. Das Permomesozoikum ist im Grenzbereich zum SemmeringKristallin häufig stark tektonisch überprägt. Die Karbonatgesteine sind lokal verkarstet und
beinhalten z.T. ergiebige Bergwasserkörper (Quellfassungen im Bereich Zimmersdorfbach).
Die Basis der Karbonatgesteinsschollen bilden Quarzphyllite und Glimmerschiefer des
Semmering-Kristallins. Diese Gesteine treten als graue bis graugrüne Gesteine mit deutlich
geschiefertem Gefüge in Erscheinung und setzten sich im Wesentlichen aus Quarz und
Muskovit mit unterschiedlichen Anteilen an Biotit und Chlorit zusammen. Lokal äußert sich
eine duktile Überprägung durch Fältelungen im cm- bis dm-Bereich. Weiters treten östlich
des Bärenkogels im Kristallin der Semmering-Einheit auch massige Grobgneise auf. Die
Hauptgemengteile dieser Gneise sind Quarz, Feldspäte Hellglimmer und bereichsweise
Biotit. Durch tektonische und hydrothermale Überprägungen bildeten sich in Scherzonen v.
a. aus dem Grobgneis Leukophyllite mit Mächtigkeiten bis zu mehreren Metern (z.B. KB15/06) (TOLLMANN 1977 [125], NOWOTNY & ROCKENSCHAUB, 2001 [93]).
Die
SF-Flächen
zeigen
in
diesem
Projektbereich
sehr
heterogen
ausgebildete
Einfallsrichtungen, die bei flachen bis steilen Einfallswinkeln von SW bis NW bzw. von NO
bis SO variieren.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 73
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Steile NW-SO und NO-SW streichende Harnischflächen und Störungen bilden das typische
Gefügemuster in diesem Bereich.
Die sprödtektonische Beanspruchung erfolgte im Nahbereich der sinistralen MürztalSemmering-Störung als Teil des Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystems
(z.B.: SACHSENHOFER et al., 2001 [107]). DECKER & PERESSON, 1998 [29] weisen NOSW
streichende,
mürztalparallele,
sowie
NW-SO
(Ganzbachtal)
und
N-S
(Pretulbachmündung) streichende Lineamente aus. Vor allem entlang des Mur-MürzSemmering-Wiener-Becken-Störungssystem sind in den Karbonatgesteinen zum Teil breite
Zerrüttungszonen ausgebildet (z.B. südlich Zimmersdorfbach).
Der heterogene Aufbau des tektonisch stark beanspruchten Gebietes wird z. T. durch das
Auftreten von Massenbewegungen, die insbesondere am Nordhang des Bärenkogels
morphologisch durch treppenartigen Versatz von Karbonatgesteinsschollen im ZehnermeterBereich deutlich in Erscheinung treten, verstärkt. Die Anlage der Massenbewegungen ist auf
die duktile, aus tektonisch stark beanspruchten Quarzphylliten bzw. Glimmerschiefern und
lokal auch aus Leukophyllit bestehende Unterlagerung der kompetenten Karbonatgesteine
zurückzuführen.
Die Karbonatgesteinsschollen des Bärenkogels sind weitgehend abflusslos und weisen auf
Grund ihrer z.T. ausgeprägten Verkarstung gute Durchlässigkeiten auf. Die einzelnen
Karbonatgesteinskörper
sind
vermutlich
durch
gering
durchlässige
Gesteine
oder
Störungszonen in einzelne Kompartimente aufgegliedert.
Innerhalb der kristallinen Gesteine (Phyllite und Glimmerschiefer) findet der Abfluss
hauptsächlich oberflächlich und oberflächennah statt. Lokal begrenzte Grundwasserkörper
sind ausschließlich auf oberflächennahe Verwitterungs- und Auflockerungsbereiche
beschränkt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 74
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
6.15 Kristallin und Permomesozoikum w estlich der Mürz
REICHENAU
HEUKUPPE
GLOGGNITZ
SEMMERING
OCHNER HÖHE
TRATENKOGEL
SONNWENDSTEIN
OTTER
OTTERTAL
ROSSKOGEL
SPITAL
MÜRZZUSCHLAG
TRATTENBACH
HÜHNERKOGEL
ALPL
STUHLECK
LANGENWANG
Abbildung 19: Übersichtslageplan Kristallin und Permomesozoikum westlich der Mürz
Das westlich bzw. nordwestlich von Mürzzuschlag, orographisch rechts der Mürz gelegene
Gebiet wird von den Gesteinen des Semmering-Kristallins und den karbonatisch dominierten
Abfolgen des Permomesozoikums geprägt. Der im zentralen Untersuchungsgebiet
charakteristische Deckenbau dieser Gesteine setzt sich westlich der Mürz fort, wobei das
Einfallen der meist flachen Deckenstapelung hier jedoch in nordwestliche bis westliche
Richtungen weist. Als tektonisch hangendstes Element treten im Bereich der nordwestlichen
Projektgebietsgrenze permische Porphyroide („Roßkogel-Porphyroid―) auf.
Die mehrfach metamorph überprägten Quarzphyllite bis Glimmerschiefer des SemmeringKristallins nehmen im Wesentlichen die zur Mürz abfallenden Talflanken südlich bzw.
südöstlich der Linie Lammer Kreuzschober - Hauzenberg ein und stellen eine Abfolge stark
geschieferter Gesteine mit schwankendem Quarzgehalt und unterschiedlich starker
tektonischer Überprägung dar. Die Gesteine weisen in ihren liegenden, südlicheren Anteilen
meist einen glimmerschieferähnlichen Habitus mit grobschuppigen Glimmermineralen
(Muskovit, Biotit) und gelegentlicher Granatführung und in den hangenderen, nord- bzw.
nordwestlicheren
Anteilen
einen
quarzphyllitischen
Habitus
mit
feinschupppigen,
serizitischen Belägen auf den Schieferungsflächen auf. Im Allgemeinen ist auch eine
Chloritführung anzutreffen. Häufig treten auch schieferungsparallele Quarzleisten, -lagen und
-knauern sowie eine schieferungsparallele Zerscherung mit Harnischflächen, tonigen
Bestegen und geringmächtigen Kataklasitstreifen auf.
Das überlagernde karbonatische Permomesozoikum ist im Grenzbereich zum SemmeringKristallin wie auch zum hellgrünen bis hellgrauen, meist gut geschieferten Porphyroid stark
tektonisch verschuppt und zeigt Wechsellagerungen von Quarzit und Karbonatgesteinen. Im
Bereich dieser Scher- und Störzonen sind häufig auch mächtigere, bis in den
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 75
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Zehnermeterbereich reichende, kataklastische Störungsgesteine anzutreffen (z.B. KB24/06). Insbesondere die eingeschuppten, massig bis dickbankig ausgebildeten Quarzite
liegen meist als sandig-grusiges Zerreibsel vor (z.B. Offenbachgraben, Eichhorntal).
Die Karbonatgesteine setzten sich aus dünn- bis dickbankigen Kalksteinen bis -marmoren,
aus meist massigen Dolomiten bis Dolomitmarmoren und massigen Rauhwacken zusammen
und sind z.T. tiefreichend verkarstet und beinhalten ergiebige Bergwasserkörper. Die
Rauhwacken sind v.a. im Bereich Dietlergraben als markante wandbildende Horizonte
ausgebildet. An lithologischen Grenzen sind vielfach karbonatische, metermächtige Brekzien
anzutreffen.
Die Lagerungsverhältnisse zeigen weitgehend flache bis mittelsteile Einfallswinkel mit
generellen Einfallsrichtungen von SW bis NW, wobei im Bereich des Permomesozoikums
eine große Variabilität der Einfallsrichtungen vorhanden ist.
Die z.T. intensive sprödtektonische Überprägung wird überwiegend durch SW-NO, parallel
bis subparallel zum Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystem streichende und
durch N(NW)-S(SO) streichende Störungen und Störungszonen charakterisiert (DECKER &
PERESSON, 1998 [29]). Untergeordnet treten auch O-W gerichtete Störungselemente auf.
An diese tektonischen Überprägungen sind häufig stark zerlegte Gesteine und kataklastische
Störungsgesteine in unterschiedlichen Ausbildungen und Mächtigkeiten gebunden (z.B. KB19/06, Störung im Bereich Lambachgraben).
Aus hydrogeologischer Sicht kommt vor allem den Karbonatgesteinen Bedeutung zu, an die
große Karstquellen gebunden sind. Die Wasserwegigkeiten innerhalb der phyllitischen bis
schiefrigen Gesteine des Semmering-Kristallins sind fast ausschließlich auf oberflächennahe
Verwitterungs- und Auflockerungsbereiche beschränkt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 76
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
7
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
GEOLOGISCHE BESCHREI BUNG DES TR ASSENRELE V AN TEN BEREICHS
Zur baugeologischen Detailbearbeitung des Projektes wurde der Gesamtprojektraum (siehe
Kapitel 6) zu einem „trassenrelevanten Bearbeitungsraum― eingeengt, der hinsichtlich seines
Gesteinsinventars,
des
detaillierten
Gebirgsbaus
und
der
im
Trassennahbereich
vorhandenen tektonischen Elemente beschrieben wird.
Die Grenzen dieses trassenrelevanten Bearbeitungsraumes sind in der beiliegenden
Geologische Karte - Detailkarten Blatt 1 und Blatt 2, M 1:10.000 (Plan Nr. 5510-EB-5000AL02-0104 und 5510-EB-5000AL-02-0105) ersichtlich. Alle nachfolgenden Ausführungen in
Kapitel 7 und 8 beziehen sich auf diesen Detailbereich.
7.1
Baugeologische Ei nheiten
Die Charakterisierung der im trassenrelevanten Raum maßgeblichen Gesteine bzw.
Gesteinseinheiten erfolgt in Form von „baugeologischen Einheiten―. Die Untergliederung
orientiert sich an den im Gelände differenzierten Kartiereinheiten. Teilweise wurden
Kartiereinheiten
bzw.
stratigraphische
Schichtglieder
auf
Grund
ähnlicher
ingenieurgeologischer Charakteristik zu einer „baugeologischen Einheit― vereint. Eine
Zusammenführung
erfolgte
dabei
nur
innerhalb
einer
großtektonischen
Einheit
(Grauwackenzone, Permomesozoikum, Wechsel-Kristallin, u.a.)
Die Beschreibung der baugeologischen Einheiten erfolgt in tabellarischer Form. Die Tabellen
beinhalten eine detaillierte makro- und mikroskopische Beschreibung des Gesteins, eine
Beschreibung des Trennflächengefüges, Angaben zur regionalen Verbreitung, die bau- und
hydrogeologischen Gebirgscharakteristika sowie eine Referenz zu den entsprechenden
lithostratigraphischen Einheiten.
Die verwendeten deskriptiven Begriffe zur Beschreibung der Gesteinsfestigkeit, Tropie,
Trennflächenabstände, Abrasivität sowie des Quellpotenzials sind im Berichtsanhang,
Kapitel 9.2.1 definiert.
7.1.1 Lockergesteine und neogene Sedimentgesteine
Die unterschiedlichen kartierten quartären Lockergesteine, deren Differenzierung vielfach auf
stratigraphischen und morphologischen Merkmalen beruht, können im Hinblick auf
baugeologische Fragestellungen i.W. in zwei Einheiten zusammengefasst werden
(Hangschutt und Bach-/Flussablagerungen). Stark lokal begrenzte Phänomene ohne
Relevanz für das Niveau der Tunneltrassierung (z.B. Gehängebrekzien, Moränen) wurden
dabei nicht berücksichtigt.
Eine umfassendere Beschreibung aller Lockergesteine im Untersuchungsraum, ihrer
regionalen Verteilung und morphologischen Merkmale ist in Kapitel 6.1 gegeben.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 77
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die diagenetisch verfestigten Sedimentgesteine des Neogens (v.a. Neogenbecken von
Kirchberg) stellen eine weitere baugeologische Einheit dar.
Eine Untergrundbeschreibung aus bodenmechanischer Sicht liegt für die Nahbereiche der
Portale, der Baustelleneinrichtungsflächen und der Zwischenangriffe im Bodenmechanischen
Gutachten Dr. LACKNER Plan Nr. 5510-EB-5100AL-00-0010 vor.
7.1.1.1 Hangschutt
Baugeologische Einheit:
Hangschutt
LG
Hangschutt
Kartiereinheit(en):
(Schuttfächer)
Korngrößen-/verteilung:
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Angetroffen im Gelände:
Schluff-Sand-Kies-Stein-Gemische, je nach Ausgangsgestein mit
unterschiedlicher Kornverteilung; meist mit deutlichem Feinkornanteil, tw.
Blockeinlagerungen.
Weitgestufte, meist schlecht sortierte Lockergesteine mit deutlichem
Feinkornanteil (Schluff-Ton). Meist komponentengestütztes Gefüge;
Komponenten mit durchwegs schlechter Kornrundung. Variable
Lagerungsdichte von locker bis dicht.
Die Eigenschaften variieren in Abhängigkeit vom Gesteinsinhalt des
Liefergebietes. Die Mächtigkeiten reichen von wenigen Metern bis zu
mehreren Zehnermetern.
Weitverbreitet im gesamten Untersuchungsraum.
Tunnelbautechnisch
relevant
(Portalbereiche,
Zwischenangriffe,
Maßgebliche Bohrungen: Schächte): KB-37/08, KB-38/08, KB-14/08, KB-24/08, KB-42/08, KB47/08, KB/48/08
Hydrogeologische
Charakteristik:
In Gebieten mit silikatgesteinsdominierten Einzugsgebieten können je
nach Gesteinsbestand die Durchlässigkeiten zwischen mäßig und sehr
gering durchlässig variieren. In Bereichen mit karbonatisch und
quarzitisch dominierten Einzugsgebieten sind auch sehr gute
Wasserwegigkeiten vorhanden (weitreichende
Abschnitte ohne
nennenswerte
Oberflächenabflüsse).
Generell
Ausbildung
von
Porengrundwasserkörpern.
Baugeologische
Bemerkungen:
Lockergestein; in Hanglagen sind potentiell
bauinduzierte Kriechbewegungen zu beachten.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
vorhandene
bzw.
Seite 78
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.1.2 Bach- und Flussablagerungen
Baugeologische Einheit:
Bach- und Flussablagerungen
Kartiereinheit(en):
Alluvionen; (Terrassen- / Schwemmfächersedimente)
Korngrößen-/verteilung:
Sand-Kies-Stein-Gemische unterschiedlicher Kornverteilung, mit meist
nur untergeordnetem Feinkornanteil, untergeordnet Blockeinlagerungen
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
LG
Weitgestufte
Lockergesteine
mit
meist
nur
untergeordnetem
Feinkornanteil. Meist komponentengestütztes Gefüge; Komponenten mit
vielfach guter Kornrundung. Sandige bzw. feinteilreiche Lagen und Linsen
mit lateral begrenzter Ausdehnung können in geringer Stärke (cm- bis
oberer dm-Bereich) auftreten. Variable Lagerungsdichte von locker bis
dicht.
Die Eigenschaften variieren in Abhängigkeit vom Gesteinsinhalt. Die
Mächtigkeiten reichen von wenigen Metern bis zu mehreren
Zehnermetern.
Angetroffen im Gelände:
Talfüllungen entlang der Mürz, Fröschnitz und Schwarza, in geringer
Mächtigkeit im Aue- und Trattenbachtal.
Maßgebliche Bohrungen: (E108/89), KB-54/06, KB-35/08
Hydrogeologische
Charakteristik:
Je nach Gesteinsbestand liegen unterschiedliche Durchlässigkeiten vor.
Stark karbonatisch dominierte Bach- und Flussablagerungen weisen sehr
gute Durchlässigkeiten auf (z.B. im Bereich der Mürz westlich von
Mürzzuschlag). Die Bachsedimente mit geringen bis nicht karbonatischen
Anteilen variieren zwischen mäßig bis sehr gering durchlässig
Baugeologische
Bemerkungen:
Lockergestein
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 79
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.1.3 Blockschotter („Neogen von Kirchberg―)
Baugeologische Einheit:
Blockschotter („Neogen von Kirchberg“)
Kartiereinheit(en):
Kies, schluffig-feinsandig, steinig bis blockig (Tertiär)
Korngrößen-/verteilung:
Die Grobkornkomponenten variieren abschnittweise innerhalb der Kiesund Steinfraktion, in steinig-blockigen Schichten reichen die Korngrößen
bis Blockgröße mit bis zu 1 m Kantenlänge. Die feinkörnige Matrix besteht
teilweise aus einem tonigen Feinsand-Schluffgemisch, teilweise auch aus
Sand mit geringem Feinkornanteil.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Es handelt sich vorwiegend um komponentengestützte Konglomerate mit
meist gutem Rundungsgrad. Untergeordnet treten auch matrixgestützte
Schichten auf. Je nach Dominanz des Liefergebietes bestehen die
Komponenten fast ausschließlich aus kristallinen Gesteinen (Quarzphyllit,
Grobgneise, Albitgneise) bis fast ausschließlich aus karbonatischen
Gesteinen (Kalke, Dolomit). Die Matrix ist zumeist grünlichgrau.
Oberflächennah verwitterte
schluffigem Kies entfestigt.
Angetroffen im Gelände:
NEO
Bereiche
sind
zu
steinigem,
sandig-
Westrand des Kirchberger Beckens, Raum Brandstatt – Otterthal Alpeltal.
Maßgebliche Bohrungen: KB-53/06
Hydrogeologische
Charakteristik:
Aufgrund fehlender wasserwegiger Trennflächen ist die Durchlässigkeit
der Konglomerate gering bis sehr gering (Grundwasserstauer für
Porengrundwasser in aufliegenden Lockergesteinen).
Baugeologische
Bemerkungen:
Der Grad der Verfestigung variiert; kristallindominierte Abfolgen sind
generell geringer verfestigt als karbonatisch dominierte. Vereinzelt treten
glatte Harnischflächen mit tonigen Bestegen auf. Da keine Schicht- und
Kluftflächen ausgebildet sind, werden die baugeologischen Eigenschaften
vorrangig vom Grad der Verfestigung und sekundär vom
Mengenverhältnis der Komponenten zur Matrix bestimmt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 80
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.2 Grauwackenzone - Silbersberg-Gruppe und Norische Decke
Die oberostalpine Grauwackenzone bildet das tektonisch höchste Element im alpinen
Gebirgsbau
des
Projektgebietes
und
wird
im
nordöstlichen
Teil
des
relevanten
Trassenbereichs angetroffen. Nach der klassischen Gliederung wird innerhalb der östlichen
Grauwackenzone in die „Veitscher Decke― im Liegenden und die „Norische Decke― (inklusive
„Silbersberg-Gruppe―) im Hangenden der Grauwackenzone unterschieden. Die aus neueren
Bearbeitungen hervorgehende Sichtweise des internen Deckenbaus innerhalb der
Grauwackenzone ist in Kapitel 6.2 dargestellt und fasst die „Silbersberg-Gruppe― als eigene
Decke auf, die von den Gesteinen der „Kaintaleck-Decke― und der „Norischen Decke―
überlagert werden.
Im gegenständlichen relevanten Trassennahbereich sind vor allem die Gesteine der
„Silbersberg-Gruppe― maßgeblich. Bei diesen handelt es sich im Wesentlichen um
niedriggradig metamorphe Gesteine, die als Phyllite und geröllführende Schiefer bis
Phyllite mit Übergängen zu Metasandsteinen und Metakonglomeraten vorliegen. Lokal
treten
konkordante
Einschaltungen
von
Grünschiefern
und
Quarzitschiefern
bis
Metaarkosen auf. Altersmäßig werden diese Metasedimente nach jüngeren Untersuchungen
vorwiegend dem Perm (Jungpaläozoikum) zugeordnet. In die Metasedimente sind örtlich
Riebeckitgneis-Körper (mylonitische Orthogneise) tektonisch eingeschaltet.
Als Vertreter der hangenden Anteile in der Norischen Decke sind im Trassennahbereich
Körper aus Porphyrschiefer („Blasseneckporphyroid―) vorhanden, die vorwiegend auf
Gesteinen der Veitscher Decke (siehe Kapitel 7.1.3) als tektonische Deckschollen auflagern.
Die Porphyrgesteine werden als saure Metavulkanite des Oberen Ordoviziums angesehen.
Diese werden zwar im Tunnel nach derzeitigem Kenntnisstand nicht angetroffen, stellen
jedoch maßgebliche morphologische und geologische Bauelemente im Abschnitt der
Grauwackenzone entlang der Trasse dar.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 81
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.2.1 Phyllit („Silbersberg-Gruppe―)
Baugeologische Einheit:
Phyllit
Kartiereinheit(en):
Phyllit [Phyllit der „Silbersberg-Gruppe―]
GWZ - ND
Phyllit bis quarzreicher Phyllit
Lithologie /
lithologische Varietäten:
Lokal schwach graphitischer Phyllit; häufig Übergänge zu geröllführenden
Varietäten, zu Metafeinsandstein bzw. Schiefer und Serizitphyllit (in
Störungen). Örtlich Wechsel im cm- bis m-Bereich mit „Grünschiefer―.
Graue bis häufig violettgraue (Hämatitfärbung) und grünlichgraue Phyllite
mit meist blättriger, teilweise dünnplattiger Ausbildung. Teilweise
Lagenbau im mm- bis cm-Bereich mit Wechsel von schichtsilikatreichen
mit quarzreichen Lagen.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Schieferungsflächen sind meist eben-glatt, tw. auch eben bis welligpoliert (geschert, Harnische), die Normalabstände liegen im mm- bis
maximal unteren cm-Bereich. Häufig tonige bis serizitische Bestege.
Vorwiegend starke Anisotropie.
Die Schieferungsflächen dominieren das Trennflächengefüge, Klüfte sind
in untergeordnetem Ausmaß ausgebildet und weisen eine geringe
Persistenz auf (Kleinklüftung). Kluftkörper sind daher vorwiegend blättrigschuppig bis linsenförmig. In Verwitterungsbereichen zeigen die
Trennflächen oxidische Anflüge (Fe-Karbonat, Pyrit).
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Muskovit (28 – 55%), Quarz (18 – 38%), Plagioklas
(7 – 26%); Nebengemengeteile: Chlorit (Spuren bis 10%), Kalzit (0 – 8%),
Dolomit (0 – 12%); Akzessorien: Kalifeldspat, Erzphasen (Pyrit, Hämatit),
Paragonit, Turmalin, Graphit, Smektit
Feinkörniges bis sehr feinkörniges Gestein, deutlich anisotropes Gefüge,
straffe Paralleltextur mit serizitischen Lagen und Quarz- und Feldspatreichen Lagen. Teilweise Quarz als schlecht gerundete Klasten, oft
linsenförmig ausgelängt. Oberflächennah Alteration von eisenreichen
Mineralphasen (Imprägnierung mit Eisen-Hydroxiden).
Schafkogel, Pettenbach, nördlicher Eichberg
KB-01/08, KB-02/08, KB-53/08, KB-37/08, KB-38/08
Maßgebliche Bohrungen:
SBT-alt: B 9, B 9/94, 14a/91, 15a/91
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Meist entlang der Schieferungsflächen geschert (tonig-serzitische
Bestege); Verfaltungen und Zerlegung (vorwiegend schieferungsparallel);
mit zunehmender Beanspruchung Übergänge zu Serizitphyllit; entlang
von Scherbahnen glatte bis polierte Harnische und cm- bis dm-starke,
vorwiegend schluffige Kataklasite; in Störungszonen können diese > 1m
Stärke erreichen.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Weitgehend wasserstauende Eigenschaften (k f = <1x10 m/s), nur im
Auflockerungsund
Verwitterungsbereich
etwas
höhere
Durchlässigkeiten.
Baugeologische
Bemerkungen:
Das Gestein neigt entlang der Schieferungsflächen zu raschem,
blättrigem Auflockern. In gescherten Abschnitten vorwiegend geringe
Anteile an quellfähigen Tonmineralen (effektiver Smektitgehalt um 1%), in
Kataklasiten vereinzelt bis 30%.
-8
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 82
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.2.2 Schiefer und Phyllit, geröllführend („Silbersberg-Gruppe―)
Baugeologische Einheit:
Schiefer und Phyllit, geröllführend
Kartiereinheit(en):
Schiefer und Phyllit, geröllführend
Lithologie /
Schiefer, phyllitische Schiefer, quarzreiche Schiefer, Geröllschiefer,
Konglomeratschiefer, Metasandstein bis Metakonglomerat
lithologische Varietäten:
GWZ - ND
Übergänge zu Serizitschiefer und Grünschiefer; örtlich Metaarkose.
Graue, grüngraue bis violettgraue Schiefer (tw. phyllitisch), häufig mit
psammitischem Charakter (Übergänge zu Metasandstein); mit mm- bis
selten wenige cm-großen, weißen Quarzgeröllen in meist feinkörniger
Grundmasse. Die Gerölle sind oft linsenförmig-flaserig deformiert bis
lagenförmig ausgewalzt. Teilweise Lagenbau im mm-Bereich mit
feinkörnigen schichtsilikatreichen und quarz-feldspatreichen Lagen.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Mäßig anisotropes bis teilweise stark anisotropes Gestein, die
Schieferungsflächen weisen Abstände im cm-Bereich (dünnplattig bis
plattig) und vorwiegend eben bis wellige und raue, tw. auch glatte
Oberflächen (untergeordnet tonige Bestege) auf.
Die Schieferungsflächen sind teilweise dominant, die Klüftung tritt mittelbis engständig auf. Die Kluftkörper sind gleichförmig bis tafelförmigschuppig und erreichen cm- bis untere dm-Größe, in phyllitischen
Bereichen blättrig-tafelförmig.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Quarz (26 – 69%), Muskovit (15 – 47%), Plagioklas
(3 – 25%); Nebengemengeteile: Chlorit (3 - örtlich 20%), Kalzit (0 – 5%),
Dolomit (0 – 12%); Akzessorien: Erzphasen (Pyrit, Hämatit), Paragonit,
Turmalin, selten Graphit.
Quarzklasten (schlecht gerundet, gut verzahnte Subkörner) in mm- bis
cm-Größe und tw. detritärer Feldspat schwimmen in einer feinkörnigen
Matrix aus Quarz, Plagioklas und serzitischem Muskovit. Karbonatisierte
Nester und Adern. Schieferung unter dem Mikroskop teilweise undeutlich.
Schafkogel, Pettenbach, nördlicher Eichberg
KB-01/08, KB-02/08, KB-53/08, KB-37/08
Maßgebliche Bohrungen:
SBT-alt: B 14, 14a/91, 15a/91
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Mit steigender tektonischer Überprägung zunehmend kleinstückig zerlegt
und teilweise schieferungsparallel geschert (Harnische, tonige Bestege;
Übergänge zu Serizitschiefer); in Scherzonen teilweise verminderte
Kornbindung
(mürbe;
feinkörnige
Grundmasse
zwischen
Quarzkomponenten zerschert) und cm- bis dm-, örtlich auch > 1m starke
sandig-schluffige Kataklasite mit Kieskomponenten.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Weitgehend wasserstauende Eigenschaften (k f = <1x10 m/s), nur im
Auflockerungsund
Verwitterungsbereich
etwas
höhere
Durchlässigkeiten.
In
Härtlingsrippen
geringfügige
Kluftwasserwegigkeiten möglich.
Baugeologische
Bemerkungen:
Gegenüber den Silbersbergphylliten deutlich höhere Festigkeit (lokal
Härtlingsrippen bildend) und höhere Abrasivität; geringere mechanische
Wirksamkeit der Schieferungsflächen aufgrund der Geröllführung.
-8
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 83
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.2.3 Riebeckitgneis
Baugeologische Einheit:
Riebeckitgneis
Kartiereinheit(en):
Riebeckitgneis
Lithologie /
Riebeckitgneis („Forellenstein―, „Forellengneis―)
GWZ - ND
lithologische Varietäten:
Hellgrauer bis grauer, feinkörniger Orthogneis mit mm bis cm großen,
linsenförmigen, dunklen „Einsprenglingen― (Riebeckit), die dem Gestein
ein Forellenhaut-ähnliches Aussehen geben. Das Gestein ist stark duktil
verformt (Mylonit) und tritt als Großscherkörper mit 10er- bis 100erMetergröße in der Silbersberg-Gruppe auf.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Das Gestein ist vorwiegend massig mit schwach ausgeprägter
(mechanisch wirksamer) Schieferung im oberen cm- bis unteren dmAbstand. Die größeren Komponenten sind entsprechend eingeregelt.
Bereichsweise tritt in stärker zerlegten Bereichen eine „Bruchschieferung―
im cm-Bereich auf.
Das Trennflächengefüge wird von K- und S-Flächen (meist eben und
rauwandig)
gebildet.
Gering
zerlegte
Bereiche
weisen
Trennflächenabstände im dm- bis m-Abstand auf, in zerlegten Bereichen
liegt eine engständige Klüftung vor.
Hauptbestandteile: Quarz, Feldspat, Riebeckit
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Nebenbestandteile: Klinopyroxene, Glimmer, Vererzungen
(Mikroskopische Untersuchungen wurden nicht durchgeführt.)
Angetroffen im Gelände:
Steinbruch westlich Gloggnitz (Wolfsschlucht), SW-Stadtrand
Gloggnitz; Seitengraben von Payerbachgraben (Hanlhof)
von
Maßgebliche Bohrungen:
Das Gestein wurde weder bei Bohrungen SBT-alt noch SBT-neu
angetroffen.
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Begehungen im Steinbruch bei Gloggnitz (Wolfsschlucht) zeigen eine
starke tektonische Beanspruchung und bereichsweise starke Zerlegung
des Gesteins durch sehr engständige Kleinklüfte. Entlang von Harnischen
treten sandig-grusige Füllungen aus Gesteinszerreibsel bis cm-Stärke
auf.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Weitgehend wasserstauende Eigenschaften (k f = <1x10 m/s), nur im
Auflockerungs- und Verwitterungsbereich bzw. in Zerrüttungszonen
-7
höhere Durchlässigkeiten über geöffnete Klüfte (bis kf = 5x10 m/s).
Baugeologische
Bemerkungen:
Kompetentes Gestein (hart bis sehr hart) mit hoher Abrasivität (als sehr
abrasiv eingeschätzt). Wird im SBTn nicht angetroffen.
-8
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 84
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.2.4 Quarzitschiefer („Silbersberg-Gruppe―)
Baugeologische Einheit:
Quarzitschiefer
GWZ - ND
Kartiereinheit(en):
Quarzit, feinkörnig bzw. Meta-Arkose
Lithologie /
Quarzitschiefer, Quarzite bis Metaarkoseschiefer, quarzreiche Schiefer
lithologische Varietäten:
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Graue, grünlichgraue, rötlichbraune und braungraue quarzreiche Schiefer
bis Quarzite/Metaarkosen, feinkörnig, teilweise einen Lagenbau im mmbis unteren cm-Bereich aufweisend (nicht mechanisch wirksam). Zum Teil
schlierige Texturen (hellgrau) bzw. farbliche Bänderung bis cm-Stärke.
Die Gesteine treten als mehrere Meter bis einige 10er-Meter starke Züge
im primären Verband mit Phylliten und Schiefern der Silbersberggruppe
auf.
Mäßig anisotropes Gestein mit bankigem bis dünnbankigem, örtlich auch
dickplattigem Habitus. Teilweise ist die Schieferung recht undeutlich. Die
Schieferungsflächen sind in der Regel eben und glatt und häufig mit
rotbraunen tonigen Bestegen belegt (Harnische).
Die Kleinklüftung dominiert, diese weist eben bis stufige und raue
Wandungen und vorwiegend Abstände im cm- bis unteren dm-Bereich
(eng- bis sehr engständig) auf. Lokal sind die Klüfte mit Quarz verheilt.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Quarz (38 bzw. 59%), Plagioklas (7 bzw. 42%),;
Nebengemengeteile: Muskovit (0 bzw. 16%) Dolomit (4 bzw. 10%),
Kalifeldspat (6%), Chlorit (5%); Akzessorien: Kalzit, Magnesit, Erzphasen
(Pyrit, Hämatit), lokal Graphit. Anhydrit fraglich.
Deutlich geschiefertes Gefüge mit mm-dicken Quarzbändern und einer
sehr feinkörnigen Grundmasse (Quarz, Glimmer, Plagioklas).
Karbonatisches Adernetzwerk.
Das Gestein wurde an der Geländeoberfläche im trassenrelevanten
Bereich in Aufschlüssen nicht angetroffen.
KB-01/08
Maßgebliche Bohrungen:
SBT-alt: 15a/91
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Schieferungsflächen sind in tektonisch beanspruchten Bereichen häufig
geschert (Harnische). Das Gestein zerbricht daher bei starker
tektonischer Überprägung mit starker Zerlegung entlang der Kleinklüfte.
In Scherzonen liegen kiesige Kataklasite in dm-Stärke mit geringen
Feinanteilen vor.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Wegen der häufig tonigen Kluftfüllungen weitgehend wasserstauende
-8
Eigenschaften (kf = <1x10
m/s), nur im Auflockerungs- und
Verwitterungsbereich etwas höhere Durchlässigkeiten.
Baugeologische
Bemerkungen:
Gestein mit hoher Festigkeit; „sehr abrasiv―; aufgrund der geringen
Verformungswilligkeit gegenüber den umgebenden Phylliten häufig stark
zerlegt und zerbrochen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 85
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.2.5 Grünschiefer („Silbersberg-Gruppe―)
Baugeologische Einheit:
Grünschiefer
GWZ - ND
Kartiereinheit(en):
Grünschiefer
Lithologie /
Chloritphyllit, Chloritschiefer („Grünschiefer―)
lithologische Varietäten:
Übergänge zu geröllführenden Schiefern und Metasandsteinen.
Graugrüne bis grüne Phyllite und Schiefer, die teilweise in cm- bis dmWechsellagerung mit Phylliten und Schiefern, teilweise auch als bis zu
mehrere 10er Meter starke Züge in der „Silbersberggruppe― auftreten.
Häufig Lagenbau im mm-Bereich mit feinkörnigen schichtsilikatreichen
und quarz-feldspatreichen Lagen.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Mäßig anisotrope (schieferige Typen mit dünnplattigem bis plattigem
Habitus) bis teilweise stark anisotrope (phyllitische, blättrige bis
dünnplattige) Gesteine. Die Schieferungsflächen sind vorwiegend eben
bis wellig und rau bis glatt und führen teilweise tonige Bestege.
Die Klüftung ist mittel- bis engständig mit eben-rauen bis eben-glatten
Oberflächen, die Kluftkörper sind gleichförmig bis tafelförmig-schuppig
und erreichen cm- bis untere dm-Größe. Phyllitische Anteile zeigen
blättrig-tafelförmige Kluftkörper.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Quarz (28 – 34%), Muskovit (16 – 45%), Plagioklas
(0 – 26%), Karbonat (0 – 28%); Chlorit (6 – 21%); Nebengemengeteile
und Akzessorien: Turmalin.
Phyllitische Typen sind feinblättrig, vorwiegend deutlich geschiefert, mit
einer straffen Bänderungen im mm-Bereich. Schieferige Typen weisen ein
feinkörniges, isotropes Gefüge aus einer Quarz-Serizit-Matrix auf und
können schlecht gerundete Quarzklasten bis mm-Größe führen.
Schafkogel, Abfaltersbach, nördlicher Eichberg
KB-01/08, KB-02/08
Maßgebliche Bohrungen:
SBT-alt: 15a/91
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Ausbildung und Verhalten bei tektonischer Überprägung ist vergleichbar
mit Phylliten und Schiefern der „Silbersberg-Gruppe―. Mit zunehmender
tektonischer Überprägung sind die Gesteine kleinstückig stark zerlegt und
häufig schieferungsparallel geschert (Harnische, tonige-serizitische
Bestege); in Scherzonen treten cm- bis dm-, örtlich auch > 1m starke
vorwiegend schluffig-sandige Kataklasite mit Kieskomponenten auf.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Wegen der häufig tonigen Kluftfüllungen weitgehend wasserstauende
-8
Eigenschaften (kf = <1x10
m/s), nur im Auflockerungs- und
Verwitterungsbereich etwas höhere Durchlässigkeiten.
Baugeologische
Bemerkungen:
Die baugeologischen Eigenschaften der phyllitischen Typen entsprechen
jenen der Phyllite der „Silbersberg-Gruppe―, diejenigen der schieferigen
Typen den Schiefern der „Silbersberg-Gruppe―.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 86
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.2.6 Porphyrschiefer („Blasseneckporphyroid―)
Baugeologische Einheit:
Porphyrschiefer
GWZ - ND
Kartiereinheit(en):
Porphyrschiefer [„Blasseneckporphyroid―]
Lithologie /
Porphyrschiefer, Porphyroid, Porphyrgneis
lithologische Varietäten:
Übergänge zu geröllführenden Schiefern und Metasandsteinen.
Grüngraue bis graue, körnige Gesteine, teilweise undeutlich geschiefert
bis massig, teilweise mit deutlicher Schieferung. Die Gesteine enthalten
bis mehrere mm-große helle Quarzeinsprenglinge (Porphyrquarz), Quarz
bildet auch häufig ausgedünnte, mm- bis cm-starke Lagen.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Schieferung ist unterschiedlich intensiv ausgeprägt. Die Abstände der
mechanisch wirksamen Schieferungsflächen liegen zumeist im oberen
cm- bis unteren dm-Bereich.
Die Klüfte weisen eben-raue bis stufig-raue Oberflächen und Abstände im
unteren bis mittleren dm-Bereich, in stärker beanspruchten Abschnitten
auch bis zum cm-Bereich auf.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Muskovit (16 - 59 %), Quarz (17 - 29 %), Plagioklas (4 - 48 %), Chlorit (4 26 %); Karbonat (Kalzit, Dolomit: bis 5%). Da im trassenrelevanten
Bereich nur eine Probe untersucht wurde, sind für die Angabe des
Mineralbestandes alle Proben aus dem gesamten Untersuchungsbereich
herangezogen worden.
In einer meist sehr feinkörnigen Grundmasse (v.a. Quarz, Muskovit,
Chlorit) treten größere, eckige und schlecht gerundete Körner (bis mmGröße) aus Quarz und Feldspat auf. Deutlich geschiefertes Gefüge.
Angetroffen im Gelände:
Eichberg, Kobermannsberg
Maßgebliche Bohrungen: KB-55/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Da sowohl die vorhandenen Aufschlüsse, als auch die erbohrten
Kernstrecken sehr oberflächennahe liegen, sind diese wesentlich durch
den Verwitterungseinfluss mitbestimmt. Der Porphyrschiefer ist in
tektonisch beanspruchten Bereichen kleinstückig entlang der Klüfte
zerlegt und entlang von Bewegungsbahnen zu sandigem Gesteinsgrus
(cm- bis dm-starke Kataklasite) entfestigt.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Baugeologische
Bemerkungen:
Kompetentes Gestein mit hohen bis mäßig hohen Gesteinsfestigkeiten;
durchwegs sehr abrasiv. Das Gebirgsverhalten wird von den
Eigenschaften des Trennflächennetzes bestimmt.
Im SBTn wird dieses Gestein nicht angetroffen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 87
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.3 Grauwackenzone - Veitscher Decke
Die
Veitscher
Decke
Grauwackenzone. Die
repräsentiert
Gesteinsserien
das
tektonisch
tiefste
der Veitscher Decke
Deckenelement
umfassen
der
vorwiegend
epimetamorphe Sedimentgesteine mit Karbon-Alter. Es dominieren klastische MetaSedimentgesteine (Meta-Sandsteine, Meta-Quarzkonglomerate) und dunkelgraue, meist
graphitische Phyllite bis Schiefer (graphitische Phyllite, Graphitphyllit, graphitischer
Metasiltstein). Die Gesteine liegen häufig als Wechsellagerungen im dm- bis 10erMeterbereich vor. Karbonatische Einschaltungen (Dolomit, Magnesit) treten ausschließlich
im Ostteil des Projektgebietes als unterschiedlich große Scherkörper in den hangenden
Anteilen der Veitscher Decke auf.
Der Gebirgsbau und die lokalen Gebirgsverhältnisse der Veitscher Decke sind in Kapitel
7.2.3 beschrieben.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 88
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.3.1 Dolomit, Magnesit
Baugeologische Einheit:
Dolomit, Magnesit
Kartiereinheit(en):
Dolomit, Magnesit
Lithologie /
Dolomit, Magnesit
GWZ - VD
lithologische Varietäten:
Es handelt sich um graue bis dunkelgraue und im Verwitterungsbereich
gelblichgraue Karbonatgesteine aus Dolomit und Magnesit. Magnesit ist
teilweise spatig bis grobspatig, teilweise auch linsig-flaserig ausgebildet.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Massige und undeutlich gebankte sowie dickplattige bis bankige
Variationen mit geringer Anisotropie bzw. isotropen Eigenschaften.
Schichtflächen sind meist stufig und rau, in gescherten Bereichen auch
mit sandig-schluffigem Gesteinszerreibsel belegt bzw. weisen in
Randbereichen graphitische Einpressungen auf.
Die Gesteine sind im Wesentlichen mittelständig geklüftet, stärker
zerlegte Abschnitte weisen eng- bis sehr engständige Kleinklüfte auf.
Kompakte Abschnitte treten nur untergeordnet auf.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Dolomit: Dolomit (82 – 85%), Magnesit (0 – 4%), Talk (0 – 9%), Quarz
(5%), Muskovit und Chlorit (bis 13%); Magnesit: Magnesit (80 – 91%),
Talk (2 – 12%), Dolomit (2 – 4%), Chlorit (bis 4%)
Dolomit: feinkörnige isotrope Karbonatmatrix mit serizitischen und
quarzreichen Aggregaten und chloritischen Adern. Magnesit:
grobkörniges spatiges gut verzahntes Gefüge mit mm- bis cm-großen
Karbonatkristallen und silikatischen Adern und Rändern.
Eichberg; Magnesit wurde teilweise obertage und teilweise untertage in
Furth (bei Gloggnitz), am Eichberg und am Kobermannsberg abgebaut
(Bergbau seit mehr als 50 Jahren eingestellt).
Maßgebliche Bohrungen: KB-03/08, KB-55/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Aufgrund der intensiven Tektonik im Bereich Eichberg liegen die Dolomite
und Magnesite der Veitscher Decke hier häufig stark beansprucht und
zerlegt vor. Lokal sind sandig-vergruste Kataklasitzonen (cm- bis dmStärke) und „mürbe―, teilweise vertalkte Gesteinsabschnitte von mehreren
Metern Stärke erbohrt worden. Wo reiner Talk in größerem Ausmaß (dmbis m-Stärke) vorhanden ist, treten ausgeprägte Schwächezonen im
Gebirge auf. Randlich der Dolomit-Magnesit-Scherkörper sind die
phyllitischen Nebengesteine stark zerschert (Kataklasite im Bereich der
„Hart-Weich-Kontakte―).
Hydrogeologische
Charakteristik:
Dolomit-Magnesit-Scherkörper sind generell mäßig bis gut durchlässig,
führen aber wegen einer sehr gering durchlässigen „Ummantelung― aus
zumeist hochgradig tektonisch zerscherten Phylliten Kluftwasserkörper
geringer Ergiebigkeit.
Baugeologische
Bemerkungen:
Die Gesteine sind oft als Härtlingskörper aus den hochgradig tektonisch
beanspruchten phyllitischen Nebengesteinen herauserodiert. Dolomite
weisen mäßig hohe bis hohe, Magnesit teilweise auch sehr hohe
Festigkeiten auf.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 89
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.3.2 Phyllit, Schiefer, graphitisch
Baugeologische Einheit:
Phyllite und Schiefer, graphitisch
GWZ - VD
Kartiereinheit(en):
Phyllit - Schiefer, graphitisch, Graphitphyllit
Lithologie /
Graphitischer Phyllit, Graphitphyllit, graphitischer Metasiltstein
lithologische Varietäten:
Graphitischer Schiefer; Übergänge zu graphitischem Metafeinsandstein
Dunkelgraue bis schwarze, vorwiegend sehr feinkörnige Phyllite mit
variierender graphitischer Pigmentierung. Zum Teil karbonatisch, bei
gröberkörniger Ausbildung (Metasiltstein) detritische Glimmerblättchen.
Örtlich Einschaltung von Metasandstein in dm-Stärke bzw. Übergänge zu
Metafeinsandstein.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Vorwiegend blättrige (Phyllite) bis dünnplattige (Metasiltsteine)
Ausbildung mit Abständen der Schieferungsflächen im mm- bis unteren
cm-Abstand und starker Anisotropie. Häufig schieferungsparallel
geschert, mit wellig-polierten Harnischen und graphitischen Bestegen.
Untergeordnet dickplattig bis dünnbankig in gering beanspruchten
Metasiltsteinen.
Schieferungsflächen dominieren das Trennflächengefüge; Klüftung meist
sehr engständig bis engständig (Abstände im cm-Bereich). Vor allem
entlang von glatten bis polierten Harnischflächen graphitische Bestege.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Quarz (21 – 45%), Muskovit (28 – 44%), Chlorit (9 –
27 %), Plagioklas (0 – 9%); Nebengemengeteile: Dolomit (0 – 9%),
Kalifeldspat (0 – 6%); Akzessorien: Kalzit (bis 1%), Siderit (bis 6%),
Paragonit, Margarit, Pyrit (bis 3%), Graphit, tw. Smektit.
Sehr feinkörnig, ausgeprägte Paralleltextur und sehr gute Einregelung;
Kleinfältelung; tw. Karbonatlinsen bis mm-Größe; Lagenbau mit quarzund muskovitdominierten Lagen.
Eichberg
Maßgebliche Bohrungen: KB-03/08, KB-55/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Wenig kompetentes, meist stark anisotropes Gestein, wird bei
tektonischer Beanspruchung stark und bis in den Kleinstbereich geschert,
verfaltet und zu Störungsgesteinen (tonig-schluffige Kataklasite in dm- bis
m-Stärke) entfestigt. In ausgeprägten Störungszonen bilden häufig
graphitische Phyllite die am stärksten entfestigten Kernzonen.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Weitgehend wasserstauende Eigenschaften (kf = <1x10 m/s), nur im
Auflockerungs- und Verwitterungsbereich etwas höhere Durchlässigkeiten
möglich. Meist nur Durchfeuchtungen zu erwarten.
Baugeologische
Bemerkungen:
Gebirge mit hoher Teilbeweglichkeit und im gescherten Zustand
steifplastischen und wasserempfindlichen Eigenschaften. Bildet als
Zwischenlagen zwischen Metasandsteinschichtpaketen schichtparallele
Schwächezonen im Gebirgsaufbau. Quellfähige Tonminerale wurden vor
allem in kataklastischen Anteilen (Störungszonen) mit geringen Anteilen
(meist um 1-2%, selten bis 5% effektiver Smektitgehalt) angetroffen.
-8
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 90
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.3.3 Metasandstein, Metakonglomerat
Baugeologische Einheit:
Metasandstein, Metakonglomerat
GWZ - VD
Kartiereinheit(en):
Metasandstein, Schiefer, Metawacke; Meta-Quarzkonglomerat
Lithologie /
Metasandstein, Metakonglomerat, Meta-Quarzkonglomerat
lithologische Varietäten:
Übergänge zu Metaarkose und Metasiltstein
Graue mittel bis grobkörnige Metasedimentgesteine, mit oft undeutlicher
Schieferung, örtlich leicht graphitisch; gehen lagenweise in Meta-(Quarz)Konglomerat mit bis cm-großen Quarzgeröllen über bzw. wechseln im
dm- bis m-Bereich mit diesen. Örtlich Übergänge zu dunkelgrauen
Metafeinsandsteinen bis Metasiltsteinen. Teilweise Zwischenlagen aus
graphitischen Phylliten und Schiefern in cm- bis oberer dm-Stärke.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Vorwiegend dünnbankige, teilweise auch bankige und selten plattige
Ausbildung mit oft undeutlicher Schieferung; mäßige Anisotropie. Die
Schieferungsflächen sind eben-rau, teilweise auch glatt mit schwach
tonigen bis graphitischen Bestegen. Teilweise mm-große detritäre
Glimmerblättchen entlang der Schieferungsflächen.
Die vorwiegend engständige Klüftung dominiert das Trennflächengefüge,
Klüfte sind teilweise mit Quarz verheilt bzw. reaktiviert; Harnische weisen
tonig-graphitische Füllungen auf. Gleichförmig-stückige Kluftkörper.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Quarz (45 – 62%), Muskovit (25 – 42%), Karbonat (0
– 24%); Nebengemengeteile: Chlorit (0 – 6 %; selten bis 30%), Plagioklas
(0 – 6%, lokal bis 10%); Akzessorien: Kalifeldspat (bis 1%), Pyrit und
opake Phasen (bis 2%), Turmalin, Graphit.
Feinkörnige richtungslose bis schwach anisotrope, teilweise auch deutlich
anisotrope Grundmasse aus Quarz und Glimmer (bis 0,1mm Korngröße),
in der bis zu 3mm-große eckige Quarz- und Feldspatklasten eingebettet
sind. Teilweise mm-starke Karbonat-Adern und Nester.
Eichberg-Südabhang
Maßgebliche Bohrungen: KB-03/08, KB-55/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Mit zunehmender tektonischer Beanspruchung ist meist eine
Schwächung des Kornverbandes verbunden. Die Gesteine verlieren
deutlich an Festigkeit und sind „mürbe― geschert, bzw. entlang von
Bewegungsbahnen und in Kernbereichen von Scherzonen auch zu
sandig-kiesigem Grus (Kataklasit in cm- bis dm-Stärke) entfestigt.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Generell eher schlechte Durchlässigkeiten (k f = <1x10 m/s) vorhanden,
lokal begrenzte Kluftwasserführungen zu erwarten.
Baugeologische
Bemerkungen:
Gesteine mit mäßig hoher bis hoher Festigkeit; „sehr abrasiv― bis „extrem
abrasiv―; kompetente Gesteinsanteile innerhalb der Veitscher Decke;
Gebirgsfestigkeit wird durch teilweise vorhandene Zwischenlagen aus
graphitischen Phylliten bis Metasiltsteinen mitbestimmt.
-7
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 91
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4 Zentralalpines Permomesozoikum
Permomesozoische Gesteine treten als primäre sedimentäre Decksequenzen des Wechsel-,
und Semmering-Kristallins sowie in der Tattermann-Schuppe auf. Das Permomesozoikum im
Untersuchungsraum weist eine einheitliche fazielle Entwicklung auf und kann unabhängig
von der großtektonischen Position bzw. von der Interpretation als Unterostalpin oder
Mittelostalpin zum „zentralalpinen Permomesozoikum― zusammengefasst werden (u.a.
PISTOTNIK, 2001 [97]).
Die unten angeführte Tabelle 2 gibt einen Überblick über die stratigraphische Entwicklung
und
die
projektspezifischen
Zergliederung
liegt
die
Kartiereinheiten.
permomesozoische
Infolge
der
Schichtfolge
intensiven
jedoch
tektonischen
kaum
in
ihrem
gesamtheitlichen sedimentären Verband vor.
Stratigraphische
Bezeichnung
Rhätkeuper
Bunter Keuper
Kapellener Schiefer
Karbonatgesteinskomplex
Rötschiefer
Semmeringquarzitkomplex
Lithologischer Inhalt / Kartiereinheiten
Kalk, dünnplattig; Dolomit, gebankt; Tonschiefer
Serizitphyllit („Keuperschiefer―) mit Quarzit-,
Karbonat- und Sulfatgesteinslagen
Phyllit, Schiefer, Ton-/Siltstein, dunkelgrau
(nur lokal aufretend)
Max.
Mächtigkeit
Alter
60 m
Rhät
250 m
Karn - Nor
20 m
Unteres Karn
1000 m
Mitteltrias
Dolomit, Dolomitmarmor,
Kalkstein, Kalkmarmor,
Rauhwacke (Karbonatbrekzie)
Tonschiefer, grau; (Dolomitschiefer, schwarz)
10 m
Skyth
Chloritquarzit(schiefer)
Quarzit (Semmeringquarzit)
200 m
Meta-Konglomerat
Serizit-(Phengit)-Schiefer, Schiefer/Phyllit,
Alpiner Verrucano
quarzitisch, (Meta-Sandstein, Meta-Arkose),
150m
Perm
Porphyroid
Tabelle 2: Stratigraphische Schichtfolge des zentralalpinen Permomesozoikums (Angaben der maximalen
Mächtigkeiten nach TOLLMANN, 1977 [125]).
Aus baugeologischer Sicht sind die permomesozoischen Gesteinseinheiten in einen
karbonatischen und einen silikatischen Anteil zu gliedern.
Der karbonatische Anteil umfasst die zumeist in Gebirgskörpern größerer Ausdehnung
vorliegenden Kalksteine bis Kalkmarmore und Dolomite bis Dolomitmarmore der
Mitteltrias (Anis und Ladin), die im trassenrelevanten Untersuchungsraum markante
Karbonatgesteinszüge und -stöcke aufbauen. Nach lithostratigraphischen Kriterien sind
diese Gesteine Äquivalente der „Gutensteiner Formation― (hier vorwiegend dunkelgraue,
leicht bituminöse Dolomite) bzw. dem Wettersteinkalk und Wettersteindolomit (vorwiegend
hell- bis mittelgraue, farblich variierende Kalke und Dolomite bzw. Marmore) zuzuordnen. Mit
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 92
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
den Kalken und Dolomiten der Mitteltrias sind in der Regel Rauhwacken, Kalk- und
Dolomitbrekzien, Brekzien sowie brekziierte karbonatische Schiefer vergesellschaftet.
Diese Gesteine können als Äquivalente der „Reichenhaller Schichten― in das Anis eingestuft
werden. Zum Teil sind sie jedoch auch als Produkte tektonischer Störungstätigkeit - und
somit ohne stratigraphischen Bezug - zu interpretieren.
Als karbonatische Schichtglieder der Obertrias treten im Zusammenhang mit dem
„Keuperzug― (siehe Kapitel 6.7) graue bis dunkelgraue, dünnplattige bis bankige Kalke auf,
die häufig mit dunkelgrauen bis schwarzen Tonschiefern vergesellschaftet sind und als
„Rhätkalk― bzw. „Rhätschiefer― angesehen werden. Weiters wechseln mit den silikatischen
„Keuperschiefern― (siehe unten) bereichsweise dm- bis m-starke, sehr helle Dolomitbänke
(„Keuperdolomit―).
Im Rahmen der vorliegenden Bearbeitung wurden jeweils Kalksteine/Kalkmarmore und
Dolomite/Dolomitmarmore – unabhängig von ihrer stratigraphischen Zuordnung – zu einer
baugeologischen Einheit zusammengefasst.
Der silikatische Anteil des zentralalpinen Permomesozoikums besteht aus phyllitischschieferigen und aus quarzitischen Metasedimenten.
Zu den phyllitisch-schieferigen Gesteinen sind grüne, grünlichgraue und örtlich violettrote
Serizitphyllite bis Serizitschiefer (teilweise Quarzgerölle führend) mit Übergängen zu
Metasandsteinen und Metaarkosen (bzw. Porphyroide) zu rechnen, die als „Alpiner
Verrucano“ (Perm) bezeichnet werden. Die als „Bunter Keuper“ (Obertrias) eingestuften
Serizitphyllit- und Serizitschiefer-Abfolgen des sich von Spital bis Raach erstreckenden
„Keuperzugs― weisen die sehr ähnliche lithologischen Merkmale und Gesteinsausbildungen
auf, wie sie im „Alpinen Verrucano― weit verbreitet sind. Die Gesteine beider Formationen
wurden daher jeweils in einer baugeologischen Einheit zusammengefasst (Serizitphyllit und
Serizitschiefer). Sowohl mit den Gesteinen des „Alpinen Verrucano―, als auch mit dem
„Bunten Keuper― sind Sulfatgesteine in Form von Gips und Gipsbrekzien (selten
Anhydritanteile) vergesellschaftet.
Im stratigraphisch Hangenden des „Alpinen Verrucano― und auch im Zusammenhang mit
dem „Bunten Keuper― treten quarzitische Gesteine auf. Es ist dies der sogenannte
„Semmeringquarzit“ (Skyth) mit quarzgeröllführenden Metakonglomeraten in den basalen
Anteilen, darüber folgenden feinkörnigen hellgrauen bis grünlichen Quarziten und
hangenden Chloritquarzitschiefern. Innerhalb der Keuperabfolge auftretende Quarzite
(„Keuperquarzit―) sind vorwiegend grau und können Schichtmächtigkeiten bis zu wenigen
10er-Metern
erreichen.
Die
Quarzite
wurden
ebenfalls
zu
einer
gemeinsamen
baugeologischen Einheit zusammengefasst.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 93
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.1 Kalkstein, Kalkmarmor
Baugeologische Einheit:
Kalkstein, Kalkmarmor
PM-k
Kartiereinheit(en):
Kalk, Kalkmarmor; Kalk dünnplattig [Rhät]; Kalkbrekzie;
(Karbonatgesteine undifferenziert)
Lithologie /
Kalkstein bis Kalkmarmor, Kalkbrekzie, Kalkstein mit Tonschieferlagen
lithologische Varietäten:
dolomitischer Kalkstein/Kalkmarmor
Kalke und Kalkmarmore weisen hellgraue, graue bis dunkelgraue und
beigegraue Färbungen mit teilweise farblichen Bänderungen auf.
Rhätkalke führen bereichsweise Zwischenlagen aus mm- bis cm-starken
schwarzen Tonschiefern. Teilweise liegen brekziöse Interngefüge
(Kalkbrekzie) vor.
Es dominieren Kalksteine mit feinkörnigem Gefüge. Bereichsweise sind
Übergänge zu Kalkmarmor (undeutliche, beginnende feinkristalline
Struktur) bzw. Kalkmarmore (deutlich kristalline Struktur) vorhanden.
Die Gesteine sind vielfach verkarstet (Kluftkarst infolge korrosiver Lösung
entlang von Trennflächen, bis cm-große kavernöse und unregelmäßig
verteilte Lösungshohlräume, sehr selten schlauchartige Hohlräume bis mGröße). Eine Wiederverheilung durch Sinterbildungen ist bereichsweise
möglich.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Variationsbreite reicht von massigen bis deutlich im dm-Bereich
gebankten und lokal auch dickplattigen Kalken. Die Bankungsflächen sind
eben bis wellig und in der Regel rau. Rhätkalke kommen als dünnbankige
bis dünnplattige Varietäten mit teilweise glatten Bankungsflächen und
bankungsparallelen Tonschieferzwischenlagen bzw. tonigen Bestegen
vor.
Die mittleren Kluftabstände liegen vorwiegend im oberen cm-Bereich bis
oberen dm-Bereich (eng-, mittelständig und teilweise weitständig), die
Kluftscharen bilden häufig bei deutlich ausgebildeten Bankungsflächen
ein orthogonales Trennflächensystem. Teilweise sind die Klüfte gut
kalzitisch verheilt, bzw. mit eben-rauen oder stufig-rauen Kluftwandungen
ausgebildet.
Die Gesteine zeigen sehr häufig beginnenden Kluftkarst entlang der
Schicht- und Kluftflächen. Die Öffnungsweiten liegen vorwiegend im
Bereich von < 1 mm bis 5 mm. Es handelt sich dabei meist um
schlauchartige Lösungshohlräume bzw. um örtliche Klufterweiterungen.
Seltener treten auch kavernöse Lösungshohlräume bis in cm-Größe auf.
Vereinzelt wurden Karstspalten mit Öffnungsweiten im dm- bis unteren mBereich angetroffen. Die Kluftwandungen sind in verkarsteten Bereichen
meist eisenoxidisch braun verfärbt. Als Relikte fossiler Verwitterung
können lehmige Spaltenfüllungen bis in große Tiefen angetroffen werden.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Kalzit (55 - 100%), Dolomit (0 - 45%); in
Kalkbrekzien bzw. Störungen als Nebengemengeteil Muskovit (bis 12%)
bzw. Quarz (bis 3%) und Feldspat.
Ungleichkörnige Textur ohne ausgeprägtes Parallelgefüge, Korngrößen
von <0,1 bis 0,5mm.
Graßberg – Schlagl; Schottwien und Göstritz;
Grautschenhof, Vortrieb Begleitstollen SBT-alt
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Mürzzuschlag
-
Seite 94
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Maßgebliche Bohrungen:
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
KB-41/06, KB-15/07, KB-17/07, KB-19/07, KB-21/07, KB-06/08, KB39/08, KB-47/08, KB-56/08
Bei stärkerer tektonischer Überprägung nimmt die Zerlegung des
Gesteines entlang der Trennflächen zu (engständige bis sehr
engständige Trennflächenabstände) und reicht bis zu intensiv kleinstückig
zerbrochenem Gebirge mit Kluftkörpern < 2cm; teilweise sind
Bewegungsbahnen in cm- bis dm-Stärke mit sandig-schluffigem
Gesteinszerreibsel ausgebildet.
In ausgeprägten Störungszonen ist das Gestein zu mürben
Störungsbrekzien geschert bzw. zu sandig-kiesigen und auch feinsandigschluffigen Kataklasiten entfestigt (Stärken jeweils bis >10 Meter
möglich). Die Störungsgesteine sind vielfach verwittert und zersetzt. In
karbonatischen Störungsbrekzien können auch phyllitische Anteile
(Serizitphyllit oder Rhät-Tonschiefer) als feinkörnige Kataklasite in cm- bis
unterer m-Stärke eingearbeitet sein.
Die kalkig dominierten Karbonatgesteine sind vielfach hoch wasserwegig
entlang verkarsteter Trennflächen und weisen meist sehr gute
Durchlässigkeiten auf.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Die angetroffenen Karbonatgesteinszüge sind als sehr gute
Wasserspeicher anzusprechen und enthalten generell einen weiter
reichenden
zusammenhängenden
Kluftwasserkörper.
In
den
Karbonatgesteinszügen ist durchwegs kein Oberflächenabfluss
ausgebildet.
Gesteinsgruppe mit einer relativ großen Variationsbreite der
baugeologischen Eigenschaften. Die Festigkeiten reichen von mäßig
hoch (Rhätkalk) bis hoch und sehr hoch (massiger Kalk bis Kalkmarmor).
Die Gesteine sind im Wesentlichen isotrop bis gering anisotrop, die
Rhätkalke sind bei Vorhandensein von tonigen Bestegen bzw.
Tonschieferzwischenlagen als mäßig anisotrop einzustufen.
Großteils sind die Gesteine als Betonzuschlagstoff geeignet.
Baugeologische
Bemerkungen:
Das
Gebirgsverhalten
wird
von
den
Eigenschaften
des
Trennflächennetzes (Kluftabstand und Durchtrennungsgrad) bestimmt.
Die Trennflächen zeigen meist hohe Reibungswinkel. Lehmige
Trennflächenbestege
bzw.
Spaltenfüllungen
in
verwitterten
Gebirgsbereichen führen jedoch zu einer signifikanten Reduktion des
Scherwiderstandes entlang der Trennflächen.
In Kalkstein-Scherkörpern aus Störungszonen
Gipsanteile vorhanden sein (Kluftfüllungen).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
können
geringe
Seite 95
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.2 Dolomit, Dolomitmarmor
Baugeologische Einheit:
Dolomit, Dolomitmarmor
PM-k
Kartiereinheit(en):
Dolomit, Dolomitmarmor; Dolomit, gebankt [Rhät]; Dolomit, hell, gebankt,
teilweise
massig
[?Ladinium];
Dolomitmarmor,
schwarzgrau;
(Karbonatgesteine undifferenziert)
Lithologie /
Dolomit, Dolomitmarmor, Dolomit(marmor)brekzie
lithologische Varietäten:
kalkiger Dolomit-/marmor, mergeliger Dolomit, gipsführender Dolomit
Dolomite bzw. Dolomitmarmore treten in unterschiedlichen Grautönen
von beige-hellgrau (?Ladin) bis dunkelgrau (Anis) auf. Die Gesteine sind
vorwiegend feinkörnig ohne erkennbare metamorphe Überprägung, in
Teilbereichen ist eine Rekristallisierung bis zum deutlich kristallinen
Dolomitmarmor erkennbar. Massige bis undeutlich
gebankte
Ausbildungen dominieren, lokal ist vor allem in dunkelgrauen Typen eine
deutliche Bankung ausgebildet. Vielfach ist das Gestein fein brekziiert
und von kalzitischen Adern mit Stärken < 1 mm durchzogen.
Die Gesteine sind meist massig und isotrop, lediglich bei deutlich
ausgebildeten Bankungsflächen gering anisotrop. In Bereichen mit
undeutlich bis deutlich vorhandener Bankung weist diese Abstände im
oberen cm- bis dm-Bereich auf. Die Bankungsflächen sind hier stufig bis
eben und rau, selten glatt.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Im Nahbereich von Deckengrenzen oder Großstörungen sind duktile
Deformationen mit sehr engständiger Schieferung und Fältelung
festzustellen.
Die Kluftflächen dominieren das Trennflächengefüge und sind meist eben
bis stufig und rau ausgebildet. Die Trennflächenabstände können
kleinräumig stark variieren. Neben blockiger Ausbildung (vorwiegend
mittelständige Klüftung) finden sich engständig bis sehr engständig
geklüftete Bereiche mit der für Dolomite charakteristischen Kleinklüftung
(Trennflächen mit vielfach geringer Persistenz) und kantig-splittriger
Kluftkörperausbildung und Kluftkörpergrößen im cm-Bereich. Die Klüfte
zeigen vielfach eine (unvollständige) Wiederverheilung durch sekundären
Kalzit.
Häufig sind beginnende Kluftkarsterscheinungen mit Öffnungsweiten
< 1 mm bis lokal wenige mm erkennbar. Kavernöse Lösungshohlräume
mit Durchmessern im oberen mm-Bereich sind dagegen selten.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Dolomit (50 - 100%; meist >80%), Kalzit (0 - 44%;
meist <13%); örtlich als Nebengemengeteile bzw. selten erhöht: Muskovit
(bis 22%), Quarz (bis 4%), Plagioklas (bis 2%), selten Talk (vereinzelt bis
5%)
Isotropes, fein- bis mittelkörniges Karbonatgefüge mit guter
Kornverzahnung und Korngrößen meist < 0,1 mm. Feine kalzitische
Durchäderung.
Angetroffen im Gelände:
Otterstock, untergeordnet im Bereich Graßberg – Schlagl; Eichberg
(Dolomitkörper in der Veitscher Decke), Mürzzuschlag - Grautschenhof,
Vortrieb Begleitstollen SBT-alt
Maßgebliche Bohrungen:
KB-42/06, KB-17/07, KB-18/07, KB-21/07, KB-12/08, KB-39/08, KB56/08, E118/89, E117/89
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 96
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Zunehmende tektonische Überprägung resultiert in einer starken
kleinstückigen Zerlegung der Gesteine entlang der Klüfte bis zu intensiver
Zerhackung im Kleinkluftbereich; die Tektonisierung des Gesteins führt
hier bereichsweise zu einem durch (unvollständige) Kataklase
geschwächten Gesteinsgefüge. Durch kalzitische Wiederverheilung
können derart zerlegte Abschnitte wieder zu Dolomitbrekzien verfestigt
sein. Entlang von ausgeprägten Störungszonen kommen auch vollständig
entfestigte Störungsgesteine (sandig-kiesige Kataklasite) in dm- bis mStärke vor.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Dolomitische Karbonatgesteine weisen sehr gute Wasserwegigkeiten und
Durchlässigkeiten
auf.
Die
Neigung
zur
Bildung
von
Verkarstungsphänomenen (bis hin zu Höhlenbildung) ist gegenüber den
kalkdominierten Karbonatgesteinen etwas geringer vorhanden - generell
kein Oberflächenabfluss ausgebildet; Dolomite sind zudem als sehr gute
Wasserspeicher anzusprechen.
Baugeologische
Bemerkungen:
Gesteine mit vorwiegend hoher Gesteinsfestigkeit und – abhängig von
der Zerlegung – mit hoher bis mäßig hoher Gebirgsfestigkeit. Das
Gebirgsverhalten wird von den Eigenschaften des Trennflächennetzes
bestimmt. Das Trennflächengefüge zeigt meist guten Reibungsschluss
und hohe Reibungswinkel, in verwitterten Bereichen wird dieser aufgrund
von oxidierten Kluftbestegen bzw. lehmigen Füllungen allerdings deutlich
reduziert.
Die Gesteine eignen sich zum Teil als Betonzuschlagstoff.
In Dolomiten aus Störungszonen entlang von tektonischen Grenzen bzw.
bei vorhandener Wechsellagerung mit gipsführenden Serizitphylliten
(„Keuper―) können nennenswerte Gipsanteile (vereinzelt bis 27%
festgestellt) vorhanden sein.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 97
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.3 Rauhwacke
Baugeologische Einheit:
Rauhwacke
Kartiereinheit(en):
Rauhwacke
Lithologie /
Rauhwacke, karbonatische Brekzien
PM-k
lithologische Varietäten:
Diese Gesteinsgruppe weist ein massiges, brekziöses und durch
Lösungsvorgänge teilweise hohlraumreiches Gefüge auf. Die Übergänge
zwischen den karbonatischen Brekzien und Rauhwacken sind fließend.
Rauhwacke: Wechselnd stark zellig bzw. löcherig ausgelaugtes, teilweise
poröses Karbonatgestein ohne deutliche Schichtung oder Klüftung.
Gelbgraue bis bräunlichgraue Färbung, meist angewittert bis örtlich
verwittert. Bei tektonischen Rauhwacken führten Kataklase und
Lösungsumsätze (Dedolomitisierung, Eisenfreisetzung) und Lösung von
Fragmenten (v.a. Dolomit) zur Bildung des hochporösen, zelligen
Charakters des Gesteins.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Karbonatische Brekzien: Relativ dichte, zumeist cm-große bis 1 dm große
Karbonatgesteinsbruchstücke in dichter, feinkörniger karbonatischer
Grundmasse führende, braungraue bis gelbgraue und graue Brekzie.
Verschiedentlich
auch
Glimmerschiefer-,
Phyllitund
andere
Gesteinskomponenten in untergeordneten Mengenanteilen. Lokal sandigschluffige Zwickelfüllungen zwischen den Einzelkomponenten.
Neogene bzw. warmzeitliche Verwitterungsprozesse führten lokal zur
Ausbildung von offenen Spalten (Verkarstung), die teilweise mit
eingeschlämmten, fossilen Verwitterungsbildungen (Braun- bzw.
Rotlehme und -erden) verfüllt sind.
Weitgehend massig, teilweise ist ein Lagengefüge erkennbar, das jedoch
mechanisch kaum wirksam ist.
Die Gesteine weisen kein deutlich ausgeprägtes Trennflächennetz auf.
Vereinzelt wurden gering durchtrennte, unregelmäßig verteilte
Kluftflächen bzw. diskrete Scherbahnen mit Harnischflächen festgestellt.
In verkarsteten Bereichen können Spalten auftreten, die tw. lehmige
Füllungen aufweisen.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Karbonat vorwiegend > 80 % (Kalzit, Dolomit in
variierenden Anteilen); Nebengemengeteile und Akzessorien: Muskovit (1
- 13 %, lokal < 21%), Quarz in Spuren bis max. 5%; Chlorit und Feldspäte
Rauhwacke: feinkörniges Karbonatgefüge, porös mit Kalzitkristallen
gefüllte Hohlräume; karbonatische Brekzie: feinkörnige Karbonatmatrix
mit Quarzkörnern, Glimmer und größeren Karbonatkörnern.
Südlicher Talrand des Auebachtales, Graßberg, Schlagl und OtterNordrand; Südrand des Otterstockes. Mürzzuschlag - Grautschenhof
Maßgebliche Bohrungen: KB-41/06, KB-42/06, KB-22/07; KB-10/08, KB-11/08, KB-40/08, KB-56/08
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 98
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Starke tektonische Überprägung äußert sich in diesen sehr
trennflächenarmen
Gesteinen
durch
eine
Schwächung
des
Kornverbandes, häufig ohne Ausbildung diskreter Bewegungsbahnen. Mit
zunehmender Beanspruchung werden die Gesteine „mürbe― und in
weiterer Folge zu sandig-grusigem bzw. schluffigen Kataklasit (dm- bis mStärke) entfestigt. Damit gehen unter Verwitterungseinfluss zunehmende
Lösungserscheinungen, eine stark Oxidation und eine Zersetzung einher.
Definierte
Scherbahnen
zeigen
häufig
Störungsbrekzien
mit
eingearbeiteten phyllitischen Komponenten (aus mehr oder weniger
zerschertem Serizitphyllit, Porphyroid, lokal auch Glimmerschiefer) in
feinkörnigem Karbonatzerreibsel.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Wegen fehlender durchgehender und zusammenhängender Klüfte meist
relativ geringe Wasserdurchlässigkeit. Allerdings können entlang größerer
bzw. vernetzter Lösungshohlräume auch lokal hohe Durchlässigkeiten
auftreten. Rauhwacken bedingen meist einen erhöhten Lösungsinhalt im
Bergwasser (erhöhte Sulfatgehalte mit betonaggressiver Wirkung
möglich). Bergwasserkörper in diesen Gesteinen zeigen häufig
Anzeichen von mittleren bis sehr langen unterirdischen Aufenthaltszeiten
(sehr geringe Tritium-Gehalte) und reduzierende Bedingungen (nördlicher
Otterabschnitt).
Baugeologische
Bemerkungen:
Es
handelt
sich
um
isotrope
Gesteine
bezüglich
Ihrer
Festigkeitseigenschaften. Die Gesteinsfestigkeit ist vorwiegend gering.
Die Gebirgsfestigkeit wird durch Kornbindung und Verfestigungsgrad
(karbonatische Zementation) und durch den Grad der Auslaugung bzw.
Verwitterung bestimmt.
Im Verwitterungsbereich können schlauchartige und unregelmäßig
verlaufende Lösungshohlräume in dm- bis m-Stärke auftreten, die zum
Teil mit schluffig-feinsandigen und kiesigen Lösungsrückständen verfüllt
sind. Geringe Anteile von Sulfatmineralen (v.a. Gips) sind möglich.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 99
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.4 Brekzien sandig-schluffig gebunden
Baugeologische Einheit:
Brekzien, sandig-schluffig gebunden
Kartiereinheit(en):
Rauhwacke
Lithologie /
Störungsbrekzien,
schwach
verfestigte
karbonatische
Brekzien
(Kalkbrekzie, Dolomitbrekzie) mit sandig-schluffigem Bindemittel,
lithologische Varietäten:
PM-k
Übergänge zu Rauhwacke und karbonatisch gebundenen Brekzien
Es handelt sich um tektonische Brekzien bis Konglomerate mit
kantengerundeten bis gerundeten karbonatischen Komponenten, die zum
Teil in einer mäßig verfestigten, gelblichen bis gelbbraunen, sandigschluffigen Grundmasse eingebettet sind. Die Komponenten sind
größtenteils Kalkstein bzw. Dolomit, in Teilbereichen treten auch
polymikte Ausbildungen mit Komponenten aus Glimmerschiefer,
Serizitischiefer und Serizitphyllit auf.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
In
tektonisch
bedingten
Grenzbereichen
zwischen
Karbonatgesteinskörpern
und
silikatischen
permomesozoischen
Gesteinen treten Störungsbrekzien (Stärken bis > 10m) auf, die in einer
dichten, mäßig verfestigten feinsandig-schluffigen Grundmasse mm- bis
cm-große Bruchstücke aus Karbonatgesteinen und Phylliten bis Schiefern
und quarzitischen Gesteinen enthalten.
Schicht- und Bankungsflächen sind nicht ausgebildet, lediglich in
Störungsbrekzien ist durch die Einregelung der Gesteinsanteile infolge
der Scherbewegungen ein lagiges Gefüge ansatzweise erkennbar.
Isotrope bis gering anisotrope Gesteine.
Kluft- und Harnischflächen sind nur selten vorhanden (eben-wellig und
glatt).
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Karbonat > 45%, häufig > 80% (Kalzit und Dolomit in
variierenden Anteilen), Quarz (6 – 23%), Muskovit (5 - 30%);
Nebengemengeteile und Akzessorien: Chlorit (0 – 12%, örtlich bis 29%),
Plagioklas (örtlich <10 %), Kalifeldspat (vereinzelt 6%), Vermiculit, MixedLayer Minerale; Smektit (bis 4% effektiv)
Es liegen keine mikroskopischen Untersuchungen dieser Gesteine vor.
Angetroffen im Gelände:
Diese Gesteine wurden in Oberflächenaufschlüssen nicht angetroffen.
Maßgebliche Bohrungen: KB-04/06, KB-05/06, KB-19/07, KB-20/07, KB-22/07, KB-10/08, KB-40/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Die vorliegenden Gesteine treten im Wesentlichen in Störungsbereichen
auf und sind durch die tektonische Beanspruchung mehr oder weniger
kompaktiert.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Wegen fehlender, durchgehender und zusammenhängender Klüfte meist
relativ geringe Wasserdurchlässigkeit. Allerdings können entlang größerer
bzw. vernetzter Lösungshohlräume auch lokal hohe Durchlässigkeiten
auftreten. Rauhwacken bedingen meist einen erhöhten Lösungsinhalt im
Bergwasser (erhöhte Sulfatgehalte mit betonaggressiver Wirkung
möglich). Bergwasserkörper in diesen Gesteinen zeigen häufig
Anzeichen von mittleren bis sehr langen unterirdischen Aufenthaltszeiten
(sehr geringe Tritium-Gehalte) und reduzierende Bedingungen (nördlicher
Otterabschnitt).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 100
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Baugeologische
Bemerkungen:
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Überwiegend
geringe
bis
sehr
geringe
Gesteinsfestigkeit;
Gebirgsfestigkeit abhängig vom Verfestigungsgrad bzw. unter
Verwitterungseinfluss vom Grad der Auslaugung. Wasserempfindliches
und teilweise aufgrund des Gehaltes an quellfähigen Tonmineralen
quellfähiges Gebirge.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 101
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.5 Schiefer, karbonatisch, brekziiert
Baugeologische Einheit:
Schiefer, karbonatisch, brekziiert
PM-k
Kartiereinheit(en):
Rauhwacke
Lithologie /
Karbonatschiefer brekziiert, Magnesitschiefer brekziiert, Brekzie
lithologische Varietäten:
Die Einheit stellt eine Folge von karbonatischen Schiefern, Tonstein und
Brekzien dar, die infolge tektonischer Überprägung und karbonatischer
Wiederverheilung ein stark deformiertes bis brekziöses Gefüge
aufweisen. Die Gesteine können weiters mit anderen Gesteinen
(insbesondere Permomesozoikumsgesteinen; v.a. Karbonatgesteinen,
Phyllit, Quarzit) verschuppt vorliegen und den Charakter einer
tektonischen Melange erhalten. Die Gesteine sind weitgehend mürbe und
weisen vielfach deutliche Magnesit-Gehalte auf.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Fließende Übergänge zu Gesteinen der Baugeologischen Einheiten
„Rauhwacke― und „Brekzie― sind möglich.
Die Schieferung ist weitgehend nicht als mechanisch wirksame
Trennflächen ausgebildet.
Das Gestein ist weitgehend gering zerlegt. Klüfte treten nur untergeordnet
auf. Harnischflächen weisen jedoch gehäuft (vielfach markant türkisgrün
gefärbte) feinkörnige kataklastische Füllungen auf. Vereinzelt zerscherte,
kataklastisch überprägte Zonen.
Muskovit v.a. 30 - 50 %, Karbonat v.a. 30 - 50 % (davon Magnesit bis
33%); Quarz < 20 %; weiters Feldspat und Chlorit in variablen Anteilen <
10 %; Weiters: Eingeschuppte Gesteine mit deutlich abweichender
mineralogischer Zusammensetzung möglich.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Geschieferte, vielfach verfaltete Textur. In der Matrix - bestehend aus
feinkörnigem Karbonat und Serizit - sind größere meist eckige
Einsprenglinge aus Quarz, Muskovit, Karbonat und Feldspat eingelagert.
Tw. sind dunkle Lagen (z.B.: Pyrit, Limonit, +/- Graphit, Chlorit) SF
parallel eingeschaltet. Karbonat bildet zum Teil Adernetzwerk. Tonsteine
sind sehr feinkörnig, ohne grobkörnigere Komponenten. Brekzien
zeichnen sich durch ein deutlich brekziöses Gefüge aus.
Vortrieb Begleitstollen SBT-alt; In Oberflächenaufschlüssen wurden die
Gesteine nicht angetroffen.
Maßgebliche Bohrungen: KB-03/06, KB-05/06, KB-26/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Tektonische Überprägung führt zur Entfestigung des Gesteins und zur
Bildung von karbonatreichen Kataklasiten mit variablem Feinkornanteil.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Mäßig wasserwegig,
ausgebildet.
nur
lokale
begrenzte
Kluftwasserführungen
Überwiegend gering anisotropes, mürbes, gering festes Gestein; schwach
abrasiv bis abrasiv.
Baugeologische
Bemerkungen:
Meist gering anisotropes Gebirge; Gebirgsfestigkeit i.W. abhängig von der
Kornbindung bzw. dem Maß der Ent-/Verfestigung. Geringe Anteile von
Sulfatmineralen (v.a. Gips) möglich.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 102
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.6 Tonschiefer
Baugeologische Einheit:
Tonschiefer
Kartiereinheit(en):
Tonschiefer [Rhät]
Lithologie /
Tonschiefer, graphitische Tonschiefer, kalkige Tonschiefer
lithologische Varietäten:
Tonschiefer in Wechsellagerung mit Rhätkalk
PM-s
Dunkelgraue bis schwarze Tonschiefer; teilweise mit cm- bis dm-starken
grauen bis dunkelgrauen Kalksteinbänken bzw. mit eingearbeiteten
Kalksteinscherkörpern und zu tektonischen Brekzien zerschert („Block in
Matrix―-Textur).
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die stark ausgeprägten eben bis welligen und glatten bis polierten
(Harnische) Schicht- bzw. Schieferungsflächen dominieren das
Trennflächengefüge; die Abstände liegen im oberen mm- bis unteren cmBereich. Starke Anisotropie.
Kluftflächen sind untergeordnet ausgebildet, aufgrund der meist starken
Zerlegung liegen die Kluftabstände im cm-Bereich.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Quarz (7 – 24%), Muskovit (16 – 36%), Chlorit (4 –
10%), Kalzit (0 – 30%), Dolomit (4 – 39%); Nebengemengeteile und
Akzessorien: Plagioklas (bis 7%), Kalifeldspat (lokal bis 1%), Pyrit und
opake Phasen (lokal bis 2%), Kaolinit, Smektit (bis zu 7% effektiv);
Graphit.
Es liegen keine mikroskopischen Untersuchungen dieser Gesteine vor.
Angetroffen im Gelände:
Diese Gesteine wurden in Oberflächenaufschlüssen nicht angetroffen.
Maßgebliche Bohrungen: KB-42/06, KB-16/07, KB-11/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Mäßig gescherte Bereiche weisen glatte bis polierte Harnische entlang
der Schichtflächen mit schwach tonigen Bestegen auf. Mit zunehmender
Beanspruchung sind die Gesteine intensiv geschert (Kleinstharnische),
verfaltet und häufig zu schluffig-tonigen Kataklasiten mit eingearbeiteten
Gesteinsbruchstücken in Kieskorngröße entfestigt (cm- bis m-Stärke).
Hydrogeologische
Charakteristik:
Sehr gering wasserwegig, als Wasserstauer anzusprechen, in
dolomitischen Anteilen untergeordnete lokale Kluftwasserführungen
möglich.
Baugeologische
Bemerkungen:
Geringe bis teilweise sehr geringe Gesteinsfestigkeit; Gebirge meist stark
tektonisch überprägt; hohe Teilbeweglichkeit. Wasserempfindliches und
aufgrund der teilweise angetroffenen Smektit-Gehalte quellfähiges
Gebirge. Zerscherte Tonschiefer sind häufig als Scherkörper bzw.
Gleitbahnen entlang von regional bedeutenden Störungssystemen im
Permomesozoikum vorhanden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 103
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.7 Quarzit
Baugeologische Einheit:
Quarzit
Kartiereinheit(en):
Quarzit ["Semmeringquarzit", Skyth; „Keuperquarzit―]; Metakonglomerat;
Chloritquarzit, Chloritquarzitschiefer [hangendster "Semmeringquarzit"]
Lithologie /
Quarzit,
Glimmerquarzit,
Metasandstein/-arkose
lithologische Varietäten:
PM-s
Chloritquarzit,
Metakonglomerat,
Übergänge in Chloritquarzitschiefer, lokal Porphyroid-Lagen
Hellgraue bis grünliche, feinkörnige bis tw. körnige Quarzite. Tw. mit
erhaltener Korntextur (Metasandstein) und erhöhtem Feldspatgehalt
(Metaarkose, Porphyroid-Lagen). Tw. auch mit vielfach rosa
Quarzgeröllen (Metakonglomerat). Stellenweise mit geringmächtigen
Einschaltungen von blaßgrünen, dünnschiefrigen Chlorit-/SerizitPhyllitlagen. Metasandstein und Metaarkose können lokal fließende
Übergänge zu „Serizitschiefer― aufweisen.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Massig bis gebankt (dm-Bereich bis oberer cm-Bereich); die
Schieferungsflächen weisen vielfach feinschuppige Chlorit- bzw.
Hellglimmerbeläge auf; in bereichsweisen phyllitischen Zwischenlagen
auch geringere Abstände.
Die Trennflächenzerlegung ist variabel. Sie reicht von weitständig
geklüfteter, grobblockiger, bisweilen plattiger Kluftkörperausbildung bis zu
kleinstückiger Zerlegung mit Kluftkörpergrößen < 1cm. Die Kluftflächen
weisen dabei vielfach eher geringe Persistenz auf.
Quarz v.a. 55 - 95 %, Muskovit v.a. 10 - 25 % (lokal erhöht), Feldspat
(Plagioklas und Kalifeldspat) tw. bis 20 % (lokal erhöht), tw. Karbonat
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Schwach geschiefertes Gefüge, Komponenten sind tw. schwach geplättet
und eingeregelt. Größere meist undulös auslöschende Quarze (üwgd. bis
ca. 0,2 mm) werden von einer sehr feinkörnigen Quarz-/Glimmermatrix
zusammengehalten. Feldspat häufig serizitisiert.
Quarz, Feldspäte und Karbonat erreichen tw. Korngrößen bis über 1 mm.
Angetroffen im Gelände:
Hasental, Fröschnitzgraben - Dürrgraben - Alpkogel – Kummerbauerstadl
– Hinterotter – Otterthal, Göstritz; Auebachtal; Vortrieb Begleitstollen
SBT-alt
Maßgebliche Bohrungen: E129/91, KB-03/06, KB-10/08, KB-26/08, KB-30/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Tektonische Beanspruchung führt zu kleinstückiger Zerlegung sowie
einer Schwächung bzw. Entfestigung des internen Korngefüges
(„Vergrusung―). Bei extremer tektonischer Beanspruchung entstehen
sandig-grusige, meist kompaktierte Kataklasite.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Die Quarzite (vor allem im Bereich Vortrieb Begleitstollen SBT-alt und
Kummerbauerstadl) weisen ein gute Kluftwasserführung auf; phyllitische
Anteile mitunter deutlich schlechter wasserwegig bis hin zu
wasserstauend. Vergruste Anteile in Verbindung mit Wasser (bereits ab
Durchfeuchtung) tunnelbautechnisch relevant.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 104
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Meist isotropes bis gering anisotropes Gestein; überwiegend hohe
Gesteinsfestigkeit; sehr abrasiv bis tw. extrem abrasiv.
Baugeologische
Bemerkungen:
Gering anisotropes Gebirge mit sprödem Gestein; Trennflächengefüge
mit meist günstigen Eigenschaften (in phyllitischen Lagen auch mäßig). In
„vergrusten― bzw. kataklastischen Varietäten muss im Zusammenwirken
mit
Bergwasser,
insbesondere
beim
Auftreten
von
Porenwasserüberdrücken,
ein
deutlicher
Abfall
der
Festigkeitseigenschaften in Betracht gezogen werden, bis hin zu einem
breiigen Ausfließen der sandigen Quarzit-Kataklasite.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 105
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.8 Serizitphyllit
Baugeologische Einheit:
Serizitphyllit
Kartiereinheit(en):
Serizitphyllit, violett bis grün [„Keuperschiefer―]; Serizitschiefer
(phyllitische Anteile) [„Alpiner Verrucano― und „Tattermannschiefer―]
Lithologie /
lithologische Varietäten:
PM-s
Serizitphyllit, teilweise gipsführend
Übergänge zu und Wechsellagerungen
Metaarkosen; geröllführender Serizitphyllit
mit
Serizitschiefer
bis
Dünnschieferige, sehr feinkörnige Phyllite mit vorwiegend lichtgrüner bis
grüngrauer und grüner Färbung, teilweise grau, violettgrau bis violett.
Häufig Lagenbau mit quarzreichen Lagen in mm- bis cm-Stärke.
Teilweise Quarzgeröllführung (fleischrot und weiß; mm- bis 1cm Größe;
häufig stark ausgelängt und ausgewalzt).
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Schieferungsflächen dominieren das Trennflächensystem und sind in
der Regel eben-glatt, tw. auch poliert ausgebildet. Das stark anisotrope
Gestein ist größtenteils entlang der Schieferungsfläche geschert
(Harnische) und weist charakteristische serizitisch-talkige bis schwach
tonige Bestege auf.
Kluftflächen sind untergeordnet und meist undeutlich ausgebildet.
Ausgeprägte, diskordant zur Schieferung orientierte Trennflächen sind in
der Regel glatte bis polierte Harnischflächen mit tonigen Bestegen.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Quarz (9 – 48%, örtlich bis 62%), Muskovit (21 –
76%), Chlorit (Spuren bis lokal 30%); Nebengemengeteile und
Akzessorien:, Plagioklas (0 - 17%), Kalifeldspat (fehlt meist, lokal bis
18%), Kalzit (fehlt meist, in Störungszonen lokal bis 36%), Dolomit (0 –
16%, örtlich bis 40%), Gips (0 – 26%), Anhydrit (fehlt meist, örtlich bis
2%), Pyrit und opake Phasen (lokal bis 2%), Granat, Kaolinit, Smektit (bis
zu 6% effektiv), Paragonit, Hämatit (Violettfärbung!).
Deutlich
geschiefertes
Parallelgefüge
mit
sehr
feinkörnigen
Muskovit/Serizit-Lagen und tw. Quarz-Karbonatlagen. Sehr feinkörnig
(Korndurchmesser < 0,1mm), lokal Quarzklasten. Gips diskordant als
Adern.
Angetroffen im Gelände:
Göstritz, Auebachtal, Kummerbauerstadl, Dürrgraben - Fröschnitzgraben
- Pfaffensattel; Fröschnitztal.
Maßgebliche Bohrungen:
KB-03/06, KB-38/06, KB-42/06, KB-17/07, KB-04/08, KB-09/08, KB10/08, KB-11/08, KB-13/08.
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Das Gestein ist aufgrund seiner geringen Festigkeit und hohen
Anisotropie im Gebirgsverband vorrangig von Deformationen und
Scherbewegungen
betroffen
(vorwiegend
schieferungsparallele
Harnische und Kleinstharnische, cm- bis m-starke Kataklasite). Häufig
sind hier kompetentere Gesteine als cm- bis dm-große Scherkörper in die
entfestigten Serizitphyllit-Störungsgesteine eingearbeitet. In regional
bedeutenden Scherzonen werden die entfestigten Kernzonen (Kataklasite
> 10m Stärke) vorwiegend von Störungsgesteinen aus Serizitphylliten
gebildet.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Das dünnschiefrige Gebirge weist eine geringe Wasserdurchlässigkeit
auf. Feinkörnige tonige Kataklasite wirken zusätzlich abdichtend.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 106
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Baugeologische
Bemerkungen:
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Serizitphyllite neigen zu raschem Entspannen und Auflockern entlang der
sehr ausgeprägten Schieferungsflächen. Bereits bei geringen
Überlagerungshöhen ist mit einem plastischen Gebirgsverhalten zu
rechnen. Das Gebirge ist wasserempfindlich bezüglich seiner
Festigkeitseigenschaften (Reduktion der Scherfestigkeit bei starker
Durchfeuchtung) und aufgrund der vorhandenen Smektitgehalte, vor
allem in den zerscherten Anteilen, quellfähig.
Im „Keuper― wechseln Serizitphyllite im dm- bis m- und 10er-Meterbereich
mit Sulfatgesteinen (vorwiegend Gips), Quarzit, Serizitschiefer und sehr
hellem, gebändertem Dolomit. Bei Vorhandensein von Gipsanteilen ist
von betonangreifenden Eigenschaften auftretender Bergwässer
auszugehen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 107
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.9 Serizitschiefer
Baugeologische Einheit:
Serizitschiefer
Kartiereinheit(en):
Serizitschiefer, Serizit-Phengit-Schiefer [schieferige Anteile
„Keupers―, des „Alpinen Verrucano― und der „Tattermannschiefer―]
des
Serizitschiefer,
Metasandstein
und
Lithologie /
lithologische Varietäten:
PM-s
quarzreicher
Serizitschiefer,
Metaarkose
Quarzgeröllführende Serizitschiefer; Übergänge und Wechsellagerungen
zu bzw. mit Serizitphyllit
Meist quarzreiche, grüne, grüngraue bis graue, selten violettgraue
Schiefer; meist feinkörnig, bereichsweise weiße und rosafarbene bis
fleischrote Quarzgerölle in mm- bis selten unterer cm-Größe führend;
lokal gelbgrüne Phyllitkomponenten; Metasandsteine sind mittelkörnig
und weisen ein weniger ausgeprägtes Parallelgefüge auf.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Schieferungsflächen sind in der Regel mit Abständen im cm- bis
unteren dm-Bereich deutlich ausgeprägt und eben bis wellig und rau bis
glatt ausgebildet. Häufig ist das Gestein entlang der Schieferungsflächen
geschert (Harnische) und führt serizitisch-talkige Bestege. Mäßige bis
starke Anisotropie.
Die Abstände der Kluft- bzw. Harnischflächen variieren meist zwischen
dem oberen cm- und dem unteren, lokal auch dem mittleren dm-Bereich.
Klüfte sind stufig-rau, Harnischflächen eben bis wellig und glatt mit
tonigen und serzitisch-talkigen Bestegen.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Quarz (25 - 50%, lokal bis. 66%; in
Störungsgesteinen auch < 30%), Muskovit (v.a. 20 – 58%), Chlorit (0 bis
15%, lokal 30%), Plagioklas (0 – 20, lokal < 34%), Nebengemengeteile
und Akzessorien: Kalifeldspat (fehlt meist, lokal bis 15%), Kalzit (fehlt
meist, lokal bis 3%), Dolomit (v.a. <10%, lokal erhöht), Gips (fehlt meist,
lokal 6%), Pyrit und opake Phasen (lokal bis 1%), Smektit (vereinzelt bis
2% effektiv), Paragonit, Zirkon, Hämatit (nur lokal).
Gut eingeregelte, feinkörnige und teilweise rekristallisierte Grundmasse
aus Quarz, Plagioklas und serizitischem Muskovit (Bänder) mit
bereichsweise größeren Quarzklasten (örtl. auch Feldspat). Gips, wo
vorhanden, in Rissen in der Matrix und in Quarzklasten.
Angetroffen im Gelände:
Göstritz – Schlagl, Otterstock Südrand, Kummerbauerstadl, Dürrgraben Fröschnitzgraben - Pfaffensattel.
Maßgebliche Bohrungen: KB-05/06, KB-43/06, KB-05/08, KB-08/08, KB-13/08, KB-26/08, KB-50/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Mit tektonischer Beanspruchung vorwiegend schieferungsparallel
geschertes Gebirge (Harnischflächen, tonige und serizitisch-talkige
Bestege, schieferungsparallele Kataklasite in cm- bis dm-Stärke), in stark
überprägten Abschnitten (Scherzonen) sehr mürbe geschertes bis
weitgehend entfestigtes Gebirge (vorwiegend schluffige und schluffigsandige Kataklasite mit tonigen und kiesigen Anteilen in dm- bis > mStärke).
Hydrogeologische
Charakteristik:
Gering bis sehr gering wasserwegig, als Wasserstauer anzusprechen.
Sehr lokal begrenzte geringe Kluftwasserführung möglich.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 108
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Baugeologische
Bemerkungen:
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Serizitschiefer weisen aufgrund ihres Mineralbestandes und Gefüges in
der Regel eine höhere Gesteinsfestigkeit auf als Serizitphyllite und sind
mäßig bis teilweise stark anisotrop. Aufgrund der im Allgemeinen
ungünstigen Trennflächeneigenschaften ist eine hohe Teilbeweglichkeit
gegeben. Lokal kann aufgrund geringfügiger Smektitgehalte ein geringes
Quellpotential vorhanden sein. Im Zusammenhang mit dem Auftreten von
gipsführenden Kluftfüllungen sind vorhandene Bergwässer als
betonangreifend einzustufen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 109
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.4.10 Sulfatgesteine
Baugeologische Einheit:
Sulfatgesteine
Kartiereinheit(en):
Gips, Sulfatgesteine
Lithologie /
Gips, Gipsbrekzie, Gips-Serizitphyllit-Wechsellagerung
lithologische Varietäten:
Gips-Anhydrit, Dolomit-Anhydrit
PM
Sulfatgesteine treten als mm- bis cm-dünne Lagen oder auch als m- bis
>10m starke Züge in Serizitphylliten, Serizitschiefern, Metaarkosen und
Metasandsteinen [„Keuper―, „Alpiner Verrucano―, „Tattermannschiefern―]
auf. Teilweise liegt hier weißgrauer bis dunkelgrauer, oft gebänderter
Gips (ev. Anhydritanteile), teilweise auch Gips mit variierenden
silikatischen oder karbonatischen Anteilen als grüngraue Gipsbrekzie
bzw. als Gips-Phyllit-Wechsellagerung vor.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Untergeordnet treten Sulfatgesteine als cm- bis dm-mächtige
Einschaltungen in den Gesteinen der Gneis-Grüngesteins-Folge des
Semmering-Kristallins auf (vermutlich sekundäre Bildungen).
Sulfatgesteine selbst sind in der Regel massig und weisen weder eine
Schieferung, noch eine mechanisch wirksame sedimentäre Bankung auf.
Bei kleinräumiger Vergesellschaftung mit phyllitischen Gesteinsanteilen
ist die in Phylliten vorhandene Schieferung maßgeblich.
Klüfte oder Harnischflächen treten in Sulfatgesteinen nur vereinzelt auf.
Klüfte sind meist mit bis zu mm-starken Gipskristallisationen sekundär
verheilt.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Quarz (1 – 48%), Muskovit (3 – 29%), Dolomit (0 –
58%), Gips (13 - >50%, meist > 30%) Nebengemengeteile und
Akzessorien: Chlorit (0 bis 2%) Kalifeldspat (fehlt meist, lokal bis 29%),
Plagioklas (fehlt meist, lokal 5%), Anhydrit (meist <5%, eine Probe aus
einer dm-starken Lage im Semmering-Kristallin 66 %), Kalzit (fehlt meist,
lokal bis 8%), Magnesit, Schwefel.
Teilweise isotropes, teilweise deutlich geschiefertes, heterogranulares
Gefüge mit feinschuppigen Sulfatmineral-Lagen und Zwickelfüllungen, in
die Quarz- und Karbonatkörner (tw. rundliche Klasten) eingebettet sind.
Phyllitische Anteile als feinkörnige serizitische Matrix.
Angetroffen im Gelände:
Sulfatgesteine wurden in Aufschlüssen an der Geländeoberfläche nicht
angetroffen. Gips wurde im nahen Projektumfeld in der Göstritz untertage
abgebaut (Krenthaller Bergbau und im Bereich Gudenhof). Der Bergbau
wurde Mitte des vorigen Jahrhunderts aufgelassen.
Maßgebliche Bohrungen: KB-6/08, KB-10/08, KB-11/08, KB-39/08, KB-13/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Die angetroffenen Sulfatgesteine mit hohem Gipsgehalt wiesen trotz sehr
starker tektonischer Überprägung des Nebengesteines („Keuperschiefer―)
nur eine sehr geringe Zerlegung auf. Lediglich im Randbereich der
Gipskörper treten – vermutlich durch Auslaugungsvorgänge – entfestigte
Zonen in dm-Stärke auf. Gipsbrekzien kommen meist in bzw. entlang von
Großstörungen vor und sind gut verfestigt (relativ kompetente Lagen bzw.
Scherkörper).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 110
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Hydrogeologische
Charakteristik:
Meist sehr geringe, in Verbindung mit verkarsteten Abschnitten jedoch
teilweise auch gute Wasserwegigkeiten möglich. In jedem Fall ist für
Wässer aus diesen Gesteinen erhöhte Betonaggressivität zu erwarten.
Baugeologische
Bemerkungen:
Die isotropen bis mäßig anisotropen Gesteine besitzen eine geringe bis
mäßig hohe Festigkeit. Trennflächen üben nur einen geringen Einfluss
auf das Gebirgsverhalten aus. Die Gesteine sind unter Wasserzutritt
auslaugbar, mit Gips in Kontakt getretene Bergwässer sind sulfatreich
und daher betonangreifend. Bei vorhandenen Anhydritanteilen ist von
einem Quell- (bzw. Schwell-)Potential auszugehen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 111
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.5 Semmering-Kristallin
Das Semmering-Kristallin repräsentiert einen polymetamorphen Grundgebirgskomplex des
Unterostalpins.
Der
Gesteinsinhalt
wird
von
Glimmerschiefern
bis
Quarzphylliten,
Phylloniten, Gneisen und Grüngesteinen dominiert, die eine amphibolitfazielle (variszische
und/oder permotriassische) Metamorphose sowie eine retrograde grünschieferfazielle
(eoalpidische) Überprägung erfahren haben (SCHUSTER et. al., 2001 [89]).
Die im trassennahen Bereich auftretenden Gesteine können in drei Folgen bzw.
Großeinheiten
zusammengefasst
werden,
die
als
„Gneis-Grüngesteins-Folge―,
„Glimmerschiefer-Folge― sowie als „Grobgneis― bezeichnet werden.
Die
Gneis-Grüngesteins-Folge
wird
von
einer
Abfolge
aus
(Para)Gneisen
und
Grüngesteinen dominiert, die vielfach in reger Wechsellagerung vom cm- bis in den 10er-mBereich auftreten sowie tw. fließende Übergänge aufweisen. Bei stärkerer duktiler
Überprägung liegen die Gesteine auch als Glimmerschiefer, Grünschiefer oder Phyllonite
vor. Von Gneisen dominierte Abschnitte mit Einschaltungen von bzw. Übergängen in
Grüngesteine
und
Glimmerschiefer
werden
als
Baugeologische
Einheit
„Gneis-
Grüngestein― beschrieben. Mächtigere Pakete aus Grüngestein sowie Grünschiefer sind als
eigenständige Einheit „Grüngestein― beschrieben. Als Grüngesteine werden hiebei Gesteine
mit über 20 % Grünmineralen (v.a. Hornblende und Epidot) bezeichnet.
Die Gesteinsfolge wird als metasedimentäre Sequenz mit basisch-vulkanischem Einfluss
(Metatuffe-Metatuffite) gedeutet (KURZ, 2009). Weitere markante Schichtglieder dieser
Folge sind helle, quarzreiche bis quarzitische Gneise (Orthogneise?) sowie gering
mächtige Porphyroid-Lagen („Porphyroid des Hasentales―).
Der Gesteinsinhalt der Glimmerschiefer-Folge wird von Glimmerschiefer bis Quarzphyllit
dominiert, die infolge retrograder Überprägung vielfach phyllonitischen Charakter besitzen
(Phyllit, Phyllonit). Tw. treten auch Varietäten mit gneisigem Habitus auf. Die Übergänge
zwischen den Gesteinstypen sind dabei fließend ausgebildet. Die Gesteine stellen eine
metasedimetäre Abfolge dar (Metapelite und -psamite), die den in der älteren Literatur
vielfach als „Mürztaler Quarzphyllit― oder „Hüllschiefer― bezeichneten Gesteinen entsprechen.
Als charakteristisches Gestein des Semmering-Kristallins treten weiters große granitische
Intrusionskörper auf, die als meist grobkörniger Augengneis vorliegen und als Grobgneis
bezeichnet werden. Für die Grobgneise werden neben dem ursprünglich angenommenen
variszischen Alter der Platznahme neuerdings auch permische Alter diskutiert bzw. für
wahrscheinlich erachtet (SCHUSTER et. al., 2001 [89], KOLLER et.al. [63]).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 112
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.5.1 Gneis-Grüngestein
Baugeologische Einheit:
Gneis-Grüngestein
SEK
Kartiereinheit(en):
Gneis,
geschiefert,
(Grüngestein)
Lithologie /
Gneis, Glimmerschiefer, Biotit-Plagioklasgneis
lithologische Varietäten:
Übergänge zu bzw.
Zwischenlagen von Grüngestein, Amphibolit,
Grünschiefer, quarzreicher bis quarzitischer Gneis
Glimmerschiefer,
gneisig
bis
quarzitisch;
Es dominieren gebänderte bis geschieferte Gneise, die vielfach in
Wechsellagerung mit bzw. mit Zwischenlagen aus Gesteinen der
baugeologischen Einheit „Grüngestein― und „Gneis, quarzreich bis
quarzitisch― auftreten. Die Gesteinstypen können dabei fließende
Übergänge aufweisen.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Gesteine weisen gneisigen, vielfach gebänderten bis tw. schiefrigen
Habitus mit geringer bis mäßiger Anisotropie auf. Die vorhandene
Anisotropie wird von einem feinen Lagenbau aus Phyllosilikaten
(Muskovit, Chlorit, tw. Biotit) und Lagen/Leisten/Linsen aus Quarz und
Feldspat (untergeordnet auch Karbonat) gebildet. Quarz-Lagen/-Linsen
erreichen Mächtigkeiten bis zu mehreren cm und liegen tw. duktil
deformiert vor. Gelegentlich tritt Granatführung mit beobachteten
Korngrößen bis etwa 5 mm auf.
Das Bänderungsgefüge bzw. die interne Schieferungstextur des Gesteins
sind nur z.T. als mechanisch wirksame Trennflächen ausgebildet. Es
dominieren
SF-Abstände
im
dm-Bereich
(v.a.
bankig).
Zwischengeschaltete Pakete mit schiefrigem Charakter (Glimmerschiefer,
Grünschiefer) und tektonisch gescherte Bereiche zeigen tw. geringere
SF-Abstände und tw. anastomosierendes („linsiges―) Schieferungsgefüge.
Die Abstände der K-/H-Flächen liegen überwiegend im oberen dmBereich. H-Flächen zeigen z.T. feinkörnige Bestege. Stärker tektonisch
überprägte Bereiche zeigen geringere Trennflächenabstände bis in den
cm-Bereich hinunter.
Quarz rd. 15 - 30 % (max. 36%); Schichtsilikate meist rd. 20 - 55 %
(Muskovit 10 - 35 %, Chlorit 10 - 30 %, lokal Biotit); Feldspat (v.a.
Plagioklas) v.a. 20 - 44 %; tw. Epidot < 13%; lokal Amphibol < 11 %;
vielfach Karbonat < 10 %; vielfach Granat-führend; Pyrit vielfach
akzessorisch (max. wenige %); Grüngesteine und quarzitische Gneise mit
abweichendem Mineralbestand
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Meist lagenförmiger Aufbau aus gut eingeregelten Schichtsilikaten
(Muskovit, Serizit, Chlorit, lokal Biotit) und Linsen/Lagen aus
Quarz/Feldspat. Im meist fein- bis mittelkörnigen Gefüge ist stellenweise
eine Fältelung erkennbar. Neben vorwiegend feinkörnigen, tw. schwach
elongierten Qz-/Fsp-Körnern (meist < 0,3 mm) treten bis zu cm-große
Blasten auf.
Feldspat ist meist serizitisiert und zeigt häufig Zwillingslamellen. Karbonat
kommt konkordant v.a. in Qz-/Fsp-Lagen und diskordant in
Gängen/Adern vor. Epidot meist körnig mit Chlorit.
Angetroffen im Gelände:
Bereich Hocheck (zwischen Kaltenbach und Fröschnitzgraben)
Maßgebliche Bohrungen: KB-07/06, KB-27/08, KB-28/08, KB-29/08, KB-30/08, KB-44/08, KB-51/08
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 113
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Starke Zerlegung mit teils schmierig belegten Harnischflächen;
Kataklasite zeigen meist schluffig-sandig-kiesige Zusammensetzung;
feinkornreiche Störungsgesteine treten nur untergeordnet auf.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Gering wasserwegig, lokal können untergeordnet eng begrenzte
Kluftwasserwegigkeiten auftreten; Auftreten von betonaggressiven
Wässern in Zusammenhang mit gipsführenden Trennflächen nicht
ausgeschlossen.
Überwiegend gering bis mäßig anisotrope Gesteine; hohe bis vielfach
sehr hohe Gesteinsfestigkeit; sehr abrasives Gestein.
Baugeologische
Bemerkungen:
Meist gering anisotropes Gebirge, dessen geomechanische Charakteristik
von den Eigenschaften des Trennflächennetzes (Trennflächenabstand, beschaffenheit und -durchtrennung) bestimmt wird. Bereichsweises
Auftreten von Sulfatmineralen (v.a. Gips) entlang von Klüften bzw. Lagen,
meist in cm-Mächtigkeit.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 114
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.5.2 Grüngestein
Baugeologische Einheit:
Grüngestein
Kartiereinheit(en):
Grüngestein, Amphibolit; Granatamphibolit
Lithologie /
Grüngestein, Amphibolit, Grünschiefer, Granatamphibolit
SEK
lithologische Varietäten:
(Dunkel)grünliche Gesteine mit meist nur schwach bis mäßig
ausgeprägter Schieferung und vielfach massigem Charakter. Tw. treten
gebänderte Varietäten durch Wechsellagerung mit bzw. Zwischenlagen
von Gneisen auf. Die Gesteinstypen können dabei fließende Übergänge
aufweisen.
Die Gesteine sind überwiegend gering bis tw. auch mäßig anisotrop.
Vielfach treten feine Kalzit-Adern bzw. -Lagen auf. Quarz-Lagen/-Linsen
erreichen Mächtigkeiten bis zu mehreren cm und liegen tw. duktil
deformiert vor. Gelegentlich tritt Granatführung mit beobachteten
Korngrößen bis etwa 5 mm auf.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Baugeologische Einheit „Grüngestein― tritt als Lagen mit
Mächtigkeiten vom oberen Meter- bis zum 10er-Meterbereich auf.
Geringer mächtige Grüngesteinslagen sind insbesondere in der
Baugeologischen
Einheit
„Gneis-Grüngestein―
inkludiert.
Die
Grüngesteine treten weitgehend assoziiert mit der BE „GneisGrüngestein― auf und sind ein wesentliches Bauelement der „GneisGrüngesteins-Folge― des Semmering-Kristallins.
Meist massiger bis bankiger Habitus mit SF-Abständen im dm-Bereich
und darüber, in tektonisch gescherten Bereichen gelegentlich auch
darunter.
Die Abstände der K-/H-Flächen liegen überwiegend im dm-Bereich und
darüber. Scherflächen zeigen z.T. feinkörnige Bestege. Stärker tektonisch
überprägte Bereiche zeigen Trennflächenabstände bis in den cm-Bereich
hinunter.
Quarz v.a. 4 - 20 % (max. 33 %); Schichtsilikate (Muskovit+Chlorit) v.a.
rd. 20 - 35 % (lokal max. 50 %); Feldspat (v.a. Plagioklas) v.a. 15 - 30 %;
Amphibol v.a. 5 - 25 % (max. 66 %); Epidot v.a. 5 - 20 %; vielfach
Karbonat < 10 %; tw. Granat-führend; tw. Pyrit akzessorisch (max.
wenige %)
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Meist deutliche Paralleltextur durch alternierende helle Qz-/Fsp-reiche
Lagen und grüne Amphibol-/Epidot-/Chlorit-reiche Lagen; größtenteils gut
eingeregelte Minerale; vorwiegend mittelkörniges Gefüge, tw. verfaltet.
Amphibol meist als längliche Stängel und tw. mit Chlorit filzartig
ausgebildet. Feldspäte sind grobkörniger, vielfach mit Zwillingslamellen
und häufig serizitisiert. Chlorit/Muskovit als einzelne Blättchen und in
Lagen. Epidot meist körnig bis rundlich oft in Aggregaten konzentriert. SF
parallele und diskordante Karbonatgänge (tw. Nester).
Angetroffen im Gelände:
Bereich Hocheck (zwischen Kaltenbach und Fröschnitzgraben)
Maßgebliche Bohrungen: KB-07/06, KB-27/08, KB-28/08, KB-29/08, KB-30/08, KB-44/08, KB-51/08
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 115
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Starke Zerlegung mit teils schmierig belegten Harnischflächen;
Kataklasite zeigen meist eine schluffig-sandig-kiesige Zusammensetzung;
feinkornreiche Störungsgesteine treten nur untergeordnet auf.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Lokal können untergeordnet eng begrenzte Kluftwasserwegigkeiten
auftreten. Auftreten von betonaggressiven Wässern in Zusammenhang
mit gipsführenden Trennflächen nicht ausgeschlossen.
Überwiegend gering bis tw. auch mäßig anisotrope Gesteine mit hoher
bis vielfach sehr hoher Gesteinsfestigkeit; sehr abrasives Gestein.
Baugeologische
Bemerkungen:
Meist gering anisotropes Gebirge, dessen geomechanische Charakteristik
von den Eigenschaften des Trennflächennetzes (Trennflächenabstand, beschaffenheit und -durchtrennung) bestimmt wird. Bereichsweises
Auftreten von Sulfatmineralen (v.a. Gips) entlang von Klüften bzw. Lagen,
meist in cm-Mächtigkeit.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 116
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.5.3 Gneis, quarzreich bis quarzitisch
Baugeologische Einheit:
Gneis, quarzreich bis quarzitisch
Kartiereinheit(en):
(als Lagen
quarzitisch)
Lithologie /
Gneis, quarzreich bis quarzitisch
in:
Gneis,
geschiefert,
SEK
Glimmerschiefer,
gneisig
bis
lithologische Varietäten:
Helle bis grünliche Gneise mit massiger bis schwach geschieferter teils
feinkörniger, teils körniger Textur. Die Schieferung ist nur selten
penetrativ ausgebildet und durch lagenweise Anordnung von dünnen
Schichtsilikathäuten bedingt.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Baugeologische Einheit „Gneis, quarzreich bis quarzitisch― tritt als
Lagen mit Mächtigkeiten vom oberen Meter- bis zum 10er-Meterbereich
auf. Geringer mächtige Lagen sind insbesondere in der baugeologischen
Einheit „Gneis-Grüngestein― inkludiert. Die quarzreichen bis quarzitischen
Gneise treten weitgehend assoziert mit der baugeologischen Einheit
„Gneis-Grüngestein― auf und sind ein wesentliches Bauelement der
„Gneis-Grüngesteins-Folge― des Semmering-Kristallins.
Die interne Schieferungstextur des Gesteins ist nur z.T. als mechanisch
wirksame Trennflächen ausgebildet. Es dominieren SF-Abstände im dmBereich.
Die Abstände der K-/H-Flächen liegen überwiegend im oberen dmBereich. Stärker tektonisch überprägte Bereiche zeigen vielfach ein
engständiges Riss-Netz und Trennflächenabstände bis in den cm-Bereich
hinunter. Trennflächen weitgehend ohne Bestege.
Quarz rd. 30 - 50 % (max. 60%); Schichtsilikate (v.a. Muskovit) 10 - 35 %;
Feldspat v.a. 25 - 45 %; (tw. Kalifeldspat-reich, bis 25%); tw. Karbonatführend < 3 %; Pyrit vielfach akzessorisch (max. wenige %)
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Überwiegend mittelkörniges, isotropes bis tw. geschiefertes Quarz/Feldspatgefüge, wobei Feldspat häufig grobkörniger als Quarz auftritt.
Muskovit (und tw. Chlorit) bilden meist ein feinfilziges Netzwerk, das wenn vorhanden - tw. entlang der Schieferung ausgebildet ist.
Stellenweise sind auch Quarz und Feldspäte in Richtung der Schieferung
gestreckt. Feldspat ist zum Teil schwach serizitisiert. Kalzit kommt meist
in Adern vor.
Angetroffen im Gelände:
Bereich Hocheck (zwischen Kaltenbach und Fröschnitzgraben)
Maßgebliche Bohrungen: KB-27/08, KB-28/08, KB-29/08, KB-30/08, KB-44/08, KB-51/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Sprödtektonisch zerbrochene Gesteine; untergeordnet Kataklasite mit
einer Dominanz der Sand-Kies-Fraktion.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Gering wasserwegig, lokal können untergeordnet eng begrenzte
Kluftwasserführungen vor allem in Verbindung mit bzw. Nahelage zu
Störungen auftreten; Auftreten von betonaggressiven Wässern in
Zusammenhang mit gipsführenden Trennflächen nicht ausgeschlossen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 117
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Überwiegend gering anisotrope Gesteine mit hoher bis vielfach sehr
hoher Gesteinsfestigkeit (Max.Wert 253 MPa); überwiegend sehr abrasiv,
tw. extrem abrasiv.
Baugeologische
Bemerkungen:
Meist
gering
anisotropes
Gebirge,
dessen
geomechanische
Eigenschaften von den Eigenschaften des Trennflächennetzes
(Trennflächenabstand, -beschaffenheit und -durchtrennung) bestimmt
wird. Lokal Gipskrusten entlang von Trennflächen
7.1.5.4 Porphyroid
Baugeologische Einheit:
Porphyroid
Kartiereinheit(en):
Porphyroid („Porphyroid des Hasentales―)
Lithologie /
Porphyroid
SEK
lithologische Varietäten:
Geschiefertes Gestein aus einer grüngrauen Matrix mit großen
Einsprenglingen bis 4 cm, die aus beigem bis rosa Feldspat (v.a.
Kalifeldspat) und grauem Quarz bestehen. Das porphyrische Gefüge ist
durch eine Einregelung der Einsprenglinge sowie der Schichtsilikate in
der Grundmasse anisotrop ausgebildet. Untergeordnet können auch
feinkörnigere Varietäten mit Korngrößen < 2 mm auftreten.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Porphyroide treten als Lagen innerhalb der „Gneis-GrüngesteinsFolge― des Semmering-Kristallins auf, Mächtigkeiten meist im oberen
Meterbereich.
Die interne Schieferungstextur des Gesteins ist nur z.T. als mechanisch
wirksame Trennflächen ausgebildet. Es dominieren SF-Abstände im dmBereich.
Die Abstände der K-/H-Flächen liegen überwiegend im dm-Bereich.
Quarz ca. 20 - 30 %; Muskovit ca. 30 - 40 %; Feldspat (v.a. Kalifeldspat)
ca. 30 - 40 %; Pyrit akzessorisch
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Die feinkristalline Grundmatrix - aus Muskovit/Serizit, Quarz, Feldspat und
(in geringen Mengen) Karbonat - ist deutlich anisotrop ausgebildet. Darin
eingebettet sind tw. schwach elongierte, tw. rotierte, meist kantige, mmbis cm-große Blasten aus Quarz und Feldspat (v.a. Kalifeldspat). Die
Blasten zeigen häufig Druckschatten mit rekristallisiertem Quarz und
Feldspat. K-Feldspäte können Verzwilligung, perthitische Entmischung
und Mikroklin-Rekristallisation aufweisen.
Bereich Hasental - Arzberg
Maßgebliche Bohrungen: KB-30/08, KB-31/08, KB-51/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Starke Zerlegung mit teils kataklastisch belegten Scherflächen,
untergeordnet kataklastische, v.a. sandig-kiesige Störungsgesteine.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Sehr gering wasserwegig, lokale, eng begrenzte Kluftwasserwegigkeiten
nicht ausgeschlossen.
Baugeologische
Bemerkungen:
Mäßig anisotropes Gestein; lokal Gipskrusten entlang von Trennflächen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 118
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.5.5 Glimmerschiefer - Quarzphyllit
Baugeologische Einheit:
Glimmerschiefer - Quarzphyllit
Kartiereinheit(en):
Glimmerschiefer, Quarzphyllit, Phyllonit
Lithologie /
Glimmerschiefer, Quarzphyllit, Glimmerschiefer tw. phyllonitisch bzw.
gneisig
lithologische Varietäten:
SEK
Übergänge in geschieferten Gneis und Phyllit/Phyllonit
Glimmerschiefer bis Quarzphyllite, mit grauer, vielfach graugrünlicher
Färbung. Das Gefüge ist deutlich geschiefert und vielfach duktil
deformiert. In Abhängigkeit des Glimmer-/Chlorit- bzw. Quarz-/FeldspatGehaltes kann das schiefrige Gefüge tw. auch gneisigen bzw.
phyll(on)itischen Charakter erlangen.
Das Gefüge zeigt tw. Fältelungen im mm- bis cm-Bereich sowie
linsenförmige Strukturen durch Überprägung mit Scherbändern. Eine
Neusprossung
von
feinschuppigem
Glimmer
verleiht
dem
Glimmerschiefer z.T. phyllonitischen Charakter.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Es lassen sich häufig schieferungsparallel eingelagerte, meist deformierte
Quarzlinsen/-leisten/-knauern unterschiedlicher Größe sowie Gänge aus
Derbquarz bzw. pegmatoiden Gesteinen bis in den dm-Bereich (maximal
unterer m-Bereich) beobachten. Untergeordnet treten auch diskordante
Gänge auf.
Intakte und insbesondere Quarz-/Feldspat-reiche Abschnitte weisen trotz
stark geschieferter Textur Abstände von durchtrennenden SF-Flächen im
unteren bis mittleren dm-Bereich auf. Infolge tektonischer Überprägung
liegen die Gesteine jedoch vielfach engständiger geschiefert (bis in den
cm-Bereich) vor. Insbesondere gescherte Abschnitte zeigen feinkörnige
Bestege auf den SF-Flächen.
Die Abstände der K-/H-Flächen variieren in Abhängigkeit des Abstandes
der SF-Flächen zwischen dem oberen dm- und dem cm-Bereich. Stärker
tektonisch
überprägte
Bereiche
zeigen
tw.
linsenförmige
Kluftkörperausbildung.
Quarz rd. 20 - 40 % (max. 58%); Schichtsilikate meist rd. 40 - 60 % (max.
75 %; Muskovit 25 - 40 % (max. 60%), Chlorit 5 - 25 %, lokal Biotit);
Feldspat (v.a. Plagioklas) üwgd. 5 - 30 %; z.T. Karbonat < 6 %; Pyrit
vielfach akzessorisch (max. wenige %); Granat lokal akzessorisch.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Deutliche Paralleltextur, aufgebaut aus alternierenden Quarz-/FeldspatLagen und mm-dicken Muskovit-/Chlorit-/(lokal Biotit-)Lagen (tw. gewellt
bis deutlich verfaltet).
Quarz und Feldspat häufig mittel- bis grobkörnig, schwach elongiert und
eingeregelt; bereichsweise als mm- bis cm-große Augen/Linsen.
Muskovit/Chlorit bilden stellenweise cm-große Glimmerfische. Eine
feinkörnige serizitische Muskovitgeneration ersetzt stellenweise den sonst
mittel- bis grobkörnigen, blättchenförmigen Muskovit. Lokal auftretender
Granat ist meist chloritisiert.
nördlich Mürzzuschlag - nördlich Spital; Spital - Hühnerkogel - Stuhleck;
Südliche Auebach-Talflanke; Graßberg; Fuchsgraben
Vortrieb Begleitstollen SBT-alt
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 119
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Maßgebliche Bohrungen:
KB-08/06, KB-10/06, KB-55/06; KB-16/07; KB-32/08, KB-43/08, KB45/08, KB-52/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Stark gescherte Gesteine sowie Kataklasite mit einer Dominanz der
Schluff-Sand-Fraktion; tonig-schluffige Störungsgesteine treten nur
untergeordnet auf. Kataklasit-Mächtigkeiten reichen von SF-parallelen
Bahnen im mm-Bereich bis hin zu Störungszonen im 10er-m-Bereich.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Sehr gering wasserwegig, als Wasserstauer anzusprechen; lokale, eng
begrenzte Kluftwasserwegigkeiten nicht ausgeschlossen.
Überwiegend mäßig bis tw. stark anisotrope Gesteine mit wechselnden
mechanischen Eigenschaften). Intaktes Gestein mit mäßiger bis hoher
Festigkeit, sehr abrasiv bis lokal extrem abrasiv.
Baugeologische
Bemerkungen:
Mäßig bis teils stark anisotropes Gebirge; dünnschiefrige Varietäten mit
gescherten Zwischenlagen weisen erhöhte Teilbeweglichkeit und
Kriechbereitschaft nach den Schieferungsflächen auf. In den
Kataklasitanteilen ist örtlich ein Quellpotential aufgrund der vorhandenen
Smektitgehalte gegeben.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 120
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.5.6 Phyllit, Phyllonit
Baugeologische Einheit:
Phyllit, Phyllonit
Kartiereinheit(en):
Glimmerschiefer, Quarzphyllit, Phyllonit
Lithologie /
Phyllonit, Phyllit, Quarzphyllit, phyllonitischer Glimmerschiefer, lokal
graphitisch
lithologische Varietäten:
SEK
Übergänge in Glimmerschiefer
Phyllite bzw. Phyllonite, mit grauer, vielfach graugrünlicher tw. auch
graubrauner Färbung. Z.T. treten auch dunkelgraue, Varietäten mit
geringem Graphit-Anteil bzw. graphitführenden Zwischenlagen auf.
Weiters könnten auch Siderit- bzw. Ankerit-führende Varietäten
beobachtet werden.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Das Gestein ist meist durch eine markante Paralleltextur gekennzeichnet,
die aus alternierenden Lagen von Quarz/Feldspat und Muskovit/Chlorit
besteht. Das Gefüge ist vielfach duktil deformiert und zeigt tw.
Fältelungen im mm- bis cm-Bereich sowie linsenförmige Strukturen durch
Überprägung mit Scherbändern.
In Abhängigkeit vom Maß der tektonischen Überprägung bewegen sich
die Abstände der durchtrennenden SF-Flächen zwischen dem unteren
dm- und dem mm-Bereich. Die Schieferungsflächen sind durch
durchgehende seidig glänzende Oberflächen aus feinschuppigem
Glimmer gekennzeichnet, die vielfach „seifige― bzw. bei tektonischer
Beanspruchung großteils kataklastische Bestege aufweisen.
Die Abstände der K-/H-Flächen variieren in Abhängigkeit des Abstandes
der SF-Flächen zwischen dem unteren dm- und dem cm-Bereich. Stärker
tektonisch
überprägte
Bereiche
zeigen
tw.
linsenförmige
Kluftkörperausbildung.
Quarz rd. 20 - 50 % (max. 60%); Schichtsilikate meist rd. 40 - 60 % (max.
90 %; Muskovit 33 - 52 %, Chlorit 3 - 23 %); Feldspat (v.a. Plagioklas)
üwgd. 4 - 20 %; vielfach Karbonat < 15 % (meist Dolomit, tw.
Siderit/Ankerit); Pyrit vielfach akzessorisch (max. wenige %)
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Deutliche Paralleltextur, aufgebaut aus alternierenden Lagen von
Quarz/Feldspat (meist karbonathaltig) und Muskovit/Serizit/Chlorit.
Quarz (üwgd. < 0,3 mm) und Feldspat (üwgd. < 0,5 mm) meist
rekristallisiert und stellenweise gröber körnig (bis rd. 1,5 mm), schwach
elongiert und eingeregelt. In die Schieferung gut eingeregelter Muskovit
kommt in grobkörniger, blättchenförmiger bis serizitischer Ausbildung in
Lagen (tw. gewellt bis deutlich verfaltet) gemeinsam mit Chlorit vor.
nördlich Mürzzuschlag - nördlich Spital; Spital - Hühnerkogel - Stuhleck;
Südliche Auebach-Talflanke; Graßberg; Fuchsgraben
Vortrieb Begleitstollen SBT-alt
Maßgebliche Bohrungen:
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
KB-09/06, KB-10/06, KB-55/06; KB-15/07, KB-20/07
KB-30/08; KB-32/08, KB-43/08, KB-45/08, KB-52/08, KB-44/08, KB-29/08
Stark gescherte Gesteine sowie Kataklasite mit einer Dominanz der
Schluff-Sand-Fraktion; tonig-schluffige Störungsgesteine treten nur
untergeordnet auf. Mächtigkeiten: SF-parallele Bahnen im mm-Bereich
bis hin zu Störungszonen im 10er-m-Bereich.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 121
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Hydrogeologische
Charakteristik:
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Sehr gering wasserwegig, als Wasserstauer anzusprechen; lokale, eng
begrenzte Kluftwasserwegigkeiten nicht ausgeschlossen.
Überwiegend
stark
anisotrope
Gesteine.
Die
mechanischen
Eigenschaften schwanken in Abhängigkeit des Schichtsilikatanteils und
des Maßes der tektonischen Überprägung. Intaktes Gestein mit
überwiegend mäßiger Festigkeit und sehr abrasiv.
Baugeologische
Bemerkungen:
Meist stark anisotropes Gebirge; dünnschiefrige Varietäten mit
gescherten Zwischenlagen weisen Neigung zum Aufblättern, erhöhte
Teilbeweglichkeit und Kriechbereitschaft nach den Schieferungsflächen
sowie wasserempfindliche Eigenschaften auf. In den Kataklasitanteilen ist
örtlich ein Quellpotential aufgrund der vorhandenen Smektitgehalte
gegeben.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 122
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.5.7 Grobgneis
Baugeologische Einheit:
Grobgneis
SEK
Kartiereinheit(en):
Grobgneis, Muskovit-Plagioklas-Mikroklin-Gneis
Lithologie /
Grobgneis (granitischer
Mikroklin-Gneis
Augengneis),
Gneis,
Muskovit-Plagioklas-
lithologische Varietäten:
Die vorwiegend grauen bis tw. hellgrauen Grobgneise sind zeigen
weitgehend isotrope bis gering anisotrope Textur mit meist massigem
Habitus.
Das
meist
grobkörnige
Gefüge
weist
markante
Feldspateinsprenglinge (größtenteils Kalifeldspat) mit Größen bis in den
unteren cm-Bereich auf.
Vereinzelt treten geringmächtige (meist < 0,5 m bis max. 1,5 m)
Einschaltungen von Quarzit/Derbquarz, feinkörnigem Gneis und
Phyllit/Glimmerschiefer/Leukophyllit auf.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
In stärker zerlegten und tektonisch überprägten Bereichen sind sandig grusig - mürbe Zonen, mit kataklastischen Trennflächen-Bestegen
charakteristisch.
Die teils auftretende geschieferte Textur ist durch die Einregelung der
Feldspat-Blasten und von Muskovitblättchen - die in der Regel keine
durchgehenden Lagen bilden - charakterisiert und vielfach nicht
trennflächenwirksam. Die Abstände der ausgebildeten SF-Flächen
orientieren sich an den Kluftabständen.
Die Abstände der K-/H-Flächen liegen überwiegend im (unteren) dmBereich. Infolge tektonischer Überprägung sind die Gesteine
bereichsweise bis in den unteren cm- und mm-Bereich zerlegt.
Quarz 20 - 40 %, Schichtsilikate (üwgd. Muskovit, lokal bis 3 % Chlorit)
rd. 20 - 40 % (max. 47 %), Feldspat meist 35 - 55 % (Plagioklas und
Kalifeldspat meist in etwa gleichen Teilen), z.T. Karbonat < 3 %, tw.
akzessorisch Pyrit, Titanit, Apatit und Zirkon.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Meist undeutlich anisotropes, porphyroblastisches Gefüge. Quarz und
Plagioklas treten meist in der feinkörnigeren Matrix mit Korngrößen üwgd.
< 0,5 mm auf. In Ausnahmefällen kommen Plagioklase als cm-große
Klasten vor. Kalifeldspäte treten vielfach als grobkörnige (bis cm-große)
Einsprenglinge in der Matrix auf.
Muskovit (und tw. in geringen Mengen Chlorit) tritt teils fein verstreut, teils
in Bändern/Nestern auf; vereinzelt auch als feine Schuppen innerhalb der
FSp-Einsprenglinge. Eine grobkörnige Generation wird meist von einer
feinkörnigen, serizitischen Generation ersetzt.
Angetroffen im Gelände:
Grautschenhof Rotes Kreuz - Schöneben; Harriegel, Jauern - Rettenberg;
Hocheck-Gipfel
Maßgebliche Bohrungen: KB-11/06, KB-54/06; KB-33/08, KB-34/08, KB-35/08, KB-46/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Tektonische Beanspruchung führt zu kleinstückiger Zerlegung sowie
einer Schwächung bzw. Entfestigung des internen Korngefüges. Bei
extremer tektonischer Beanspruchung entstehen sandig-kiesige, meist
kompaktierte Kataklasite.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 123
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Hydrogeologische
Charakteristik:
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Durch tiefgründige Auflockerungszonen mäßig bis lokal
wasserwasserwegig, lokal gute Kluftwasserführungen vorstellbar.
gut
Isotropes bis gering anisotropes Gestein mit vielfach (sehr) hohen
Gesteinsfestigkeiten (Max.Wert 222 MPa). Sehr abrasives bis extrem
abrasives Gestein.
Baugeologische
Bemerkungen:
Isotropes bis gering anisotropes Gebirge mit meist mäßiger bis teils
starker
Zerlegung,
jedoch
weitgehend
günstiger
Trennflächenbeschaffenheit; gelegentlich Einschaltungen von sandiggrusigen Kataklasiten meist in cm- bis dm-Mächtigkeit.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 124
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.6 Wechsel-Kristallin
Das Wechsel-Kristallin gliedert sich grob in eine Hülle aus phyllitisch-schieferigen Gesteinen,
den „Wechselschiefern―, und in einen Kernbereich aus Paragneisen („Wechselgneis―).
Die „Wechselschiefer― sind dunkle, quarz- und chloritreiche Phyllite (Chloritphyllite,
Albitphyllite) mit einer lithologisch relativ großen Variationsbreite und zum Teil auch
graphitisch pigmentiert (graphitische Albitphyllite). In den hangenden Anteilen liegen diese
auch als schieferige Gesteinstypen vor. Die Gesteine wurden von FAUPL, 1970 [31] von
VETTERS, 1970
[142] detaillierter
petrographisch
bearbeitet und gegliedert. Die
Wechselschiefer werden als Metasedimente mit eingelagerten Metavulkaniten angesehen.
Das
Ablagerungsalter
wird
als
paläozoisch
eingestuft,
die
Bandbreite
der
Alterseinschätzungen liegt zwischen Silur und der Karbon/Permgrenze.
In der vorliegenden Bearbeitung wurden die Phyllite und Schiefer in der baugeologischen
Einheit „Albitphyllit (Wechselschiefer)― zusammengefasst, graphitisch pigmentierte Anteile
wurden als „Phyllit, graphitreich (graphitreicher Wechselschiefer)― differenziert.
Der „Wechselgneis― variiert hinsichtlich Mineralbestand und Habitus von massigen bis
undeutlich geschieferten, relativ plagioklas- bzw. quarzreichen Ausbildungen (Albitgneis,
Albit-Blasten-Gneis, quarzreicher Gneis) bis zu stark geschieferten bzw. phyllitischen und
schichtsilikatreichen Typen (Chloritschiefer, Albitschiefer, Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer bis –
Phyllite). Auch im Wechselgneis treten vereinzelt graphitisch pigmentierte Abschnitte auf.
Im Zuge der geologischen Feldkartierung wurde der Wechselgneis mangels konsistenter
Differenzierbarkeit in Oberflächenaufschlüssen zur Kartiereinheit „Albit-Blasten-Gneis―
zusammengefasst. Für die baugeologische Bearbeitung erfolgte eine Untergliederung in vier
baugeologische Einheiten, die den Variationen hinsichtlich des Mineralbestandes, der
Schieferungsintensität und den baugeologischen Eigenschaften Rechnung tragen:
Albitgneis (Albit-Blasten-Gneis bis Albitschiefer; charakteristischer „Wechselgneis―)
Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer bis –Phyllite („phyllitischer Wechselgneis―)
Albitschiefer, graphitisch („graphitischer Wechselgneis―)
Gneis, quarzitisch („quarzitischer Wechselgneis―)
Die Metamorphose der Wechselgneise ist mehrphasig und wird in eine frühvariszische
(Oberdevon) Hochdruckmetamorphose und eine spätvariszische (Perm) Metamorphose
gegliedert (MÜLLER [85]). Der letzteren wird die intensive Albitblastese der Wechselgneise
zugeordnet, sowie die erste prograde metamorphe Überprägung der Wechselschiefer. Im
Zuge der alpidischen Metamorphose sind die Gesteine unter niedrigen Druck- und
Temperaturbedingungen im unteren grünschieferfaziellen Bereich überprägt worden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 125
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.6.1 Albitphyllit („Wechselschiefer―)
Baugeologische Einheit:
Albitphyllit
WK
Kartiereinheit(en):
Albitphyllit
Lithologie /
Albitphyllit bis Albitschiefer
lithologische Varietäten:
Einschaltungen von Grünschiefer- (Chloritphyllit) und Quarzphyllit-Lagen
Albitphyllit bis -schiefer, meist grau, tw. mit kleinen FSp-Blasten; tw.
schwach graphitisch, vielfach mit hellen SF-parallelen Qz/FSp/Cc-Lagen
(tw. diskordant zu SF, „Transversalschieferung―). Gelegentlich treten
Zwischenlagen aus Grünschiefer (chloritreich) sowie Quarzphyllit mit
Mächtigkeiten bis in den Meter-Bereich auf.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
„Schiefrige― Typen v.a. dünnbankig bis plattig; „phyllitische― Typen v.a.
dünnplattig bis blättrig mit vielfach serizitischen-talkigen Bestegen
(Neigung zum „Aufblättern― entlang SF); bereichsweise graphitische
Bestege; vielfach reger Wechsel von intakten Lagen und tektonisch
überprägten Lagen.
Die Abstände der tw. talkig - serizitisch, tw. graphitisch belegten K-/HFlächen liegen überwiegend im unteren bis mittleren dm-Bereich. In
tektonisch überprägten Bereichen auch stärker zerlegt.
Quarz rd. 15 - 30 %, Schichtsilikate rd. 40 - 60 % (max. 72 %) (Muskovit
v.a. 20 - 40 % (max. 48 %), Chlorit v.a. 10 - 30 % (max. 39)); Feldspat
(v.a. Plagioklas) üwgd. 15 - 35 %; Karbonat (entweder Kalzit oder
Dolomit) 2 - 10 % (max. 16 %), bis 2 % Pyrit; tw. Graphit.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Deutlich geschiefertes, feinkörniges, tw. verfaltetes Gefüge aus dunklen
(tw. graphitführenden) serizitischen Chlorit-/Muskovit-reichen Lagen und
hellen Quarz-/Feldspat-reichen Lagen. Karbonat teils in Qz-/Fsp-Lagen
teils in diskordanten Gängen. Quarz (häufig undulös auslöschend) und
Feldspat (tw. mit Zwillingslamellen) meist deutlich elongiert. Chlorit und
Muskovit mit v.a. blättrigen und schuppigen Habitus.
Angetroffen im Gelände:
Pfaffensattel - Fröschnitzgraben – Poirhöhe; Baumgarten – Hinterotter,
Trattenbachtal, Fanklbauerhöhe
Maßgebliche Bohrungen:
KB-01/06, KB-02/06, KB-03/06, KB-43/06, KB-13/08, KB-14/08, KB21/08, KB-24/08, KB-25/08, KB-26/08, KB-41/08, KB-42/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Stark gescherte Gesteine (mürbe bis entfestigt) sowie Kataklasite
überwiegend in sandig-schluffige-kiesiger Ausbildung; untergeordnet
tonig-schluffig; Mächtigkeiten der Kataklasite reichen von cm-starken SFparallelen Bahnen bis hin zu Störungszonen im unteren 10er-m-Bereich.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Geringe Wasserdurchlässigkeit, geringe Wasserführung auf Zonen
höherer Zerlegung beschränkt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 126
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Meist mäßig bis stark anisotrope Gesteine. Im mäßig beanspruchten
Zustand v.a. mäßig hohe bis hohe Gesteinsfestigkeit, in tektonisch
beanspruchten Bereichen häufig mürbe geschert. Überwiegend sehr
abrasiv, lokal extrem abrasiv.
Baugeologische
Bemerkungen:
Mäßig bis stark anisotropes Gebirge, neigt tw. zum Entspannen und
Auflockern entlang der ausgeprägten Schieferungsflächen; teils hohe
Teilbeweglichkeit. Quellfähige Tonminerale wurden z.T. in kataklastischen
Anteilen (Störungszonen) mit geringen Anteilen (< 3% effektiver
Smektitgehalt) angetroffen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 127
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.6.2 Phyllit, graphitreich („graphitreicher Wechselschiefer―)
Baugeologische Einheit:
Phyllit, graphitreich
Kartiereinheit(en):
Phyllit, graphitreich
Lithologie /
Graphitreicher (Albit-)Phyllit, Graphitphyllit
WK
lithologische Varietäten:
Dunkelgrauer graphitreicher Phyllit, selten Übergänge zu schiefrigen
Typen; meist mit hellen, karbonatischen bzw. quarz- und feldspatreichen
SF-parallelen Lagen (vielfach verfaltet).
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Meist stark geschert und zerlegt, vielfach kataklastisch überprägt mit
Mächtigkeiten bis in den dm-Bereich; gehäuftes Auftreten von
Quarzmobilisaten als gescherte Linsen bzw. Lagen und Adern.
Gestein meist stark anisotrop und infolge starker tektonischer
Beanspruchung plattig bis blättrig ausgebildet. SF-Flächen graphitisch
belegt und vielfach „gespiegelt―.
Die Abstände der meist graphitisch-tonig belegten K-/H-Flächen liegen in
geschonten Bereichen überwiegend im unteren dm-Bereich. Diese mäßig
zerlegten Lagen wechseln häufig mit gescherten und bis in den unteren
cm-Bereich zerlegten Lagen.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Quarz rd. 15 - 30 %, Schichtsilikate rd. 40 - 60 % (Muskovit 20 - 40 %
(max. 44 %), 10 - 20 % Chlorit); Feldspat (v.a. Plagioklas) üwgd. 10 - 30
%; Karbonat (v.a. Dolomit) 5 - 31 % (max. 31 %), bis 3 % Pyrit, Graphit
(nicht quantifiziert).
Deutlich geschiefert, meist dunkle, verfaltete Graphit-Glimmer-Matrix mit
zwischengeschalteten Karbonat-/Quarz-/Feldpat-Lagen. Quarz und
Feldspat meist in Schieferungsrichtung elongiert. Muskovit und Chlorit
kommen überwiegend als feine Blättchen vor und sind gut eingeregelt.
Karbonatische Adern tw. konkordant, tw. diskordant zur Schieferung.
Fröschnitzgraben; Hinterotter – Baumgarten; Fanklbauerhöhe
Maßgebliche Bohrungen: KB-02/06, KB-43/06, KB-13/08, KB-24/08, KB-25/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Als primäre Schwächezonen in der Wechselschiefer-Abfolge zeigen die
graphitreichen Varietäten vielfach starke tektonische Überprägung. Sie
führt zur Entfestigung des Gesteins und zur Ausbildung von Kataklasiten
mit vorwiegend schluffig-sandig-kiesiger, untergeordnet tonig-schluffig
dominierter Zusammensetzung. Kataklasite treten häufig in cm- bis dmstarken Zwischenlagen sowie in mächtigeren Störungszonen auf.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Sehr geringe Wasserdurchlässigkeit, abschnittsweise lokal engbegrenzte
Kluftwasserwegigkeiten nicht ausgeschlossen.
Meist stark anisotrope Gesteine, weitgehend mürbe bis geringfest;
intaktes Gestein überwiegend sehr abrasiv. Lokal extrem abrasiv.
Baugeologische
Bemerkungen:
Das stark anisotropes Gebirge weist hohe Teilbeweglichkeit entlang der
Schieferung auf; infolge des Kataklasit-Anteiles wasserempfindliche
Eigenschaften. Quellfähige Tonminerale wurden z.T. in kataklastischen
Anteilen (Störungszonen) mit geringen Anteilen (< 2% effektiver
Smektitgehalt) angetroffen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 128
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.6.3 Albitgneis („Wechselgneis―)
Baugeologische Einheit:
Albitgneis
Kartiereinheit(en):
Albitgneis, Albit-Blasten-Gneis [„Wechselgneis―]
Lithologie /
lithologische Varietäten:
WK
Albitgneis, Albit-Blasten-Gneis
Übergänge und
Wechselgneis―)
Wechsel
mit
Albit-Chlorit-Schiefer
(„geschieferter
Grüngrauer, grauer und grüner Gneis mit wechselnden Korngrößen (feinbis mittelkörnig), zum Teil markante Albit-Blasten bis 5mm Größe führend
(grobkörnig). Großer Variantenreichtum im Erscheinungsbild, meist mäßig
stark geschiefert bis massig, häufig im mm- bis cm-Bereich gebändert, tw.
flaserig ausgebildet. Wechselt häufig im dm-/m- bis lokal 10erMeterbereich mit feinkörnigen, chloritreichen und gering durchtrennten
Anteilen mit stärker ausgebildeter Schieferung.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Die Schieferungsflächen sind zum Teil undeutlich mit Abständen im dmbis oberen dm-Bereich ausgebildet (stufig bis eben und rau, seltener
glatt). Stärker geschieferte Varietäten zeigen Normalabstände im oberen
cm- bis dm-Bereich (tw. glatte Oberflächen und talkig-serizitische
Bestege). Lokal Überprägung mit Transversalschieferung.
Vorwiegend mittelständige Klüftung, in massigen Typen auch weitständig
mit stufig-rauen Wandungen; stärker geschieferte Typen zeigen auch
engständige Klüfte. Die Kluftkörper sind gleichförmig blockig bis stückig.
Harnischflächen sind eben-glatt und führen tonige bzw. serizitische
Bestege.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Quarz (14 - 46%, lokal bis über 50%), Schichtsilikate
meist 30 - 60% (Muskovit 3 - 40%, Chlorit 6 - 30%, lokal bis 48%),
Plagioklas (v.a. 15 - 45, max. 52%); tw. Kalifeldspat < 10 %;
Nebengemengeteile und Akzessorien: Karbonat (Spuren bis 10%; selten
bis 30%), Pyrit und opake Phasen (0 bis 4%), Turmalin, Apatit, Zirkon,
Epidot, Titanit.
Meist deutlich geschiefertes bis lagiges, mittel- bis grobkörniges Gefüge;
feinschuppige bis länglicher Chlorit-Muskovit-Matrix mit rekristallisiertem
Quarz; mm-große, oft rotierte Plagioklasklasten (häufig Zwillingsbildung)
werden von der Matrix umflossen.
Angetroffen im Gelände:
Trattenbachtal, Talflanken und Seitengräben, Fanklbauerhöhe.
Maßgebliche Bohrungen: KB-15/08, KB-17/08, KB-18/08, KB-20/08, KB-21/08, KB-23/08, KB-24/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Mit zunehmender tektonischer Beanspruchung Scherung entlang des
Trennflächengefüges (Harnischflächen mit talkig-serizitischen Bestegen);
Lokale Ausbildung von cm- bis wenige dm-starken schluffig-sandigen
Kataklasiten entlang von Scherbahnen. In Scherzonen teilweise
Abnahme der Kornbindung (mürbe).
Hydrogeologische
Charakteristik:
Generell relativ geringe Durchlässigkeit, in zerlegten Bereichen lokal
gering ergiebige Kluftwasserführung möglich.
Baugeologische
Bemerkungen:
Gering bis mäßig anisotropes Gestein mit hoher bis sehr hoher
Gesteinsfestigkeit, überwiegend sehr abrasiv, lokal extrem abrasiv.
Die Gebirgsfestigkeit wird im Wesentlichen durch die Trennflächen
bestimmt; teilweise ungünstige Trennflächeneigenschaften infolge talkigserizitischer Bestege.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 129
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.6.4 Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer („phyllitischer Wechselgneis―)
Baugeologische Einheit:
Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer
Kartiereinheit(en):
Albitgneis bis Albitschiefer [phyllitischer, gescherter „Wechselgneis―]
Lithologie /
lithologische Varietäten:
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
WK
Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer bis -Phyllit
Chloritschiefer,
Albitgneisen
Albitschiefer;
Übergänge
zu
stark
geschieferten
Lichtgrüne bis graugrüne und grüne Schiefer bis Phyllite, häufig im mmbis cm-Bereich mit hellgrauen, quarz- und feldspat-reichen Lagen
wechselnd. Übergänge zu geschertem, stark geschiefertem Albitgneis.
Infolge tektonischer Scherung ist der Feldspatanteil häufig zu
Phyllosilikaten umgesetzt. Teilweise Wechsellagerung mit quarzreichem
Gneis, häufig Derbquarz als cm- bis dm-große Linsen, Lagen und
unregelmäßige Gänge.
Stark ausgeprägte Schieferung mit Abständen im cm- bis unteren dmBereich und eben/welligen glatten, teilweise auch polierten
Schieferungsflächen. Diese sind in der Regel geschert (Harnische) und
talkig-serizitisch belegt. Vorwiegend stark anisotropes Gestein.
Eng- bis sehr engständige Klüftung, häufig sind entlang der Kluftflächen
Harnische mit tonigen bzw. serizitisch-talkigen Bestegen ausgebildet.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Hauptgemengeteile: Quarz (v.a. 30 - 50%), Schichtsilikate meist 35 - 60%
(Muskovit v.a. 19 - 40%, max. 53%), Chlorit (v.a. 8 - 26%), Plagioklas
(v.a. 5 - 32%); Nebengemengeteile und Akzessorien: Karbonat (tw. <
17%), Kalifeldspat (örtlich bis 5%), Pyrit und opake Phasen (0 bis 2%),
Hämatit, Apatit, Zirkon, Turmalin; in Kataklasiten lokal Smektit (meist
<1%; max. 7%)
Deutlich geschiefertes, mittelkörniges Gefüge; häufig verfaltete schuppigblättrige Muskovit-Chlorit-Lagen und eingeregelter Quarz bzw.
feinkörniger Plagioklas; Plagioklase bis mm-Größe als Klasten (gerundet);
Karbonat und Quarz tw. in Linsen und Lagen.
Angetroffen im Gelände:
Trattenbachtal, Talflanken und Seitengräben, Fanklbauerhöhe.
Maßgebliche Bohrungen: KB-16/08, KB-17/08, KB-18/08, KB-19/08, KB-20/08, KB-21/08; KB-22/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Die Gesteine sind im Gebirgsverband besonders häufig geschert (meist
schieferungsparallele Harnische, talkig-serizitische und tonige Bestege)
und
häufig
mürbe
(reduzierte
Kornbindung);
bevorzugt
schieferungsparallel schluffig-sandige Kataklasite in cm- bis dm-Stärke.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Generell relativ geringe Durchlässigkeit auch in zerlegten Bereichen
wegen meist talkig-toniger Kluftfüllungen.
Baugeologische
Bemerkungen:
Im mäßig beanspruchten Zustand mäßig hohe Gesteinsfestigkeit und
sehr abrasives Gestein, in tektonisch beanspruchten Bereichen häufig
mürbe geschert. Gebirge mit ungünstigen Trennflächeneigenschaften,
neigt zum raschen Entspannen und Auflockern entlang der ausgeprägten
Schieferungsflächen; hohe Teilbeweglichkeit. Teilweise ist ein örtliches
Quellpotential aufgrund der vorhandenen Smektitgehalte gegeben.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 130
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.6.5 Albitschiefer, graphitisch („graphitischer Wechselgneis―)
Baugeologische Einheit:
Albitschiefer, graphitisch
WK
Kartiereinheit(en):
Graphitischer Albitgneis und Albitschiefer [„graphitischer Wechselgneis―]
Lithologie /
Albitgneis graphitisch, Albitschiefer graphitisch
lithologische Varietäten:
Übergänge und Wechsel zu Albitgneis und Albit-Chlorit-Schiefer
Dunkelgrauer Gneis bis Schiefer mit deutlicher Schieferung, häufig
Lagenbau im
mm- bis unteren cm-Bereich mit dunklen,
schichtsilikatreichen Lagen und hellen quarz- und feldspatreichen Lagen.
Letztere sind oft duktil verformt und diskordant von graphitischen Häuten
durchschlagen (Transversalschieferung) bzw. zu quarzreichen Flasern,
Knauern und Lagen remobilisiert.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Vorwiegend deutlich ausgeprägte Schieferung im unteren cm- bis unteren
dm-Bereich, oft eben-glatte Wandungen mit schwach graphitischen bis
tonig-graphitischen Bestegen (schieferungsparallele Harnischflächen).
Meist engständige Klüftung mit Abständen im oberen cm- bis unteren dmBereich, in geringer beanspruchten Bereichen seltener auch mittelständig
(mittlerer dm-Bereich). Entlang der Kluftflächen häufig geschert
(Harnische, tonig-graphitische Bestege).
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Quarz (20 – 35%, lokal <20 und bis 50%), Muskovit
(14 – 40%), Chlorit (v.a. 12 – 28%), Plagioklas (6 – 31%), Karbonat
vorwiegend als Dolomit (< 11%); Nebengemengeteile und Akzessorien:
Pyrit und opake Phasen (0 bis 2%); örtlich in Scherzonen Smektit (bis ca.
1% effektiv).
Lagiges Gefüge im mm-Bereich, Wechsel von schichtsilikatreichen Lagen
(vorwiegend blättrig-schuppiger Muskovit und Chlorit, gut eingeregelt) mit
Lagen aus Plagioklas und Quarz (gerade und unregelmäßige
Korngrenzen, tw. Klasten bis 3mm Größe bildend).
Graphitisch pigmentierte Wechselgneise wurden
Trattenbachtal in Oberflächenaufschlüssen angetroffen.
vereinzelt
im
Maßgebliche Bohrungen: KB-17/08, KB-19/08, KB-20/08, KB-21/08, KB-22/08, KB-24/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Graphitische Wechselgneisabschnitte sind bevorzugt stärker tektonisch
überprägt als das Nebengestein (meist schieferungsparallel geschert mit
tonig-graphitischen Harnischflächen; stärker zerlegt). In Scherzonen sind
quarzreiche Lagen häufig remobilisert und bilden cm-große helle Flasern
und
Linsen
in
zerscherter,
schichtsilikatreicher
Grundmasse
(Charakteristik ähnlich „Block-in-Matrix Strukturen―). Hier treten auch cmbis dm-, örtlich auch m-starke Kataklasite auf.
Hydrogeologische
Charakteristik:
Generell relativ geringe Durchlässigkeit auch in zerlegten Bereichen
wegen meist graphitisch-toniger Kluftfüllungen und Bestegen.
Baugeologische
Bemerkungen:
Mäßig bis teilweise stark anisotropes Gestein mit stark variierenden
mechanischen Eigenschaften (gering beanspruchte Abschnitte: mäßig
hohe bis hohe Gesteinsfestigkeit, sehr abrasiv). Aufgrund der vorwiegend
ungünstigen Trennflächeneigenschaften besitzt dieser Wechselgneistyp
eine deutlich höhere Teilbeweglichkeit und neigt in stark gescherten
(phyllitischen) Bereichen zum Auflockern bevorzugt entlang der
Schieferungsflächen. Lokal ist ein geringes Quellpotential möglich.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 131
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.1.6.6 Gneis, quarzreich bis quarzitisch („quarzitischer Wechselgneis―)
Baugeologische Einheit:
Gneis, quarzreich bis quarzitisch
WK
Kartiereinheit(en):
Gneis, quarzreich bis quarzitisch [„quarzitischer Wechselgneis―]
Lithologie /
Quarzitischer Gneis, quarzreicher Albitgneis, Chlorit-Muskovit-QuarzGneis bis -Schiefer
lithologische Varietäten:
Hellgrauer bis grünlichgrauer, lokal auch dunkelgrauer quarzreicher Gneis
bis Schiefer in teilweise massiger, teilweise bankiger Ausbildung mit
deutlicher Schieferung. Tritt lagenförmig (dm-Stärke) in Wechsellagerung
bevorzugt mit phyllitischen Wechselgneisen auf bzw. bildet örtlich bis
10er-Meter starke Züge im Wechselgneis.
Makroskopische
Charakteristik (Gelände
und Bohrungen):
Variierende Schieferungsflächenabstände, diese können im oberen dmBereich, in schichtsilikatreicheren Typen auch im oberen cm-Bereich
liegen. Vorwiegend eben-glatte, lokal raue Oberflächen, teilweise
serizitisch-talkige Bestege.
Meist mittelständige, in stärker beanspruchten Bereichen auch
engständige Klüftung (eben-rau), in gescherten Abschnitten glatte talkigserizitisch belegte Harnische.
Mineralbestand,
mikroskopische
Beschreibung:
Angetroffen im Gelände:
Hauptgemengeteile: Quarz (v.a. 35 - 50 %, max. 59%), Muskovit (15 –
40%), Plagioklas (15 - 30%), Kalifeldspat (< 11%, max. 25%);
Nebengemengeteile und Akzessorien: Chlorit (bis 1%), Karbonat (örtlich
bis 3%); Pyrit und opake Phasen (0 bis 1%), Apatit
Deutlich geschiefertes, schwach verfaltetes, relativ homogen mittel- bis
kleinkörniges Gefüge mit Quarz, Muskovit und Feldspat. Muskovit tw.
feinfilzig zu Bändern verwachsen (auch diskordant zur Schieferung).
Quarzreicher Wechselgneis wurde in Oberflächenaufschlüssen nicht
angetroffen.
Maßgebliche Bohrungen: KB-16/08, KB-19/08, KB-20/08, KB-22/08, KB-23/08
Charakteristik bei
tektonischer
Überprägung:
Das Gestein ist aufgrund seiner mineralogischen Zusammensetzung im
Gebirgsverband geringer tektonisch überprägt, als die meist im
Nebengestein vorhandenen phyllitischen Wechselgneise. Zunehmende
tektonische Beanspruchung äußert sich im Wesentlich in einer stärkeren
und kleinstückigen Zerlegung der quarzreichen Wechselgneise. Teilweise
sind schichtsilikatreiche Abschnitte schieferungsparallel geschert
(Harnische, tonige bzw. serizitisch-talkige Bestege).
Hydrogeologische
Charakteristik:
Generell relativ geringe Durchlässigkeit, in zerlegten Bereichen gering
ergiebige Kluftwasserführung zu erwarten.
Baugeologische
Bemerkungen:
Kompetente Varietät des Wechselgneises, gering bis mäßig anisotrop mit
vorwiegend hoher Gesteinsfestigkeit; sehr abrasiv bis extrem abrasiv.
Die Gebirgsfestigkeit wird durch die Trennflächen bestimmt. Diese weisen
zum Teil, bevorzugt entlang der Schieferungsflächen mit serizitischtalkigen Bestegen eine erhöhte Teilbeweglichkeit auf.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 132
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
7.2
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Gebirgsbau und Tektonik
Die folgende Beschreibung der baugeologischen Verhältnisse im „trassenrelevanten
Bearbeitungsraum―
erläutert
die
räumliche
Lage
und
Verteilung,
die
tektonisch-
stratigraphischen Bezüge sowie die wesentlichen Störungsstrukturen, die mit den
baugeologischen Einheiten des Kapitels 7.1 assoziiert sind.
Die unter geologisch-tektonischen Gesichtspunkten abgegrenzten Berichtskapitel können
der projektinternen Unterteilung des Projektes in EB-relevante Abschnitte bzw. Teilabschnitte
wie folgt zugeordnet werden:
EB-Teilabschnittsgliederung
entspricht Berichts-Kapitel
Tunnelabschnitt Schafkogel - Eichberg - Graßberg
7.2.1 - 7.2.7
Tunnelabschnitt Göstritz
7.2.8
Tunnelabschnitt Otterstock
7.2.9
Tunnelabschnitt "Wechselgneis - Semmering-Kristallin"
7.2.10 - 7.2.15
Tunnelabschnitt Grautschenhof
7.2.16 - 7.2.17
Tabelle 3: Zuordnung der Berichtskapitel zu EB-relevanten Teilabschnitten.
Für graphische Darstellungen der geologischen Verhältnisse im „trassenrelevanten
Bearbeitungsraum― sei auf folgende Beilagen verwiesen:
Geologische Karte - Detailkarten Blatt 1 und Blatt 2, M 1:10.000 (Plan Nr. 5510-EB5000AL-02-0104 und 5510-EB-5000AL-02-0105)
Baugeologischer Längenschnitt Semmering-Basistunnel neu , M 1:10.000 (Plan Nr.
5510-EB-5000AL-05-0201)
Baugeologische
Längenschnitte
Zwischenangriffe
und
Baulüftungsschächte,
M 1:10.000 (Plan Nr. 5510-EB-5000AL-05-0202)
Geologische Profile Portalbereich Gloggnitz, M 1:1.000 (Plan Nr. 5510-EB-5000AL-040203)
Geologische Profile Portalbereich Mürzzuschlag, M 1:1.000 (Plan Nr. 5510-EB5000AL-04-0204)
Geologische Querprofile - Querprofile 1 bis 7, M 1:10.000, (5510-EB-5000AL-04-0205)
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 133
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
7.2.1
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Lockergesteine im Bereich Schwarzatal
Nordwestlich des Ortsgebietes von Gloggnitz, zwischen der Werkszufahrt der Huyck &
Wangner GmbH und der Talenge zwischen Silbersberg und den Ausläufern des Schafkogels
quert die Trasse das Schwarzatal und die am westlichen Talrand verlaufende B 27. In
diesem Bereich wurden vor allem im Laufe der verschiedenen Erkundungsphasen des
Altprojektes umfangreiche Erkundungsmaßnahmen für die Schwarzatalquerung und die
Baustelleneinrichtungsfläche westlich der B 27 durchgeführt (Bearbeiter: Dr. LACKNER).
Der hier ca. 300 m breite ebene Talgrund (Seehöhe ca. 443 bis 445 m) reicht vom
Südhangfuß des Silbersberges bis zur Bebauung westlich der B27 am Fuß des Schafkogels.
Hier steigt das Gelände mit einer markanten Terrassenstufe (Erosionskante der Schwarza;
Seehöhe ca. 455 m) annähernd 10 m hoch steil zu den unteren Hangbereichen des
Schafkogel-Nordosthanges an.
Die diversen Erkundungsergebnisse weisen eine sehr seichte Talfüllung im ebenen Talgrund
aus Flussablagerungen (Alluvionen) auf. Diese umfassen vorwiegend sandige, gering
schluffige bis schluffige, graubraune bis braune Kiese (gerundete Komponenten diverser
Gesteinsarten), die bereichsweise mit schluffigen bis stark schluffigen Sandlagen in dmStärke wechseln. Die Lagerungsdichte wird aus den Bohrergebnissen mit „dicht― angegeben.
Die Stärke der Alluvionen beträgt in den Kernbohrungen relativ einheitlich 3,5 m bis ca.
4,5 m.
Darunter wurde jeweils die Verwitterungsschwarte des anstehenden Felsuntergrundes
erreicht. Es handelt sich dabei um stark zerlegte und blättrige bis verwitterungsbedingt
zersetzte und entfestigte Phyllite der „Silbersberg-Gruppe―. Die Verwitterungsschwarte ist
mehrere Meter stark, im Liegenden nimmt die Zersetzung und Zerlegung ab. Unterhalb
dieser Schicht folgt im Verband anstehender, angewitterter und teilweise zerlegter, blättriger
bis dünnplattiger Phyllit mit steil bis saiger stehenden Schieferungsflächen.
Am westlichen Talrand des Schwarzatales setzen sich alluviale Ablagerungen auch oberhalb
der oben beschriebenen Erosionskante in Form eines schmalen Terrassenrestes fort, der
bergwärts in die flach gegen den Schafkogel ansteigenden Hänge übergeht. Hier wurden in
mehreren Bohrphasen in den obersten Bodenschichten angerundete bis gerundete
Kieskomponenten, als Beimengungen zum kantigen Hangschutt bis auf eine Seehöhe von
470 m hinaufreichend, erbohrt. Der Hangschutt besteht aus sandigen bis stark sandigen,
schluffigen Kiesen mit Komponenten aus schuppig-blättrigen bis kleinstückigen Phylliten und
geröllführenden Phylliten bis Schiefern der „Silbersberg-Gruppe―.
Oberhalb der Erosionskante weist die Lockergesteinsbedeckung (Hangschutt mit geringen
alluvialen Beimengunen) variierende Stärken auf. Teilweise beträgt diese nur wenige Meter
(nahe der Erosionskante; z.B. Bohrung KB-37/08), weiter hangaufwärts wurden auch bis zu
8 m starke Ausbildungen festgestellt (KB-38/08). Darunter folgt jeweils eine mehrere Meter
mächtige Verwitterungsschwarte mit entfestigtem Fels (schuppig-stückige Kieskomponenten
in sandig-schluffiger Matrix). Diese reicht bis in ca. 7 m Tiefe nahe der Erosionskante bzw.
bis in ca. 12 m Tiefe im Hangbereich bei ca. 465 m Seehöhe. Unter der entfestigten
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 134
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Verwitterungsschwarte folgt jeweils im Verband anstehender und angewitterter Phyllit der
„Silbersberg-Gruppe―. Ähnlich wie in Bohrungen der Schwarzatalebene fallen auch hier die
Schieferungsflächen steil bis annähernd saiger mit 60° bis 80° Neigung nach Norden ein.
In den Alluvionen der Talfüllung und der darunter liegenden Verwitterungsschwarte des
Felsuntergrunds ist ein Porengrundwasserkörper ausgebildet, der in den unverbauten
Flussabschnitten
gut
mit
Grundwasserstauer
dem
Wasserspiegel
fungiert
die
der
Schwarza
unverwitterte
korrespondiert.
Felsoberfläche.
Als
Die
Grundwasserströmungsrichtung ist daher mehr oder weniger parallel bzw. spitzwinklig zur
Schwarza
ausgerichtet.
Der
Flurabstand
beträgt
max.
wenige
Meter.
Der
Grundwasserspiegel liegt im Bereich des Bahnhofs Gloggnitz bei rund 432-433 m ü.A. und
im Bereich der geplanten Schwarzabrücke im Mittel bei ca. 442-443 m ü.A. Die
Durchlässigkeiten der Lockergesteine schwankten bei den Bohrloch- und Laborversuchen je
nach Feinkornanteil in Größenordnungen zwischen 6x10-3 und 5x10-5 m/s für die sandigschluffigen Kiese und 1x10-6 bis 5x10-8 m/s für die Deckschichten.
Weiter flußaufwärts verengt sich das Tal der Schwarza auf eine Breite von ca. 150m und
erweitert sich erst wieder im Bereich Schlöglmühle mit großräumigen Talablagerungen.
7.2.2
Grauwackenzone – Norische Decke (Silbersberg -Gruppe)
Der
im
Detailuntersuchungsraum
für
das
EB-Projekt
zur
Norischen
Decke
der
Grauwackenzone (allgemeine Ausführungen dazu siehe Kapitel 6.2) zu rechnende Bereich
wird ausschließlich durch Gesteine der „Silbersberg-Gruppe― aufgebaut. Diese erstrecken
sich entlang des nördlichen Eichberges von Gloggnitz über den Schafkogel und den
Abfaltersbach über Pettenbach bis in den Raum Küb und bauen die Nordseite des
Höhenzuges Eichberg – Kobermannsberg auf. In weiterer Folge reichen die Gesteine der
Silbersberg-Gruppe über den Untergrund des Schwarzatales weiter nach Norden zum
Silbersberg (locus typicus).
Der Felsuntergrund wird in diesem Teil des Projektgebietes meist durch eine mehrere Meter
starke Verwitterungs- und Hangschuttschwarte bedeckt und tritt nur vereinzelt in
Oberflächenaufschlüssen
zutage.
Die
maßgeblichen
Kenntnisse
bezüglich
des
Untergrundaufbaus stammen daher aus Bohrungen (teilweise Altprojekt).
Zum überwiegenden Teil besteht der Felsuntergrund aus charakteristischen, grauen bis
violettgrauen, seltener grünlichgrauen Phylliten der „Silbersberg-Gruppe“, die mit m- bis
mehrere 10er-Meter starken Schichtpaketen aus quarzreicheren grauen, grüngrauen und
seltener violettgrauen Schiefern wechsellagern. Teilweise führen die Gesteine Quarzgerölle
in mm-Größe bis örtlich unterer cm-Größe. Die Phyllite und Schiefer sind zum Teil sehr
feinkörnig, lagenweise aber auch psammitisch und gehen in körnige Metasandsteine bzw.
örtlich auch in Metaarkosen über. Eine strikte Gliederung der „Silbersberg-Gruppe― in einen
liegenden pelitischen (Phyllite) und einen hangenden psammitisch-psephitischen Anteil
(geröllführende Schiefer bis Metakonglomerate), wie in der einschlägigen Fachliteratur (z.B.
[87]) generalisiert, kann im Untersuchungsbereich nicht als allgemein gültig bestätigt werden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 135
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Vielmehr wechseln geröllführende Abschnitte (z.B. im Bereich Schafkogel und Raum
Schloss Gloggnitz) mit nicht geröllführenden Anteilen schichtpaketweise.
In diese – allen Anzeichen nach bereits primäre sedimentäre – Wechsellagerung sind in
geringeren Anteilen grüne Chloritphyllite bis Chloritschiefer („Grünschiefer―) eingeschaltet.
Ausgeprägte Grünschieferzüge wurden mit den Kernbohrungen 14a/91 und 15a/91
(Altprojekt) am Schafkogel und mit der Bohrung KB-01/08 westlich des markanten
Grabeneinschnittes, der sich von der Haltestelle Eichberg bis zur Ortschaft Heufeld erstreckt,
nachgewiesen. Untergeordnet wurden in dm-starken bis vereinzelt 10er-Meter starken Zügen
auch quarzreiche, dichte braungraue Schiefer („Quarzitschiefer―) bis Metaarkosen
angetroffen, die mit den typischen violettgrauen bis grauen Phylliten und Schiefern
wechsellagern (KB-01/08).
Weitgehend
allen
angetroffenen
Gesteinen
ist
eine
starke
Ausprägung
der
Schieferungsflächen mit schieferungsparalleler Scherung und Harnischen mit schwach
tonigen bis serizitischen Bestegen entlang der Schieferung gemein. Generell herrscht in
diesem Bereich des Projektgebietes eine starke tektonische Beanspruchung der Gesteine
mit zahlreichen parallel zum Gebirgsbau orientierten Scherbahnen mit zum Teil intensiver
Zerlegung von Schichtpaketen (dm- bis tw. m-starke, vorwiegend schluffige und mit
Gesteinsbruchstücken in Kiesgröße durchsetzte Kataklasite) vor.
Abbildung 20: Phyllite und Schiefer der „Silbersberg-Gruppe“; KB-01/08 (Eichberg-Nordseite)
Die Lagerungsverhältnisse der Gesteine der „Silbersberg-Gruppe― sind lokal relativ
homogen, weisen jedoch großräumig deutliche Variationen auf. Im östlichen Teil des
Schafkogels dominiert ein steiles bis sehr steiles Einfallen der Schieferungsflächen mit relativ
konstanter Fallrichtung nach Norden. Weiter gegen Westen, im Westteil des Schafkogels
(KB-53/08) ist das Einfallen mittelsteil mit Fallrichtungen nach NNW bis NNO. Nördlich der
ÖBB Haltestelle Eichberg an der bestehenden Semmering-Bahnstrecke wurde dagegen
vorwiegend flaches Einfallen der Schichten nach NNO bis NO nachgewiesen (KB-01/08).
Weiter gegen Westen dominiert im Bereich des Abfaltersbachgrabens wieder mittelsteiles bis
steiles Einfallen der Schieferungsflächen nach N bis NO.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 136
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Der Felsuntergrund wird im Bereich zwischen Schafkogel und Pettenbach durch markante,
den Grabenverläufen bei Heufeld, Abfaltersbach und dem Pettenbach, weitgehend in N-S –
Richtung
verlaufenden
Störungen
durchtrennt.
Aus
dem
Geländebefund
und
Untersuchungen beim Altprojekt (Bohrungen oberhalb Heufeld) handelt es sich dabei um
relativ junge, steil nach Osten fallende bis vertikale, sprödtektonische Scherzonen mit zum
Teil mächtigen Kataklasiten in m- Stärke mit einer Gesamtausdehnung der Störungen bis zur
10er-Meterstärke. Analog zu vergleichbaren Lineationen im Permomesozoikum der
Semmering-Einheit (siehe unten) wird für diese ein Abschiebungsmechanismus gegen Osten
Richtung südlichstes Wiener Becken angenommen.
Zwei weitere, den südlichen Anteil der Silbersberg-Gruppe wesentlich bestimmende
Störungszonen
wurden
zwischen
Schafkogel
und
dem
Höhenzug
Eichberg
–
Kobermannsberg angetroffen. Es handelt sich dabei um W-O bis WNW-OSO streichende,
steil nach N fallende Störungssysteme, die als sinistrale Seitenverschiebungen ausgebildet
sind und parallel zum Störungssystem der Talhof – Aue – Störung (siehe Kapitel 6.5 und
7.2.4) verlaufen. Die Störungssysteme wurden jeweils direkt erbohrt (KB-02/08, KB-54/08,
KB-55/08), Oberflächenaufschlüsse von Störungsgesteinen finden sich in diesem Bereich
keine. Der Verlauf der Störungen ist im Gelände daher nur anhand von morphologischen
Kriterien festzulegen:
Das nördliche Lineament („Haltestelle Eichberg – Seitenverschiebung―) verläuft vom
Bereich Gehöft Steinhöfler nördlich des Kotsteins Richtung Osten, quert den Hellgraben und
Abfaltersbachgraben bis in den Raum der ÖBB Haltestelle Eichberg. Hier lässt sich aus
morphologischer Sicht eine Auftrennung in einen nördlichen Ast, der über die markante
Einsattelung südlich des Schafkogel-Gipfels nach Osten ins Schwarzatal streicht, und einen
südlichen Ast, der Richtung Wolfsschlucht streicht, vermuten. Diese Äste begrenzen die
markante Riebeckitgneisschuppe bei Gloggnitz im Norden und Süden ihres spanartigen
Verbreitungsbereiches. Anhand der Bohrergebnisse KB-54/08 westlich der Haltestelle
Eichberg wurden hier im Kernbereich der Störung intensivst zerscherte Kataklasite mit einer
durchgehenden Stärke von mindestens 20m erbohrt und anhand von Harnischflächen
Bestätigungen
für
die
räumliche
Orientierung
und
die
sinistrale
Seitenverschiebungscharakteristik sowie für Abschiebungen der nördlichen Schollen
gegenüber der südlichen angetroffen. Die Gesamtmächtigkeit der Störungszone (Kernzone
und Randzonen) wird auf über 100m angeschätzt.
Das südliche Element („Eichberg-Seitenverschiebung―) quert den Eichberg vom Kochhof,
über die Verebnung südlich des Hahnhofes bis in den Raum der Quellfassungen der WVA
Eichberg im oberen Abfaltersbachgraben und streicht Richtung OSO durch die markante
Einsattelung südlich Kote 760 bis in den Raum Furth südlich Gloggnitz. Dieses, aus
mehreren Scherbahnen bestehende System wurde im oberen Abfaltersbach mit der Bohrung
KB-02/08 und südlich davon durch die Bohrung KB-55/08 aufgeschlossen. Das
Störungssystem erreicht hier vermutlich eine Gesamtstärke von 250 bis 300m und enthält in
den Kernbereichen entlang von Bewegungsbahnen vollständig zerscherte Kataklasitzonen in
serizitischen Phylliten in unterer 10er-Meter-Stärke. Gesteine der unterlagernden Veitscher
Decke wurden hier teilweise bis an die Geländeoberfläche als Groß-Scherkörper
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 137
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
aufgeschuppt und treten in einem Niveau auf, welches etwa 200 m höher liegt, als es dem
generellen Gebirgsbau entsprechen würde.
Entlang der Nordgrenze dieses Störungssystems ist aus feldgeologischer Sicht auch die –
durch das Seitenverschiebungssystem überprägte – Grenze zwischen den Gesteinen der
„Silbersberg-Gruppe― (die im gegenständlichen Gutachten im Rahmen der Norischen Decke
behandelt werden) und den Gesteinen der Veitscher Decke zu sehen.
Im relevanten Umfeld der Trasse sind im Bereich des Eichberges (westlich von Furth über
Kote
760
bis
Kote
818)
und
weiter
westlich
am
Kobermannsberg
Blasseneckporphyroidkörper vorhanden. Deren Grenze zu den unterlagernden Gesteinen
ist jeweils tektonisch stark überprägt (Scherzone) und flach nach N bzw. NO fallend. Es
handelt sich hier um graue bis grünlichgraue, im Verwitterungsbereich braune bis
braungraue Porphyrschiefer. Im Oberflächenaufschluss sind die Porphyrschiefer in der Regel
stark entlang der Klüfte durchtrennt und zerlegt.
In den Bohrungen KB-03/08 und KB-55/08 wurde die Liegendgrenze der Porphyrschiefer des
Eichberges durchörtert. Diese liegen hier direkt flach auf grauen bis dunkelgrauen Gesteinen
der Veitscher Decke (zerscherte graphitische Phyllite, Metasiltsteine) auf. Gesteine der
Silbersberg-Gruppe, die gemäß der klassischen Deckengliederung hier auftreten müssten,
fehlen.
Die klassische Gliederung der Grauwackenzone sieht jene phyllitischen Gesteine, die im
zentralen und südlichen Bereich des Eichberges zwischen den Gesteinen der Veitscher
Decke auftreten bzw. die am Eichberg und Kobermannsberg vorhandenen Deckschollen aus
Blasseneckporphyroiden unterlagern als Teile der „Silbersberg-Gruppe― an.
Die Hydro-Bohrlochversuche zeigten in diesem Abschnitt auf Tunnelniveau nur sehr geringe
Durchlässigkeiten in Größenordnungen von 10-9 -10-10 m/s.
7.2.3
Grauwackenzone – Veitscher Decke
Der Bau und die interne Tektonik der im Liegenden der Norischen Decke folgenden
Veitscher Decke weist im Trassennahbereich und im näheren Umfeld sehr komplexe
Verhältnisse auf, die sich sowohl im Kartenbild (geologische Oberflächenkartierung), als
auch in den erbohrten Untergrundverhältnissen widerspiegeln.
Im
Wesentlichen
enthält
die
Veitscher
Decke
klastische
und
pelitische
Metasedimentgesteine unterschiedlicher Zusammensetzung, die dem Karbon zugerechnet
werden. Nach den Ergebnissen der Untergrunderkundung sind hierbei vor allem zwei
Gesteinsgruppen zu unterscheiden. Vorwiegend im Hangendbereich der im Trassenumfeld
erkundeten Schichtfolge treten dunkelgraue, feinkörnige phyllitische Metasedimente
(graphitische Phyllite bis graphitische Metasiltsteine) verbreitet und in stärkerer Mächtigkeit
auf. Diese wechseln lokal im dm-, meist jedoch im m- bis unteren 10er-Meterbereich mit
grobkörnigen Metasedimenten in Form von massigen bis undeutlich geschieferten bzw.
gebankten Metasandsteinen bis Metakonglomeraten. Der liegende Anteil der Abfolge
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 138
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
enthält überwiegend grobkörnige Anteile mit geringmächtigen bzw. weniger häufigen
Einschaltungen von graphitischen Phylliten. Die pelitischen Gesteine der Veitscher Decke
sind ausgesprochen selten an der Geländeoberfläche aufgeschlossen, Aufschlüsse der
verwitterungsresistenteren Metasandsteine und teilweise auch Metakonglomerate finden sich
dagegen in der unteren Hangflanke entlang des Höhenzuges zwischen Eichberg und
Kobermannsberg relativ häufig.
In die phyllitischen und grobkörnigen Metasedimenten sind im Projektgebiet zwischen
Breitenstein und Gloggnitz charakteristische Dolomit-Magnesit-Schollen eingeschaltet, die
in der Regel nur bis zu wenige 10er Meter stark ausgebildet sind, jedoch mehrere hundert
bzw. örtlich auch bis zu 1km an lateraler Erstreckung aufweisen. Die Dolomit-MagnesitKörper treten hier generell in den hangenden Bereichen der Veitscher Decke auf. Magnesit
wurde hier im Tagbau und in Stollen untertage im Trassennahbereich am Eichberg südlich
bzw. östlich des Hahnhofes abgebaut. Weitere Abbaue und Stollen auf Magnesit und Talk
sind aus dem Raum Weißenbach und Furth im Auebachtal südwestlich von Gloggnitz
bekannt.
In der Bohrung KB-03/08 wurde eine insgesamt ca. 80m starke Dolomit-Magnesitabfolge
erbohrt.
Diese
relativ
große
Mächtigkeit
beruht
auf
einer
tektonischen
Mehrfachverschuppung entlang kataklastischen, flach bis mittelsteil vorwiegend nach N bis
NO einfallenden Scherbahnen, die vorwiegend zerscherte graphitische Phyllite enthalten,
lokal aber auch grüne Serizitphyllite mit einigen dm-Stärke führen. Mit der Bohrung KB-03/08
wurde zwischen 675m und 680m Seehöhe ein Stollen eines aufgelassenen Bergbaus
(vermutlich auf Magnesit) durchbohrt, der offensichtlich von der Südseite des Eichberges in
Richtung NW mindestens 150m weit vorgetrieben wurde. Der Stollen ist weder aus den
vorhandenen Bergbauunterlagen noch aus der Kartierung bekannt (Mundloch verschüttet).
Im hangenden Grenzbereich ist der Dolomit-Magnesit – Körper in der Bohrung KB-03/08
entlang eines ca. 2m starken Randsaumes stark vertalkt (vgl. WEBER 2001 [145]).
Abbildung 21: Graphitischer Phyllit bis Metasiltstein(dunkelgrau) und Metasandstein (grau)der Veitscher
Decke; KB-03/08
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 139
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 22: Grobspatiger Magnesit (Dolomit-Magnesit Körper); KB-03/08, 75 m Tiefe; Kernausschnitt mit
ca. 25 cm Länge
Der geologische Befund der Bohrungen KB-55/08 im Norden des Eichberges und KB-03/08
im Südabhang zeigt zwischen den zweifelsfrei der Veitscher Decke zugehörigen
graphitischen Phylliten und Metasandsteinen auch grünlichgraue, grüne und violettgraue bis
violette Serizitphyllite und Serizitschiefer, die örtlich bis cm-große weiße Quarzgerölle
führen können. Diese Gesteine liegen als m-starke bis mehrere 10er-Meter starke, teilweise
zerscherte und häufig kataklastisch überprägte Einschuppungen zwischen einzelnen
Schuppen der Veitscher Decke vor. Eine gesicherte tektonostratigraphische Zuordnung
dieser Gesteine ist im Rahmen dieser Bearbeitung nicht möglich. Aufgrund der großen
lithologischen Ähnlichkeiten mit den Serizitphylliten und -Schiefern der Tattermann-Schuppe
im Liegenden der Veitscher Decke und der lokalen tektonischen Verhältnisse (siehe unten)
werden die Gesteine hier dem Permomesozoikum und nicht der „Silbersberg-Gruppe―
zugerechnet.
Hinsichtlich der Lagerungsverhältnisse der Schichten dominiert im südlichen Bereich des
Eichberges
flaches,
teilweise
auch
mittelsteiles
Einfallen
der
Schicht-
bzw.
Schieferungsflächen nach N bis NO. Richtung Norden versteilen die Fallwinkel (ABIAuswertung der Bohrung KB-55/08) entlang der Bewegungsbahnen der „EichbergSeitenverschiebung― auf mittelsteiles bis örtlich auch steiles Einfallen nach NW bis NO.
Die
tektonische
Überprägung
ist
in
den
Gesteinen
der
Veitscher
Decke
im
projektrelevanten Raum vorwiegend stark. Vor allem die phyllitischen Anteile sind als
„Schwächezonen― im Gebirgsbau schichtparallel stark geschert, verfaltet und verschuppt.
Graphitische Phyllite liegen dementsprechend in den Bohrungen häufig als dm- bis m-starke,
vorwiegend schluffige und tonige Kataklasite vor, entlang von ausgeprägten Störungen
können diese auch bis 10er-Meter-Stärke erreichen (z.B. KB-03/08). In den kompetenteren
Metasandstein-Abfolgen äußert sich die tektonische Beanspruchung – neben der Ausbildung
von diskreten Scherbahnen (Harnische, meist mit graphitischen Bestegen und Füllungen) –
vor allem in einer Reduzierung der Kornbindung und einer deutlichen Abnahme der
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 140
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Gesteinsfestigkeit
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
(„mürber―
Charakter)
bis
hin
zu
sandig-grusig
entfestigten
Kataklasitbereichen in dm- bis m-Stärke.
Abbildung 23: Störungskernzone mit völlig zu schluffigem bis sandig-tonigem Kataklasit zerschertem,
grünem Serizitphyllit entlang einer Scherbahn der „Eichberg-Seitenverschiebung“; KB-55/08
Die regionaltektonischen Verhältnisse im Bereich zwischen Kobermannsberg und Gloggnitz
mit W-O streichenden und steil nach Norden fallenden Seitenverschiebungen (siehe Kapitel
7.2.2) wirken sich hier auch auf den Internbau der Veitscher Decke maßgeblich aus. Die
tektonisch höheren (nördlichen) Anteile der Veitscher Decke wurden entlang der hier so
bezeichneten „Eichberg-Seitenverschiebung“ offensichtlich vom Hauptteil der Veitscher
Decke abgeschert, in einzelne Großscherkörper zerlegt und aufgepresst. Dadurch treten z.B.
an der Geländeoberfläche südlich von Pettenbach Dolomit-Magnesit Schollen größeren
Ausmaßes auf in einen deutlich höheren tektonischen Niveau auf, als es dem („ungestörten―)
alpidischen Deckenbau entsprechen würde. Die Bewegungsbahnen innerhalb dieses
Seitenverschiebungssystems
werden
dabei
hauptsächlich
von
völlig
zerscherten
Serizitschiefern und Serizitphylliten (hier dem Permomesozoikum der Tattemann-Schuppe
zugerechnet) gebildet. In den Kernzonen liegen hier 10er-Meter starke durchgehend
plastische,
vollständig
durchbewegte,
violettgraue
bis
grünliche,
serizitische
Störungsgesteine (schluffig-tonige Kataklasite) mit einzelnen, cm-großen und meist grusigentfestigten Scherkörpern aus Karbonatgesteinen und Quarzmobilisaten vor.
Die im zentralen und südlichen Teil des Eichberges konkordant zum Gebirgsbau
auftretenden Zwischenlagen von Serizitphylliten und –Schiefern (siehe oben) werden hier
ebenfalls als Einschuppungen der Tattermannschiefer interpretiert und belegen somit nicht
nur eine Verschuppung der Veitscher Decke entlang der „Eichberg-Seitenverschiebung―,
sondern
auch
entlang
von
schichtparallelen
Scherbahnen.
Von
einer
Mehrfachverschuppung der Veitscher-Decke mit Gesteinen der Tattermann-Schuppe ist
daher nach den vorliegenden Erkundungsergebnissen auszugehen.
Die Hydro-Bohrlochversuche zeigten in diesem Abschnitt auf Tunnelniveau nur sehr geringe
Durchlässigkeiten in Größenordnungen von 10-8 – 10-10 m/s.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 141
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
7.2.4
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Permomesozoikum im Auebachtal (Tattermann -Schuppe)
Das Auebachtal bildet zwischen Gloggnitz-Furth, über Weißenbach und Aue bis zur
Engstelle zwischen Schottwien und Klamm verlaufend, ein markantes morphologisches
Element im relevanten Trassenbereich. Das W-O gerichtete Tal zeichnet den Verlauf der
Talhof-Aue-Störung (siehe großräumige Beschreibung in Kapitel 6.5) und den nördlich
anschließenden Verbreitungsbereich der Tattermann-Schuppe nach. Nach Ergebnissen der
bisher durchgeführten Erkundungen wird der Taluntergrund in diesem Bereich vornehmlich
durch blättrige bis dünnplattige Serizitphyllite, Serizitschiefer und örtlich auch plattige bis
bankige serizitische Quarzite bis Metasandsteine und Metaarkosen („Alpiner Verrucano―;
Perm) der Tattermann-Schuppe aufgebaut. Diese wurden durchgehend im Bereich von der
Bohrung KB-37/06 im Osten bis zur Bohrung KB-09/08 im Westen unter der Talfüllung
angetroffen. Die vornehmlich lichtgrünen bis grünen und graugrünen, seltener violettgrauen
feinkörnigen und schichtsilikatreichen Gesteine sind meist wenig verwitterungsresistent und
treten nur äußerst selten in kleinflächigen Oberflächenaufschlüssen zutage.
Abbildung 24: Quarzreicher Serizitphyllit aus der Tattermann-Schuppe, Auebachtal, KB-04/08, 49m Tiefe;
Kernausschnitt mit ca. 20cm Länge
Der Felsuntergrund wird im Auebachtal zwischen Schottwien und Weißenbach von
geringmächtigen Talalluvionen bedeckt. Es handelt sich dabei um angerundete bis
gerundete sandig, schluffige und lokal steinige Kiese, die örtlich mit dm-starken sandigen
Schluff- bzw. Sandlagen wechseln. Die Stärke der Lockergesteinsbedeckung variiert
zwischen ca. 4m und ca. 12m. In diesen Sedimenten ist ein zusammenhängender
Porengrundwasserkörper ausgebildet, der gut mit dem Wasserspiegel des Auebaches
korrespondiert. Als Grundwasserstauer fungiert die Felsoberfläche im Liegenden der
Sedimente. Die Grundwasserströmung dieses wenige Meter starken Grundwasserkörpers ist
mehr oder weniger parallel bzw. spitzwinklig zum Auebach ausgerichtet. Der Flurabstand
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 142
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
beträgt im Trassenbereich rund 3-4 m. Die Durchlässigkeiten der grundwasserführenden
Talalluvionen liegen in Größenordnungen von 10-3 – 10-4 m/s.
Die Lagerungsverhältnisse innerhalb der Tattermann-Schuppe sind im Auebachtal relativ
einheitlich. Die Schieferungsflächen fallen vorwiegend mittelsteil, teilweise auch steil nach
NNO bis NO. Die durchgeführten Erkundungsbohrungen zeigen generell eine starke
tektonische
Überprägung
dieser
Gesteine
mit
vornehmlich
schieferungsparalleler
Scherung. Es wechseln dabei paketweise stark beanspruchte, von Scherbahnen mit dm- bis
m-starken Kataklasiten durchzogene Abfolgen mit tektonisch geschonten, weitgehend
intakten Abfolgen. Bemerkenswert ist jedenfalls eine durchgehend starke und intensive
Zerlegung von quarzreichen bis quarzitischen Schichten bzw. Metaarkosen, die größtenteils
sehr kleinstückig zerbrochen bzw. auch zu kiesig-sandigem Kataklasit zerrieben vorliegen.
TOLLMANN [125] gibt für den „Alpinen Verrucano― eine maximale Mächtigkeit von ca. 150m
an. Die Mächtigkeit der Tattermann-Schuppe im Auebachtal ist nach den vorhandenen
Daten auf bis zu 400m zu schätzen, eine tektonische Verdoppelung infolge einer internen
Verschuppung bzw. im Zusammenhang mit der Talhof-Aue-Störung ist daher wahrscheinlich.
Die Mehrzahl der in Bohrungen angetroffenen Scherbahnen und Störungen streicht mehr
oder weniger talparallel W-O und fällt mittelsteil bis steil parallel zum Schichtstreichen nach
N ein. Vereinzelt sind auch subvertikale Stellungen bzw. am Südrand des Tales im
Nahbereich der Talhof-Aue Störung subvertikale bis steil nach S fallende Scherbahnen
festgestellt worden.
Die „Talhof-Aue-Störung“ ist als sinistrale Seitenverschiebung das maßgebliche
tektonische Element im Auebachtal. Die vorliegenden Erkundungsergebnisse weisen im
Auebachtal eine Störungs-Kernzone entlang des südlichen Talrandes aus, die hier über
weite Strecken identisch mit der Grenze zwischen der Tattermann-Schuppe und dem am
Graßberg-Nordabhang entlang verlaufenden Kristallinspan des Semmering-Kristallins ist. Ein
direkter Aufschluss der Störung liegt mit der Bohrung KB-06/08 vor. Demnach reichen die
Serizitphyllite und Serizitschiefer der Tattermann-Schuppe bis in den Hangfußbereich des
Graßberg-Nordabhanges und sind im Nahbereich zur Störung meist zu sandig-kiesigen
(quarzreichere Serizitschiefer und Quarzite) bzw. untergeordnet zu schluffig-tonigen
(Serizitphyllite) Kataklasiten entfestigt. Hier wurde auch das Auftreten von m-starken
Gipsbrekzien bestätigt. Entlang von subvertikal stehenden und tendenziell sehr steil nach
Süden fallenden Scherbahnen sind im Kernbereich der Störung Scherkörper von
Karbonatgesteinen (Kalk, Kalkmarmor, Dolomit) in Störungsbrekzien bzw. auch als 10erMeter starke Scherkörper eingearbeitet. Die meist mehrere Meter starken kataklastischen
Bewegungsbahnen führen neben Karbonatgesteinsgrus auch phyllitische Anteile, sowohl
aus lichtgrünen, entfestigten Serizitphylliten („Alpiner Verrucano―), als auch in Form völlig
zerscherter dunkelgrauer bis schwarzer Tonschiefer bzw. Phyllite. Die Zuordnung der
Tonschiefer ist nicht eindeutig möglich, es könnte sich hier sowohl um „Rhät-Schiefer―, als
auch um graphitische Phyllite des Semmering-Kristallins oder um pelitische Anteile der
Veitscher Decke handeln. Im Kernbereich weist die Störungszone im Bereich der Bohrung
KB-06/08 eine Stärke von ca. 100m auf. Die Randbereiche der Störungszone reichen nach
Norden bis ins Auebachtal und nach Süden bis zur S6-Trasse.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 143
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 25: Auebachtal, Blick von der „Luisenhöhe“ südlich Schottwien nach Osten; Skizzierte tektonische
Gliederung, Lage der Trasse (Talquerunge Auebachtal) und „Palka-Quelle“.
Im westlichsten Ortsgebiet von Aue wurde im Untergrund Kalkmarmor, Dolomitmarmor
und Rauhwacke angetroffen (Bohrung KB-39/06). Diese Gesteine sind einem schmalen,
über die Adlitzgräben und die Engstelle zwischen Schottwien und Klamm nach Osten
streichenden Karbonatgesteinszug („Adlitzschuppe― nach TOLLMANN [67]) zuzurechnen,
der hier im Talbereich zwischen Tattermann-Schuppe im Norden und Talhof-Aue-Störung im
Süden auskeilt. Dieses Auskeilen ist im Nahbereich östlich der Palkaquelle zu lokalisieren
und steht mit dieser im ursächlichen Zusammenhang.
Die in Erkundungsbohrungen durchgeführten Hydro-Versuche in Gesteinen der TattermannSchuppe ergaben nur geringe Durchlässigkeiten in Größenordnungen von 10-6 – 10-8 m/s. In
der Bohrung KB-08/08 erfolgte eine starke Aufmineralisierung des Wassers im eingebauten
Pegel mit stark erhöhten Sulfatgehalten (rund 1200 mg Sulfat/l).
Im Zuge der durchgeführten Erkundungsmaßnahmen wurden keine Hinweise auf
hydrogeologische Zusammenhänge von Bergwässern in der Tattermann-Schuppe mit
Bergwässern
des
unterhalb
der
Palkaquelle
auskeilenden
Karbonatgesteinszugs
(„Adlitzschuppe―) gefunden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 144
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
7.2.5
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Semmering-Kristallinspan im Bereich Auebachtal
Südlich der Talhof-Aue-Störung (Kernzone) baut ein schmaler, aus Glimmerschiefern bis
quarzreichen Phylliten bestehender Kristallinspan die unteren Anteile der GraßbergNordabhänge auf. Die Kristallingesteine sind dem Grobgneis-Komplex der SemmeringEinheit zuzurechnen und streichen von Schottwien (im Nahbereich des Talübergangs
Schottwien der S6) über die nordwestlichen Ausläufer des Graßberges (Graßbergtunnel der
S6) in die Südflanke des Auebachtales. Die Ausbißbreite des Kristallinspans beträgt im
Bereich von Schottwien zwischen 100 und 150m. Weiter Richtung Osten nimmt dessen
Ausdehnung südlich von Aue (auf Höhe Fa. SCHROPPER) auf ca. 350m Breite und südlich
des Ungarhofes auf über 700m Breite zu.
Der Internbau des Kristallinspans ist im relevanten Trassennahbereich aufgrund der starken
Überprägung im Zusammenhang mit der Talhof-Aue-Störung recht komplex. Entlang von
mehreren
W-O-streichenden,
steilstehenden
und
nach
N
und
S
einfallenden
Bewegungsbahnen, die als Begleitstörungen zur Kernzone der Talhof-Aue-Störung zu
sehen sind, wurden die Phyllite und Glimmerschiefer stark geschert und in m- bis teilweise
auch über 10m starke, sandig-kiesige bis teilweise auch schluffige Kataklasite entfestigt.
Zwischen einzelnen Bewegungsbahnen sind hier permomesozoische Gebirgsspäne, die
vermutlich großteils vom Graßbergzug abgeschert wurden, eingeschuppt. Es handelt sich
um Kalkbrekzien bis Rauhwacken bzw. karbonatische Brekzien mit sandig-schluffigem
Bindemittel (Hangflanke südlich Fa. SCHROPPER), teilweise aber auch um eingeschuppte
Semmeringquarzite (Hangfußbereiche westlich des Auer- bzw. Probstwaldgrabens).
Während
die
eingeschuppten
Karbonatgesteine
mit
Bohrungen
im
Zuge
der
Erkundungsmaßnahmen angetroffen wurden (KB-20/07 und KB-06/08), wurden die
eingeschuppten Semmeringquarzite ausschließlich im Zuge der geologischen Kartierung
festgestellt. Sowohl karbonatische, als auch quarzitische Großscherkörper erreichen eine
Mächtigkeit quer zum Gebirgsstreichen bis zu 100m und eine laterale Ausdehnung bis zu
mehreren hundert Metern.
Die Südgrenze des Kristallinspans zum Karbonatgesteinszug der „Graßbergschuppe―
verläuft über Schottwien und den Bereich des Graßbergtunnel-Ostportals der S6 und weiter
nach Osten weitgehend entlang der S6-Trasse bis in die Westflanke des Weningergrabens
(Grabeneinschnitt, der vom Ungarhof Richtung SSW verläuft) und biegt hier Richtung SO in
das obere Einzugsgebiet des Weningergrabens um. Die Grenze wird durch eine
ausgeprägte Störung gebildet, die im östlichen Teil des projektrelevanten Raumes (etwa bis
zum Auer- bzw. Probstwaldgraben reichend) vorwiegend mittelsteil nach Süden fällt. In ihrem
Nahbereich sind vorrangig die Glimmerschiefer bis quarzreichen Phyllite stark kataklastisch
zerlegt und auf 10er-Meter starken Abschnitten weitgehend entfestigt (siehe Bohrungen KB40/06 und KB-15/07). Aufgrund der sehr ungünstigen geotechnischen Verhältnisse in diesem
Störungsbereich, waren beim Bau der S6 umfangreiche Hangsicherungsmaßnahmen
erforderlich (z.B. Ankerwand Aue, Ankerwand beim Graßbergtunnel-Ostportal). Weiter
westlich ist die Südgrenze des Kristallinspans weniger deutlich verfolgbar, da diese entlang
von jüngeren, N-S bis NO-SW streichenden und steil bis vertikal stehenden Störungen
überprägt wurde. Entlang dieser N-S Störungen sind teilweise laterale Versetzungen der
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 145
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Karbonatgesteine und Glimmerschiefer von zumindest einigen 10er-Metern zu vermuten.
Eine Kartierung der Grenze ist aufgrund tiefgreifender Auflockerungszonen, einer starken
Hangschuttbedeckung und der Umgestaltung des Geländes mit zum Teil großflächigen
Anschüttungen beim Bau der S6 nur eingeschränkt möglich. Hinweise auf die erwähnten
Versätze ergeben sich jedoch aus der baugeologischen Bearbeitung des S6-Projektes
(BRANDECKER, 1984 [19]) und den damals durchgeführten Aufschlussbohrungen.
Die Lagerungsverhältnisse innerhalb des Kristallinspans variieren. Während im nördlichen
Randbereich (nahe der Kernzone der Talhof-Aue-Störung) flache bis steile Fallrichtungen
der Schieferungsflächen, sowohl nach Norden, als auch nach Süden auf Verfaltungen
hinweisen, fallen die Schieferungsflächen im Nahbereich zur südlichen Grenze homogener,
meist flach bis mittelsteil nach S bis SW ein.
Während die Glimmerschiefer und Phyllite dieses Abschnitts geringe bis sehr geringe
Durchlässigkeiten
aufweisen,
führen
die
eingeschuppten,
gut
durchlässigen
Karbonatgesteine und Rauhwacken bevorzugt Bergwasser. Auch auf Trassenniveau
wurden in diesen Schuppen erhöhte Durchlässigkeiten in Größenordnungen von 10-3 bis 10-5
m/s ermittelt (KB-06/08). Der Bergwasserspiegel in der Karbonatgesteinsschuppe südlich Fa.
SCHROPPER wurde in der Bohrung KB-20/07 bei 557 - 558 m ü.A. angetroffen. Infolge der
Einschuppung der bergwasserführenden Karbonatgesteinskörper in schlecht durchlässige
Gesteine (Phyllite, Glimmerschiefer), können teilweise auch gespannte Bergwässer
auftreten.
Wegen
der
abschnittweisen
Gipsführung
im
Nahbereich
der
grundwasserführenden Karbonatgesteinslinsen zeigen die Bergwässer stark erhöhte
Sulfatgehalte (>1600 mg/l in KB-06/08).
7.2.6
Permomesozoikum der Graßbergschuppe
Südlich des entlang der Graßbergnordseite verlaufenden Semmering-Kristallinspans quert
der Karbonatgesteinszug des Graßberges (hier als „Graßbergzug― bezeichnet) den
trassenrelevanten Untersuchungsraum. Der Gesteinszug setzt im Westen keilförmig entlang
von Störungen mit begleitenden Semmeringkristallingesteinen (siehe Kapitel 7.2.5 und
7.2.7) im Ortsgebiet von Schottwien ein, streicht in WNW – OSO Richtung über die
Graßberg-Nordseite, baut den höchsten Punkt des Graßberges auf und setzt sich über die
Ostseite des Graßberges und die Burg Wartenstein bis in den Bereich des Raachberges fort.
Der Graßbergzug wird ausschließlich durch Karbonatgesteine aufgebaut. Es dominiert hier
Kalkstein in massiger bzw. undeutlich gebankter bis teilweise auch bankiger Ausbildung. Die
grauen, beigegrauen und zum Teil farblich gebänderten Gesteine weisen häufig ein schwach
kristallines bis deutlich kristallines Gefüge auf, das auf eine schwach metamorphe
Überprägung des Karbonatgesteinszugs hinweisen. Im Zuge der geologischen Aufnahmen
wurden die Gesteine als Kalksteine mit Übergängen zu Kalkmarmor bzw. als Kalkmarmor
bezeichnet. MATURA stuft die Kalksteine bis Kalkmarmore in der Bearbeitung der
Geologischen Karte 1:50000 Bl. 105 [35] als anisisch ein. Mit diesen sind Dolomite bis
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 146
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Dolomitmarmore und Dolomitbrekzien, sowie Rauhwackenzüge mit Mächtigkeiten bis zu
mehr als 100m vergesellschaftet.
Abbildung 26: Gebänderter Kalkstein bis Kalkmarmor aus dem Graßbergzug mit Kluftkarst; KB-21/07
Entlang der vorwiegend mittelsteil nach S bis SSW fallenden Nordgrenze des
Graßbergzuges (siehe Kapitel 7.2.5) sind die Karbonatgesteine intensiv sprödtektonisch
überprägt und gestört. Bohrungen weisen hier sandig-kiesige Kataklasitzonen aus, die als
durchgehende Störungszone mehr als 10m Stärke erreichen können (KB-15/07, KB-19/07).
Infolge von tiefgreifenden Verwitterungserscheinungen sind die hier angetroffenen
Gesteinszerreibsel teilweise zersetzt (stark reduzierte Kluftkörperfestigkeit).
Die vorhandenen Gefügedaten ergeben für den Graßbergzug größtenteils steil bis mittelsteil
nach S bis SW, selten auch davon abweichende und nach NW bis NO fallende
Lagerungsverhältnisse. Die Internstruktur des Graßbergzuges wurde von RIEDMÜLLER
(geologische Kartierung für das BVH S6 in [19]) aufgrund der in Aufschlüssen angetroffenen
Gefügemerkmale als komplexer Falten- und Schuppenbau mit einer Synklinalstruktur im
Kernbereich des Graßbergzuges interpretiert. Mit den aktuell vorliegenden Ergebnissen kann
dieser Faltenbau nicht bestätigt werden, da diese auf einen weitgehend homogenen, nach S
fallenden Gebirgsbau schließen lassen. Eine interne Verschuppung der Karbonatgesteine
entlang von parallel zum Gebirgsbau orientierten Störungen ist dagegen wahrscheinlich.
Neben diesen W-O bis NW-SO streichenden tektonischen Elementen gehen annähernd
rechtwinkelig
dazu
orientierte,
N-S
bis
NO-SW
streichende
Störungen
aus
der
Geländekartierung hervor, die sich in Verlängerung der Grabenstrukturen entlang der
Graßberg-Nordseite (Auer- bzw. Probstwaldgraben südlich von Aue, Weningergraben
südlich
Ungarhof
und
Kaltenbachgraben
südlich
von
Weißenbach)
bis
in
den
Karbonatgesteinszug erstrecken. Mangels entsprechender Aufschlüsse ist die Kinematik
dieser als steilstehend interpretierten, sprödtektonischen Störungen nicht direkt abklärbar. Im
Zusammenhang mit Beobachtungen und Untersuchungen aus dem Otterstock und den
regionalen tektonischen Verhältnissen, sind die Störungen mit einiger Wahrscheinlichkeit als
ostgerichtete Abschiebungen zu charakterisieren.
Vor allem die kalkigen Karbonatgesteine, in geringerem Ausmaß auch die dolomitischen
Vertreter, weisen in den erkundeten Bereichen deutliche Verkarstungserscheinungen auf.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 147
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Klüfte und Bankungsfugen sind durch Lösung erweitert (Kluftkarst) und teilweise in mmStärke bis lokal in cm-Stärke geöffnet. Verkarstung und eisenoxidische Verwitterungsspuren
(braune Trennflächenanflüge) reichen in Erkundungsbohrungen bis auf Trassenniveau (z.B.
KB-21/07). Entsprechend hohe Durchlässigkeiten im Bereich zwischen 1x10-3 und 1x10-5 m/s
wurden daher bei den Bohrlochversuchen festgestellt.
Der Bergwasserspiegel in der Graßbergschuppe wurde bei rund 587 - 590 m ü.A. erbohrt.
Flowmetermessungen zeigten nur nahe dem Bergwasserspiegel Wasserzutritte. Auf
Trassenniveau, rund 100 m unterhalb des Bergwasserspiegels, konnten in den Bohrungen
keine Fließbewegungen festgestellt werden. Entlang der Graßberg-Nordseite sind mehrere
Quellaustritte bekannt (z.B. „Aue Quellen― im Auer- bzw. Probstwaldgraben, Quellen im
Weningergraben und „Duft-Quellen― im Kaltenbachgraben oberhalb Weißenbach), die als
Überlaufquellen von Kluftwässern des Graßbergzuges gespeist werden. Unterschiedliche
Austrittshöhen bis zu 70 m der Quellen und unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten der
Quellwässer zwischen rund 270 und 450 µS/cm deuten auf hydraulisch getrennte
Einzugsgebiete innerhalb des Graßbergzugs hin.
7.2.7
Semmering-Kristallin im Bereich Graßberg
Im Raum des Graßberges bildet ein schmaler Kristallinspan aus Glimmerschiefern und
quarzreichen Phylliten, die der Semmering-Einheit zuzurechnen sind, ein markantes
morphologisches Bauelement. Der Kristallinspan streicht vom Ortszentrum Schottwien
kommend Richtung Osten durch das „Himmelreich―, quert das obere Einzugsgebiet des
Auer- bzw. Probstwaldgrabens und bildet unmittelbar südlich des Graßberg-Hauptgipfels den
markanten Geländesattel. Der Gesteinszug biegt in weiterer Folge in Richtung SO und O um
und dünnt im oberen Einzugsbereich des Kaltenbachgrabens tektonisch aus. Seine
maximale
Breite
von knapp
über 100m
erreicht der Kristallinspan südlich
des
Graßberggipfels.
Die Kristallingesteine werden sowohl im Norden gegen den Graßbergzug durch ein steil
nach Süden fallendes, sinistrales Seitenverschiebungselement in Fortsetzung des
Mürztal-Semmering-Störungssystems begrenzt, als auch im Süden gegen die südlich
folgenden Gesteine des „Keuperzugs―. Das Semmering-Kristallin ist daher hier als schmale
tektonische Lamelle zwischen den angrenzenden permomesozoischen Einheiten entlang der
Seitenverschiebungsbahnen
störungsparallel
eingeschuppt
und
entsprechend
stark
sprödtektonisch überprägt. Dieser Bereich wird als „Graßbergstörung“ bezeichnet, die als
nördlicher Teil des „Graßberg-Schlagl-Seitenverschiebungssystems― anzusehen ist (siehe
Kapitel7.2.8).
Der Bereich der „Graßbergstörung― mit dem Kristallinspan wurde mit der Schrägbohrung KB16/07 in der Graßberg-Ostseite praktisch durchgehend aufgeschlossen. Im Nahbereich zum
karbonatischen Graßbergzug sind die grauen bis grünlichgrauen quarzreichen Phyllite und
Glimmerschiefer stark zerlegt und teilweise zu dm- bis m-starken schluffig-sandigen
Kataklasiten mit kiesigen Gesteinsbruchstücken entfestigt. Zwischen steilstehenden,
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 148
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
kataklastischen Bewegungsbahnen liegen stark zerlegte, aber im Gefügeverband erhaltene
Gesteinsabschnitte vor. Im südlichen Teil der Störungszone wurden m-starke graphitische
Phyllite (Semmering-Kristallin) und kataklastische grüne Serizitphyllite (Permomesozoikum)
entlang von Störungen angetroffen. In weiterer Folge in der Störung erbohrte dunkle Kalke
(m-große Scherkörper) und kataklastische schwarze Tonschiefer, sowie Quarzite, lichtgrüne
und geröllführende, weitgehend kataklastische Serizitphyllite, sind bereits dem Keuperzug
(„Rhät―, „Bunter Keuper― bzw. „Alpiner Verrucano―) zuzuordnen.
Abbildung 27: Gescherte Glimmerschiefer bis quarzreiche Phyllite aus dem Semmeringkristallin der
„Graßbergstörung“; KB-16/07
Abbildung 28: Kataklastisches Störungsgestein entlang einer Seitenverschiebungsbahn der
„Graßbergstörung“; KB-16/07; ca. 162 m Tiefe; Kernausschnitt mit ca. 20 cm Länge
Die
Gesteine
des
Semmering-Kristallins
sind
im
Bereich
der
Graßbergstörung
hydrogeologisch als weitgehend dicht zu betrachten und trennen den karbonatischen
Graßbergzug im Norden von den südlich angrenzenden Gesteinen des Keuperzugs und
dessen Karbonatgesteinsauflage.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 149
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
7.2.8
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Permomesozoikum des Graßberg -Schlagl-Störungssystems
Der Raum zwischen den Linien Schottwien – Graßberg – Schlagl im Norden und Maria
Schutz – Schanzkapelle – Raach im Süden wird von den Fortsetzungen der über den
Semmering vorerst nach NO streichenden, im Bereich Göstritz nach O umbiegenden
sinistralen
Seitenverschiebungsästen
des
Mur-Mürztal-Semmering-Wiener
Becken
-
Störungssystems bestimmt. Charakteristisch für diesen Bereich ist ein kleinräumiges
Aufeinanderfolgen
von
parallel
bis
spitzwinkelig
zueinander
streichenden,
meist
steilstehenden Störungen, die großräumig ein anastomosierendes, linsiges Muster von
Großscherkörpern
und
dazwischenliegenden
Bewegungsbahnen
ergeben.
Im
trassenrelevanten Bearbeitungsraum wurde dieser Bereich als „Graßberg-SchlaglStörungssystem“
bezeichnet.
Der
am
weitesten
südlich
gelegene
Störungsast
(„Schlaglstörung―) verläuft über Maria Schutz, die Kehre der Semmering-Straße oberhalb
Göstritz in den Raum der alten „Schanze― unmittelbar südlich der Schanzkapelle und nach
Osten Richtung Ortskern von Raach. Diese Störung wird als Südgrenze des „GraßbergSchlagl-Störungssystems
angesehen
und
stellt
die
Nordgrenze
des
Otter-
Karbonatgesteinsstocks dar.
Die maßgeblichen Anteile am Gebirgsbau innerhalb des Störungssystems stellen die
Gesteine des „Keuperzugs“, der sich, aus dem Bereich Semmeringpaß kommend über die
Göstritz in den Raum Schlagl-Raach fortsetzt, sowie dessen Karbonatgesteinsbedeckung.
Die großräumigen tektonischen und lithostratigraphischen Zusammenhänge in dieser Zone
wurden bereits in Kapitel 6.7 beschrieben.
Charakteristisch für den „Keuperzug― im Bereich Göstritz – Schlagl sind kleinräumige
Wechsellagerungen – bzw. durch tektonische Verschuppungen bedingte Aufeinanderfolgen
– von Serizitphylliten, Serizitschiefern, dunklen Kalken, schwarzen Tonschiefern, teilweise
auch Quarziten, sowie Sulfatgesteinen.
Die feinkörnig-blättrigen Serizitphyllite treten dabei teilweise als violettrot bis grün und grau
gefärbte Schichtfolge unter Wechsellagerung (dm- bis m-Bereich) mit weißgrauen bis
teilweise bunten Dolomitbänken und Gips auf. Gips tritt dabei in Lagenform (mit mm- bis dmStärke), als feine Kluftfüllungen und in Form einzelner Gipszüge mit Stärken von einigen
10er-Metern auf. Anhydritanteile wurden in den Erkundungsbohrungen nur lokal und in
geringfügigem Ausmaß (wenige Prozent Anteil am Mineralbestand) festgestellt. BAUER,
1968 [16] beschreibt allerdings aus dem Gipslager in der Göstritz (ehemaliger KrenthallerBergbau, siehe Kapitel 6.7 und 7.3) Anhydrit bzw. einen Übergang des Gipses zu einem
Anhydritkern gegen die Tiefe der Lagerstätte.
Diese charakteristischen Abfolgen werden von TOLLMANN [67], zurückgehend auf
CORNELIUS, als „Bunter Keuper“ (Karn-Nor) eingestuft und häufig als „Keuperschiefer―
bezeichnet. Detailbeschreibungen der Schichtfolgen und Gesteine finden sich aus
Untersuchungen in den Gipsbergbauen im Bereich Schottwien bei NEUNER [89].
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 150
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 29: Bunter Keuper; Melangezone entlang einer Bewegungsbahn des „Graßberg-SchlaglStörungssystems“; Dolomitscherkörper in violettgrauer und grüner Matrix aus zerscherten Serizitphylliten
(„Keuperschiefer“); KB-10/08
Neben jenen Serizitphylliten, die im Verband der oben beschriebenen Schichtfolge dem
„Bunten Keuper― zuzuordnen sind, wurden im Bereich Schanzkapelle-Graßberg auch
lichtgrüne
bis grüne Serizitphyllite, psammitische
Serizitschiefer und Metaarkosen
angetroffen. Diese Gesteine führen zum Teil cm-große Quarzgerölle (weiß, grau und
fleischrot gefärbt), sind quarzreicher und meist grobkörniger als jene des „Bunten Keupers―
und werden dem „Alpinen Verrucano“ zugerechnet. Derartige Abfolgen wurden in
Teilbereichen der Bohrungen KB-10/08, KB-11/08 und KB-39/08 angetroffen bzw.
durchgehend in der Bohrung KB-50/08. Die dem „Alpinen Verrucano― entsprechenden
Schichten erreichen Stärken von einigen Metern bis lokal ca. 100m und grenzen im
Hangenden bereichsweise an 10er-Meter starke, hellgraue bis grünlichgraue Quarzite. Ob es
sich bei diesen um „Semmeringquarzit“ oder um „Keuperquarzite“ handelt, ist im
Rahmen der durchgeführten Untersuchungen nicht gesichert differenzierbar. Die in der
geologischen Karte 1:50.000 [35] im Bereich der Schanzkapelle an der Geländeoberfläche
zum Teil als anstehend ausgewiesenen Semmeringquarzite konnten jedoch nur punktuell als
Aufschleppungen entlang von oberflächig ausbeißenden Bewegungsbahnen verifiziert
werden.
Abbildung 30: Gescherte, quarzreiche Serizitschiefer mit Quarzgeröllführung; Übergänge zu Metaarkose;
„Alpiner Verrucano“ im „Graßberg-Schlagl-Störungssystem“; KB-11/08
Dunkle, dünnplattige bis bankige Kalke, die teilweise Zwischenlagen von schwarzen,
karbonatischen Tonschiefern führen oder unmittelbar im Zusammenhang mit bis über 10m
starken Tonschieferlagen auftreten, werden von NEUNER [89] als hangendste Anteile der
Keuperfolge
im
„Georginenstollen―
aus
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
dem
Krenthaller
Gipsbergbau
in
Göstritz
Seite 151
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
beschrieben. Diese Schichten wurden von KRISTAN & TOLLMAN als „Rhät― belegt und
werden als „Rhätkalk“ und „Rhätschiefer“ bezeichnet. Rhätkalke und Rhätschiefer wurden
in den Erkundungsbohrungen (KB-10/08, KB-11/08) in unterschiedlichen Tiefenlagen und
unterschiedlichen Mächtigkeiten (bis in den oberen 10er-Meter Bereich) erbohrt.
Abbildung 31: Dunkler, bankiger Rhätkalk mit dünnen, schwarzen Tonschieferzwischenlagen; KB-11/08
Die Gesteine des „Keuperzugs― sind im Talkessel der Göstritz großflächig oberflächennah
anstehend und wesentlich seltener auch in kleinräumigen Oberflächenaufschlüssen
vorhanden. In den östlich angrenzenden Hangflanken werden die Gesteine ab einer
Seehöhe von ca. 850m vollständig von Dolomiten, Rauhwacken, Kalken und
karbonatischen Brekzien der Mitteltrias (Anis) bedeckt. Dieser karbonatische „Deckel―
erstreckt sich mit einer Stärke bis zu 200m über den Bereich von der Schanzkapelle bis nach
Schlagl.
Ähnlich
heterogen
wie
der
Permomesozoikumsbereich
Gesteinsinhalt
auch
die
gestalten
sich
Lagerungsverhältnisse.
im
gegenständlichen
Grundsätzlich
muss
zwischen den Lagerungsverhältnissen im „Keuperzug― bzw. dem eingeschuppten „Alpinen
Verrucano― und den teilweise diskordant auflagernden Karbonatgesteinen unterschieden
werden. Für die auf Tunnelniveau vorhandenen Gesteine des „Keuperzugs― und des
„Alpinen
Verrucano―
sind
mangels
geeigneter
Oberflächenaufschlüsse
die
in
Erkundungsbohrungen durchgeführten Strukturlogs (ABI, seltener OBI) maßgeblich. Diese
weisen für den südlichsten Teil des Störungssystems nahe der Schlagl-Störung vorwiegend
flach bis mittelsteil nach O bis S fallende Schieferungsflächen auf (KB-50/08, KB-11/08). Im
zentralen Teil (KB-10/08, KB-39/08,) wurden stark variierende Fallrichtungen zwischen SW
und SO mit mittelsteilen bis steilen Fallwinkeln, sowie auch stark in der Neigung variierenden
Fallrichtungen zwischen O über N bis NW angetroffen. Für den Nordteil sind aus
Beschreibungen von NEUNER [89] und einzelnen Oberflächenaufschlüssen in der Göstritz
vorwiegend mittelsteil nach NO bis NW fallende Schieferungsflächen abzuleiten. Der
Internbau des Störungssystems zeichnet daher – von den Verschuppungen abgesehen –
eine flache Antiklinalstruktur nach.
Der im Bereich Göstritz noch auf einer Gesamtbreite von ca. 1700m zutage tretende
„Keuperzug― wird südlich des Graßberges – infolge des Richtung SO schwenkenden
Graßbergzuges – auf ca. 800 m Ausbißbreite eingeengt, wodurch im Trassennahbereich
eine intensive tektonische Beanspruchung und Störungsdichte resultiert. Aus den
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 152
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Befunden der durchgeführten Erkundungsbohrungen lässt sich für den gegenständlichen
Permomesozoikumsstreifen eine Verschuppung von Gesteinen des „Keuperzugs― mit
Anteilen des „Alpinen Verrucano― und Karbonatgesteinen der Mitteltrias entlang von
bevorzugt W-O streichenden und meist mittelsteil bis steil nach Süden fallenden
Bewegungsbahnen des sinistralen Seitenverschiebungssystems ableiten. Die deutlich
unterschiedlichen Niveaus, in denen markante Schichtfolgen (z.B. Bunter Keuper, Rhät)
angetroffen wurden, sowie eine aus in den Bohrungen hervorgehende Schichtverdoppelung,
weist auf vertikale Verstellungen und Verschuppung der Schichtfolge entlang der
Bewegungsbahnen hin. Im Zusammenhang mit der intensiven tektonischen Überprägung
gehen die phyllitischen Anteile des „Keuperzugs― bzw. des „Alpinen Verrucano― über weite
Strecken in schluffige bis tonige Kataklasite über oder sind als Störungsbrekzien
ausgebildet. In Kernzonen von Bewegungsbahnen erreichen diese Störungsgesteine
durchgehende Stärken bis in den unteren 10er-Meterbereich.
Im Zuge der tektonischen Überprägung sind die spröderen Karbonate und Quarzite oft
kleinststückig zerbrochen worden. Lediglich den in Form von massigem Gips erbohrten
Sulfatgesteinszügen fehlt diese intensive Zerlegung bzw. Entfestigung, da Gips auch unter
starken Deformationen weitgehend steifplastisch ohne Zerstörung des Kornverbandes
reagiert. Die mehrfach angetroffene „Bänderung― im Gips zeichnet somit nicht die
ursprünglichen Lagerungsverhältnisse nach, sondern folgt als Einregelungsgefüge den
Orientierungen der Bewegungsbahnen.
Hydrogeologisch sind die auf Trassenniveau auftretenden Gesteine des „Keuperzugs― bzw.
des „Alpinen Verrucano― dieses Abschnitts als weitgehend dicht und daher nur gering
wasserführend zu betrachten. Wo allerdings Bergwässer vorhanden sind, sind diese
aufgrund der vorhandenen Gipsanteile als stark sulfathältig einzustufen. In den hangenden
Karbonatgesteinen sind dagegen begrenzte Bergwasserkörper in unterschiedlichen
Höhenlagen ausgebildet.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 153
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 32: Graßberg Westseite; Blick von Greis nach Osten; Skizzierter tektonischer Bau.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 154
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Im trassenrelevanten Nahbereich wurde in der Göstritz, wie oben bereits erwähnt,
Gipsbergbau betrieben. Der größere Abbau wurde im Nordteil des „Keuperzugs― bis Ende
der 1960er Jahre betrieben. Das heute verschüttete Mundloch des jüngsten (und am tiefsten
liegenden), ca. 350m langen „Georginenstollens― befindet sich knapp südlich der letzten
Häuser von Schottwien gegenüber des Fischteichs auf einer Seehöhe von ca. 645m. Der in
NO-Richtung
vorgetriebene
Stollen
schloss
annähernd
quer
zum
Streichen
die
Keuperabfolge (Quarzite, Rhätkalke und Keuperschiefer mit Gips) auf. Der Stollen liegt ca.
800m westlich der Tunneltrasse und annähernd 150m höher als die Tunnelgradiente.
Weitere, insgesamt mehrere hundert Meter lange Stollen (Dörl-Stollen, Marianne- und
Frieda-Stollen) mit Abbauen auf Gips befanden sich weiter südlich unterhalb des
Gudenhofes (Grubenfelder Krenthaller und Deisinger) zwischen 710 und 730m Seehöhe. Die
heute nicht mehr zugänglichen Stollen liegen gemäß der damaligen Grubenkarten [65] ca.
600m westlich der Tunnelachse und mindestens ca. 200m nördlich des im Rahmen des
gegenständlichen Projektes geplanten Zugangsstollens für den Zwischenangriff Göstritz,
jedoch auf annähernd gleichem Niveau wie dieser.
7.2.9
Permomesozoikum des Otterstockes
Der Otterstock ist durch das Göstritztal im Westen, die Schlagl-Störung im Norden, das
Raachtal bzw. die Ausläufer des Kirchberger Tertiärbeckens im Osten und die
permomesozoischen Hüllgesteine der Wechsel-Einheit im Süden begrenzt. Da dieser
Bereich der Semmering-Einheit in der Gesamtraumbeschreibung Kapitel 6.10 mit dem hier
maßgeblichen trassenrelevanten Untersuchungsbereich deckungsgleich ist, wird hinsichtlich
der grundlegenden Angaben zu Gebirgsbau und Tektonik auf Kapitel 6.10 verwiesen.
Nachfolgend werden lediglich Ausführungen zu projektrelevanten Erkundungsergebnissen
ergänzt.
Der nördliche Abschnitt des Otterstockes wird aus Rauhwacken und karbonatischen
Brekzien (Kalkbrekzien, Dolomitbrekzien, karbonatische Brekzien mit tw. sandig-schluffigem
Bindemittel und mäßiger Kornbindung) gebildet. Innerhalb der Abfolge treten im m- bis meist
10er-Meterberich Wechsellagerungen und Übergänge der oben genannten Gesteine auf. Die
Rauhwacken und Brekzien werden der unteren Mitteltrias (Anis) zugeordnet und gelten als
Äquivalent
der
Reichenhall-Formation
(„Reichenhaller
Schichten―).
Gemäß
Erkundungsbefund (KB-40/08) beträgt die Gesamtmächtigkeit dieser Abfolge mindestens
450m, wobei ein Teil der Gesteinsabfolge entlang der subvertikal bis steil nach Süden
fallenden „Schlagl-Störung― (südlichster Seitenverschiebungsast des „Graßberg-SchlaglStörungssystems―; siehe Kapitel7.2.8) tektonisch abgeschert und die Ausbißbreite dieses
Schichtpaketes im Bereich des Otterstock-Nordrandes an der Geländeoberfläche dadurch
reduziert wurde. Aus den Strukturlog-Messungen in der Bohrung KB-40/08 und einzelnen
Oberflächenaufschlüssen sind die Lagerungsverhältnisse in diesem Bereich mit generell
flachem bis mittelsteilem Einfallen nach SO bis S abzuleiten. Die tektonische Beanspruchung
der Rauhwacken und Brekzien ist im Allgemeinen mäßig hoch, zerscherte Anschnitte mit
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 155
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
katalastischer Entfestigung bzw. der Ausbildung von Störungsbrekzien sind lediglich
vereinzelt entlang von Scherbahnen in dm- bis m-Stärke festgestellt worden.
Abbildung 33: Rauhwacke (Anis) mit Übergängen zu Brekzie mit sandig-schluffigem Bindemittel; Bohrung
KB-22/07 (identisch mit dem Rauhwackenzug der Otterstock-Nordseite).
Aus hydrogeologischer Sicht ist der Rauhwacken- und Brekzien-Zug auf Basis der
Ergebnisse der Bohrungen KB-42/06 und KB-40/08 als gering durchlässig einzustufen. Auf
Trassenniveau
wurden
im
-8
Bohrloch
KB-40/08
Durchlässigkeitsbeiwerte
in
der
-9
Größenordnung von 1x10 bis 2x10 m/s bestimmt. Am Bohrkern zeigten sich aber bis in
große Tiefen Spuren von Bergwasserführung und im Bohrloch stellte sich auch ein
Bergwasserspiegel bei rund 780 m ü.A. ein. Das Bergwasser zeigte reduzierende
Bedingungen und reagierte mit dem Eisen des Pegelrohres unter Bildung einer schwarzen
Eisensulfidausfällung. Dieser Bergwasserspiegel liegt um rund 200 m höher als jener im
Graßbergzug und um rund 90 m höher als der Bergwasserspiegel im südlich anschließenden
verkarsteten Otterstock-Abschnitt. Der gleiche Bergwasserkörper wurde offensichtlich bei der
nach Norden gerichteten Schrägbohrung KB-42/06 in der Göstritz angetroffen. Im Bereich
von Bohrmeter 278 - 284 (= 543 - 547 m ü.A.) kam es zu starken artesischen Austritten mit
einer Schüttung von rund 6 l/s. Eine Probe daraus vom 15.2.2007 enthielt nur 1,2 TE, was
auf eine sehr lange unterirdische Aufenthaltszeit hinweist. Der statische Grundwasserspiegel
wurde mit 41,2 m über GOK bestimmt (entspricht einer Höhe von rund 766,7 m ü.A.). Ein
hydraulischer Bohrlochversuch ergab für die verkarsteten Karbonatgesteinsbereiche im
Bereich des gespannten Bergwasserzutritts eine sehr hohe Transmissivität von 6,0 x 10-2
m²/s, bzw. eine über die 27 m lange Versuchsstrecke gemittelte Durchlässigkeit von 2,2 x 104
m/s. Dies täuscht vermutlich geringere Durchlässigkeitsverhältnisse vor, da die eigentlichen
Wasserwegigkeiten konzentriert über offene Klüfte und Zerrüttungszonen stattfinden, die von
der kleinvolumigen Bohrung möglicherweise nur teilweise erfasst wurden. Es dürfte sich also
in diesem Abschnitt um einen isolierten Bergwasserkörper handeln, dem keine bekannten
Quellaustritte zugeordnet werden können und der vom südlichen Abschnitt des Otterstockes
abgetrennt ist.
Aus den Lagerungsverhältnissen und den Bohrergebnissen ist eine tektonische Überprägung
der Grenze zwischen dem Rauhwacken- und Brekzien-Zug und den auflagernden Dolomiten
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 156
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
bis Dolomitmarmoren abzuleiten. In der Bohrung KB-40/08 wurden innerhalb der
Rauhwacken- und Brekzien-Abfolge entlang einer flach bis mittelsteil nach S fallenden
Störungszone mehrere Meter starke Einschuppungen von lichtgrünen Serizitphylliten
(weitgehend zu Kataklasit entfestigt) angetroffen. Ob derartige Bewegungsbahnen mit
Einschuppungen an der Basis der Dolomite die oben erwähnte hydrogeologische Trennung
bewirken, oder steilstehende, weiter südlich folgende Störungen, ist mit derzeitigem
Kenntnisstand nicht verifizierbar. Eine hydrogeologisch wirksame Trennung der Bergwässer
zwischen Rauhwacken- und Brekzien-Zug und den erbohrten Bergwässern im Südteil des
Otterstockes (KB-12/08) muss aufgrund der divergierenden Bergwasserspiegelhöhen
jedenfalls vorhanden sein.
Der Hauptteil des Otterstockes wird durch massige bis teilweise auch bankige Dolomite,
kalkige Dolomite, untergeordnet auch Dolomitbrekzien und lokal dolomitische Kalke
(Äquivalente der Gutensteiner Dolomite bzw. des Wettersteindolomites mit Übergängen zu
Dolomitmarmor) gebildet, die im Otterstock großflächig kartiert und südlich des Otterkammes
durch
die
Bohrung
KB-12/08
aufgeschlossen
wurden.
Die
Gesteine
weisen
Kluftkarsterscheinungen (siehe Kapitel 6.10) mit Öffnungsweiten auf, die vorwiegend im
mm-Bereich liegen, lokal entlang von stärker zerlegten Zonen auch bis in den cm-Bereich
reichen. Lediglich in einer Bohrung (KB-18/07) am Ostrand des Otterstockes wurde ein
größerer Karsthohlraum mit Öffnungsweiten im oberen dm-Bereich und lateralen
Erstreckungen in m-Größe angetroffen. Die Bohrungen KB-18/07 und KB-12/08 zeigen
eisenoxidische Verwitterungsspuren entlang der Kluftwandungen bis in große Tiefen (KB18/07 bis ET 250m; KB-12/08 bis zur Liegendgrenze der Karbonate bei ca. 590m Bohrtiefe).
Abbildung 34: Mittel- bis dunkelgrauer, klüftiger Dolomit des Otterstockes (Anis). Bohrung KB-12/08
Abgesehen von einzelnen m-starken Zerrüttungszonen mit kleinstückiger Zerlegung der
Dolomite, ist die tektonische Beanspruchung der Gesteine generell als gering bis mäßig
einzustufen. Ausgeprägte sprödtektonisch überprägte Störungszonen mit intensiver
Kataklase wurden in den Bohrungen nicht angetroffen. Hinweise auf das Vorhandensein von
grob N-S streichenden Störungen ergeben die geologische Kartierung und teilweise die
geophysikalischen Untersuchungen (geoelektrisches und seismisches Messprofil Schlagl)
für die Bereiche Schanzkapelle - Einsattelung westlich des Mitter-Otters – Hinterotter, die
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 157
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
flache Grabenstruktur auf der N- und S-Seite des Otters über die Verebnung zwischen
Mitter-Otter und Großem Otter, sowie die Grabensysteme knapp westlich des Großen Otters.
Der ostgerichtete und abschiebende Charakter dieser steilstehenden Störungen ist an
Versetzungen von permomesozoischen Schichtfolgen an der südlichen Otterbasis ersichtlich
(siehe unten). Teilweise konnten diese Lineationen anhand von Harnischflächen und
Scherindikatoren auch in Oberflächenaufschlüssen in den Dolomiten bestätigt werden.
Abbildung 35: Mittelgrauer, bankiger Dolomit; Forststraßenanschnitt Ottersüdflanke im Nahbereich KB-12/08
Entlang
des
Südrandes
der
Otterkarbonatgesteine
treten
im
Bereich
östlich
Kummerbauerstadl über die SW-Schulter des Kleinen Otters streichende Quarzite
(„Semmeringquarzit“) auf. Ein Quarzitaufschluss mit weitestgehend zu sandig-kiesigem
Kataklasit entfestigten Quarziten liegt innerhalb der Karbonatgesteine unmittelbar südlich
des Mitter-Otters. Weitere Geländeaufschlüsse mit Quarzit befinden sich westlich der
Steinernen Brücke im Bereich Hinterotter, im Trattenbachtal zwischen Baumgarten und
Anger und im Raachtal nordwestlich der Ortschaft Otterthal.
Von FAUPL [31] werden diese Semmeringquarzite aufgrund der in ihrem Liegenden
befindlichen Rauhwacken (unterhalb Kummerbauerstadl, Hinterotter) zur Semmering-Einheit
gestellt, während die Rauhwacken und die in deren Liegendem in größerer Mächtigkeit
entwickelten permomesozoischen Gesteine der Hülle der Wechsel-Einheit zugerechnet
werden. Die Grenzen zwischen Karbonatgesteinen und Semmeringquarzit sind jedenfalls
entlang der gegenständlichen Otter-Südumrahmung sehr stark tektonisch überprägt, der
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 158
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Quarzit ist hier großteils kleinstückig zerlegt bis völlig zerrieben. Nach aktuellen Ergebnissen
ist der Südrand der Karbonatgesteine als steil- bis subvertikal stehende W-O streichende
Störung aufzufassen, die ähnliche Charakteristik wie die Seitenverschiebungssysteme des
Graßberg-Schlagl-Systems aufweist. Quarzite grenzen demnach ausschließlich tektonisch
an die Karbonatgesteine des Otterstockes, ein ursprünglicher Schichtverband zwischen den
Quarziten der Untertrias und den Dolomiten der Mitteltrias konnte im Ottergebiet an keiner
Stelle nachgewiesen werden. Diese als „Ottersüdrandstörung“ bezeichnete Störungszone
verläuft entlang der Quarzit-Dolomitgrenze von der Göstritz kommend über die SW-Schulter
des Kleinen Otter und nach Osten in die Ottersüdflanke. Knapp westlich der „Steinernen
Brücke― wird der Grenzverlauf zwischen Dolomit und Quarzit allerdings durch eine jüngere,
NNW-SSO
streichende
Störung
gebildet,
an
welcher
der
östliche,
dolomitische
Karbonatstock gegen Osten abgeschoben wurde.
Aus den vorliegenden Gefügedaten mit unterschiedlichen, flachen bis mittelsteilen
Fallrichtungen der Bankungsflächen N bis O und nach O bis S, liegen Hinweise auf einen
Faltenbau mit einer flachen Synklinalstruktur im Nordteil und einer Antiklinalstruktur im
Südteil des Otters vor.
Der Bergwasserkörper im zentralen und südlichen Otterstock wurde mit der Bohrung KB12/08
erschlossen.
Bergwasserspiegels
Die
bei
Durchlässigkeiten
rund
690 m
ü.A.
sind
offensichtlich
sehr
hoch,
wie
im
Bereich
die
des
deutlichen
Verkarstungsaufweitungen von Klüften und Hohlräumen in dieser Teufe zeigten. Bei
Bohrlochversuchen auf Tunnelniveau rund 200 m darunter, zeigte sich das Karbonatgestein
aber sehr undurchlässig im Bereich von 2 x 10-8 bis 2 x 10-10 m/s.
In West-Ost-Richtung betrachtet, weist der Bergwasserspiegel in den Dolomiten des
Otterstockes ein deutliches Gefälle Richtung Osten auf. Dies wird durch die Höhenlagen des
Bergwasserspiegels in der trassennahen Bohrung KB-12/08 (ca. 690 m ü.A.), die
Quellausläufe am Otterostrand im Raachtal („Hanslquelle― der WVA Otterthal; Seehöhe ca.
670m) und den Quellaustritten der Fuchsgrabenquelle am Ostende der hier auskeilenden
Karbonatgesteine
Niveauunterschiede
im
Fuchsgraben
des
in
rund
Bergwasserkörpers
655
m
können
Seehöhe
auf
erkennbar.
tektonisch
Diese
bedingte
Unterbrechungen oder dichtende Elemente (z.B. feinanteilführende grob N-S streichende
Störungen) und damit in eine Auftrennung in einzelne Bergwasser-Kompartments,
vergleichbar mit den Verhältnissen innerhalb des Graßbergzuges (siehe Kapitel 7.2.6),
hinweisen.
7.2.10 Permomesozoikum und Wechselschiefer zwischen Otterstock und
Trattenbachtal
Zwischen Kummerbauerstadl und Hinterotter tritt südlich des Otterstockes vorwiegend
silikatisches Permomesozoikum, als Hülle der kristallinen Wechseleinheiten (siehe Kapitel
6.12.1) in Form eines schmalen, an der Geländeoberfläche meist schlecht aufgeschlossenen
Gürtels zutage. Es handelt sich dabei um grünliche, teilweise auch rötlichgraue bis
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 159
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
violettgraue, lagenweise geröllführende Serizitphyllite und Serizitschiefer des „Alpinen
Verrucano“ (bzw. „ABP-Serie― nach FAUPL [31]). Die Gesteine gehen teilweise in
Metasandsteine und Metaarkosen über bzw. weisen Wechsellagerungen mit diesen auf.
Karbonatische Anteile sind lediglich als stark beanspruchte bis entfestigte, ockergelb
verwitterte Rauhwacken im Hangenden der Serizitphyllite und Schiefer vorhanden.
Die Abfolge des „Alpinen Verrucano― ist im Bereich Kummerbauerstadl an der
Geländeoberfläche lediglich punktuell aufgeschlossen und wurde dort von den hangenden
Rauhwackenanteilen (diese waren lediglich im Hangschutt nachweisbar) ausgehend, mit der
Bohrung KB-43/06 erbohrt. Neben grünlichen und violettgrauen Serizitphylliten bis –
Schiefern wurden hier auch geringmächtige Dolomit-Gips-Brekzien angetroffen. Die
Schichtfolge fällt hier mittelsteil nach O bis NO ein. Der Kontakt zu den unterlagernden
Wechselschiefern wird in der Bohrung tektonisch durch eine steilstehende Störung (diese
streicht von der Göstritz über den Sattel beim Kummerbauerstadl nach SO ins Gebiet von
Hinterotter)
gebildet.
Entlang
der
Störung
ist
der
nordöstliche
Gebirgsbereich
(Kummerbauerstadl-Kleiner Otter) gegenüber dem südwestlichen Bereich (Weinweg
zwischen Kummerbauerstadl und Alpkogel) um mehr als 100m abgeschoben worden.
Im Trassennahbereich sind Gesteine des „Alpinen Verrucano― als quarzreiche Seriztischiefer
bis Metasandsteine im Bereich von Hinterotter mehrfach aufgeschlossen bzw. als
Serizitschiefer und Serizitphyllite im Hangschutt vertreten. In der Bohrung KB-13/08 wurde
eine ca. 200m starke Schichtfolge des „Alpinen Verrucano― erbohrt. Rauhwacke war hier
ebenfalls nur in der Lockergesteinsstrecke (Hangschutt) vertreten. Darunter folgten flach bis
mittelsteil nach N bis NO und SO einfallende Serizitphyllite und Serizitschiefer. Die Bohrung
durchörterte auch einen mehr als 30m starken Zug aus Gipsbrekzie. Ab einer Bohrtiefe von
ca. 255m setzten im Liegenden einer mehrere Meter starken, markant rotbraun und grün
wechselnden, stark geröllführenden Serizitphyllitschicht die hangendsten Anteile der
Wechselschiefer mit grüngrauen Albitschiefern und grünen Chloritschiefern bis –Phylliten in
konkordanter Abfolge ein. In tieferen Abschnitten der Bohrung wurde zwischen 306m und
331m Tiefe wieder eine konkordant eingelagerte Abfolge aus teilweise geröllführender
Metaarkose bis Serizitschiefer und Serizitphyllit mit Gipsbrekzien angetroffen, die lithologisch
dem „Alpinen Verrucano― zuzurechnen ist.
Auf Basis der Bohrergebnisse – und auch fallweise aus dem Bild der geologischen
Kartierung – ist daher ein primärer Zusammenhang zwischen den Gesteinen des „Alpinen
Verrucano― und den unterlagernden hangenden Anteilen der Wechselschiefer abzuleiten.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 160
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 36: Gipsbrekzie mit grünen, serizitphyllitischen Anteilen; „Alpiner Verrucano“ an der OtterSüdbasis; KB-13/08
Abbildung 37: Basales Quarz-Konglomerat des „Alpinen Verrucano“ im Nahbereich des Überganges zu den
im Liegenden folgenden „Wechselschiefern“; Permomesozoikum Otter-Südbasis; KB-13/08, 253m Tiefe;
Kernlänge des Ausschnittes ca. 25cm.
Die hangenden „Wechselschiefer“ zeigen in der Bohrung KB-13/08 eine eher mäßig
geschieferte, dünnbankige bis bankige und relativ kompakte Ausbildung mit Albitschiefer,
Chloritschiefer und bereichsweise auch graphitischen Albitphylliten bis –Schiefern. Die
tektonische Überprägung ist in den erbohrten Abschnitten lediglich in graphitischen Anteilen
mit schieferungsparalleler Scherung und Harnischflächen stärker, ansonsten gering. Die
Wechselschiefer führen in diesem Bereich häufig schlierige verfaltete Quarzmobilisate bzw.
quarzreiche Lagen, relativ hohe Anteile an Plagioklas und praktisch immer nennenswerte
Dolomitanteile im Mineralbestand. Relativ hohe Epidotgehalte, die nach FAUPL [31] für die
hangenden Anteile der Wechselschiefer charakteristisch wären, wurden dagegen nicht
angetroffen. Teilweise sind Klüfte ebenfalls silikatisch verheilt, im Nahbereich zum „Alpinen
Verrucano― sind Kluftfüllungen und Verheilungen aus Gipskristallisaten häufig vorhanden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 161
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 38: Hangender Anteil der „Wechselschiefer“; Albitschiefer bis graphitischer Albitphyllit; KB-13/08
Mit der Bohrung KB-14/08 wurden Wechselschiefer erbohrt, die bereits einem tieferen
Niveau innerhalb des Wechselkristallins entsprechen und nach FAUPL [31] den „liegenden
Wechselschiefern― zuzurechnen sind. Hier wurden charakteristische, straff geschieferte,
dunkelgraue bis grüngraue, dünnplattige Albitphyllite, teilweise schwach graphitisch
pigmentiert, angetroffen.
Die Albitphyllite und graphitischen Albitphyllite der Wechselschiefer erstrecken sich im
trassenrelevanten Untersuchungsraum vom Kamm zwischen Göstritz- und Trattenbachtal in
den Schlaggraben und den Bereich zwischen Baumgarten und Hinterotter bis zum
Trattenbachtal. Die Schieferungsflächen fallen hier flach bis mittelsteil nach N bis NO,
teilweise auch nach NW ein.
Hinsichtlich des Störungsinventars sind die südlichen Fortsetzungen der bereits im
vorhergehenden Kapitel (Otterstock, siehe Kapitel 7.2.9) beschriebenen, N-S bis NNW-SSO
streichenden, jungen Störungen mit nach Osten abschiebendem Charakter maßgeblich.
Diese Störungsfortsetzungen lassen sich auf den östlichen Grabenast im Bereich Hinterotter
und den Bachgraben oberhalb Baumgarten lokalisieren. Anhand der Kartierung und der
Bohrergebnisse in der Bohrung KB-13/08 lässt sich deren Kinematik als sprödtektonische
Scherbahnen mit steilem Einfallen nach O bis ONO verifizieren, die zu vertikalen und auch
lateralen Versetzungen im oberen 10er-Meterbereich und mehr geführt haben. In der
Bohrung KB-12/08 wird die Grenze zwischen Karbonatgesteinsstock des Otters und den
darunter folgenden Gesteinen des „Alpinen Verrucano― durch eine derartige ca. 70° geneigte
Abschiebung gebildet. Der westliche Grabenast in Hinterotter stellt die Fortsetzung der über
den Kummerbauerstadl in NW-SO Richtung bis in die Wechselschiefer streichenden
Störungszone (siehe oben; Vertikalversatz über 100m) dar.
Eine weitere maßgebliche Störungszone verläuft aus dem Bereich nördlich des Alpkogels
kommend, über den Weinweg entlang des Schlaggrabens in WNW-OSO – Richtung ins
Trattenbachtal und setzt sich, offensichtlich leicht versetzt, südlich des Trattenbaches als
trennendes Element zwischen Wechselschiefern und Wechselgneis fort. Die Störung wird
hier als „Schlaggraben-Nebelsbach-Störung― bezeichnet. Auch bei dieser handelt es sich um
eine Abschiebung des nördlichen Abschnittes gegenüber dem südlichen. Im Bereich des
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 162
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Schlaggrabens ist der vertikale Versatz entlang dieser großen Abschiebungszone nicht
genau festzulegen, südlich des Trattenbachtales kann der Versatz jedoch aufgrund von
lithologischen
Vergleichen
innerhalb
der
Wechselgneise
und
der
auflagernden
Wechselschiefer auf mehr als 500m eingestuft werden. So sind die Wechselgneise südlich
von Nebelsbach, nahe den aus dem Kartenbild als „auflagernde Hülle― vermuteten
Wechselschiefern, nicht die hangenden Anteile der Wechselgneisabfolge, sondern deren
tektonisch tieferer Anteil. Die östliche Fortsetzung dieser ausgeprägten Abschiebungszone
bildet die in der geologischen Karte 1:50.000 Bl. 105 [35] als parallel zum Feistritztal
verlaufende und als Deckengrenze eingetragene Grenze zwischen Wechselkristallin im
Süden und dem Semmering-Kristallin im Norden.
Aus hydrogeologischer Sicht herrschen sowohl in den Gesteinen des „Alpinen
Verrucanos―, als auch in den Wechselschiefern weitgehend dichte Verhältnisse mit sehr
geringer Durchlässigkeit im Bereich von 1 x 10-11 m/s und geringer Bergwasserführung vor.
Allerdings sind Bergwässer im „Alpinen Verrucano― und im Übergangsbereich zu den
Wechselschiefern wegen der vorhandenen Gipsgehalte mit hohen Sulfatgehalten befrachtet.
Die Bohrung KB-14/08 erbrachte auf Tunnelniveau sehr geringe Durchlässigkeiten im
Bereich von 7 x 10-10 m/s.
7.2.11 Wechselgneis
Der tektonisch tiefste Anteil der Wechsel-Einheit, der „Wechselgneis―, wird auf einem ca.
7,5 km langen Tunnelabschnitt, der vom Trattenbachtal über die Landesgrenze
Niederösterreich-Steiermark bis ins Fröschnitztal reicht, angetroffen. Es handelt sich dabei
um grüne bis grünlichgraue, massige bzw. undeutlich geschieferte Albitgneise (bzw. AlbitBlasten-Gneise) bis geschieferte, bankige und dünnbankige Albitschiefer und Chloritschiefer.
Innerhalb dieser Abfolge treten auch phyllitische Typen auf, die als Serizit-Chlorit-QuarzSchiefer bis –phyllite bezeichnet wurden. Bereichsweise liegen auch graphitisch
pigmentierte Albitgneise und Albitschiefer, sowie quarzreiche Varietäten (quarzitische
Gneise) lagenförmig in m- bis unterer 10er-Meter-Stärke vor.
Die massigen Gneise, bankigen Schiefer, quarzitischen Gneise, graphitisch pigmentierten
Typen und die meist plattigen Phyllite wechseln im Gebirgsverband langenweise, bevorzugt
im oberen m- und unteren 10er-Meterbereich. Dieser Lagenbau ist konkordant zum
Gebirgsbau und praktisch über die gesamte erkundete Wechselgneissequenz (die
Gesamtmächtigkeit der erbohrten Wechselgneise beträgt mehr als 1500m), allerdings mit
stark variierenden Anteilen, vorhanden. So konnten deutlich geringere Anteile an SerizitChlorit-Quarz-Phylliten, graphitischen und quarzitischen Gneisen in den tektonisch tieferen
Anteilen und relativ hohe Anteile in den tektonisch hangenden Bereichen des
Wechselgneises beobachtet werden. Das Verhältnis von massigen Albitgneisen bzw. AlbitBlastengneisen zu stärker geschieferten Typen (Albitschiefer, Chloritschiefer) variiert
dagegen insgesamt weniger stark, hier ist tendenziell allerdings auch eine Zunahme stärker
geschieferter Typen gegen das tektonisch Hangende erkennbar.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 163
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 39: Wechselgneisaufschluss im Bereich Trattenbachtal (Nebelsbach-Feichtenbach); blockige,
undeutlich geschieferte Ausbildung der tieferen Wechselgneisabfolge
Die Auswertung der Lagerungsverhältnisse zeigt für den Abschnitt südlich des
Trattenbachtales (Bohrungen KB-15/08 bis KB-18/08 und Oberflächenaufschlüsse) einen
verhältnismäßig gering gestörten und weitgehend einheitlichen Bau des Gebirges mit
vorwiegend flach bis mittelsteil nach WSW bis WNW fallenden Schieferungsflächen. Die
Oberflächenaufschlüsse im Wechselgneis nördlich des Trattenbaches ergeben ein
vergleichbares
Bild.
Im
Bereich
Siebengraben
wurde
in
den
oberflächennahen
Wechselgneisen der Bohrung KB-19/08 vorwiegend sehr flaches bis flaches Einfallen der
Schieferungsflächen nach Süden festgestellt. Eine Änderung der Lagerungsverhältnisse tritt
im oberen Trattenbachtal und nördlich des Trattenbaches auf. In den Bohrungen KB-20/08
und KB-21/08 wurden im Wechselgneis überwiegend flach bis mittelsteil nach OSO bis SSO
fallende Schieferungsflächen angetroffen.
Abbildung 40: Massiger bis undeutlich geschieferter, mittelkörniger Albitgneis (KB-15/08)
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 164
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 41: Geschieferter Albitgneis bis Albitschiefer mit quarzreichen Lagen(KB-21/08)
Abbildung 42: Gescherter, Serizit-Chlorit-Quarz-Phyllit („phyllitischer Wechselgneis“) mit Übergang zu
quarzitischem Gneis („quarztischer Wechselgneis“); KB-19/08
Aus den Erkundungsergebnissen stellt sich daher der tektonische Gebirgsbau im
Wechselgneis wie folgt dar:
Die tektonisch tiefsten Anteile des Wechselgneisstockwerkes liegen offensichtlich im
Nordosten des trassenrelevanten Bereiches zwischen Nebelsbach und Feichtenbachgraben
vor. Hier ist der Kontakt zur Wechselschieferhülle entlang der „Schlaggraben-NebelsbachStörung“ (große, nach NNO gerichtete Abschiebung; siehe Kapitel7.2.10) tektonisch
bedingt. Von diesem Bereich ausgehend, treten gegen Westen gesehen, höhere Stockwerke
des Wechselgneises zutage.
Im Trattenbachgraben wurden sowohl in der Bohrung KB-17/08, als auch in
Oberflächenaufschlüssen Hinweise auf mehrere, mittelsteil bis steil stehende, NNO-SSW
streichende Störungszonen mit abschiebendem Charakter nach WNW angetroffen. Die
vertikalen Versetzungsbeträge sind hier allerdings nicht erfassbar. In der Bohrung KB-17/08
wurde im Zusammenhang mit dieser Störungszone eine starke Scherung bis Zerscherung
der Gesteine und eine deutliche Schwächung des Kornverbandes („mürbe― Gneise) im
unteren 10er-Meterbereich festgestellt. Innerhalb der Störungszone ist eine Abnahme der
seismischen P-Wellengeschwindigkeit (VSP-Messergebnisse KB-17/08) von durchschnittlich
über 4000 m/s im intakten Wechselgneis auf ca. 2700m/s zu verzeichnen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 165
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Im Bereich des Fröschnitzgrabens stellt sich in den unterhalb der Wechselschiefer erbohrten
Wechselgneisen wiederum flaches bis mittelsteiles Einfallen nach v.a. W bis NW ein. Die
Schieferungsflächendaten aus den Bohrungen KB-22/08, KB-23/08 und KB-24/08 deuten
dabei einen sanften Faltenbau mit flach nach WSW abtauchender Faltenachse an.
Im Siebengraben und im Trattenbachtal nahe Pfaffen sind großflächig die hangenden Teile
des Wechselgneises aufgeschlossen, die hier häufig Einschaltungen von phyllitischen und
quarzitischen Anteilen aufweisen. Das obere Trattenbachtal (Thalergraben) stellt wiederum
eine steilstehende Störungszone dar, die entlang des Talverlaufes in Richtung SW-NO
streicht. Ergebnisse aus der Bohrung KB-20/08 lassen auf eine Abschiebung des
nordwestlichen Teiles gegenüber dem südöstlichen schließen. Die vertikalen Versetzungen
sind als relativ gering einzustufen (10er-Meter Bereich). Im Abschnitt zwischen dem oberen
Trattenbachtal und dem Fröschnitztal liegt offensichtlich eine flache Antiklinalstruktur im
Wechselgneis vor. Die hier erbohrten Wechselgneisabschnitte sind den hangenden Teilen
des Wechselgneiskomplexes zuzuordnen und enthalten vergleichsweise hohe Anteile an
phyllitischen und quarzitischen Wechselgneisvarietäten (v.a. KB-22/08). Im unmittelbaren
Kontaktbereich zu den Wechselschiefern sind im Fröschnitzgraben graphitisch pigmentierte
Albitgneise bis -schiefer entwickelt (v.a. KB-24/08).
Kennzeichnend für den gesamten Wechselgneisbereich ist – neben den lokal auftretenden
mittelsteil
bis
steil
stehenden
Abschiebungen
–
eine
lagenweise
deutliche,
schieferungsparallele Scherung des Gebirges. Diese tritt größtenteils entlang von
schichtsilikatreichen (phyllitischen) Schichten und graphitischen Lagen auf. Damit ist
innerhalb dieser Schichtpakete häufig eine Ausbildung der Schieferungsflächen als glatte
Harnischflächen mit charakteristisch serizitisch-talkigen (bzw. graphitischen) Bestegen
verbunden, die zu deutlich anisotropen Festigkeitseigenschaften der gescherten Gesteine
und des Gebirges führt. In stark gescherten Abschnitten können auch schieferungsparallel
sandig-schluffige bis schluffig-tonige Kataklasite in cm- bis örtlich auch dm-Stärke auftreten.
Aus hydrogeologischer Sicht wird der Abschnitt des Wechselgneises durch weitgehend
dichte Gesteine bestimmt. Bohrlochversuche zeigten auf Tunnelniveau sehr geringe
Durchlässigkeiten zwischen 3 x 10-8 und 5 x 10-11 m/s. Bei einzelnen, in Graben- bzw.
Talbereichen situierten Bohrungen wurden bis in große Tiefen artesische Wasserzutritte mit
Druckhöhen über der GOK registriert. Die Fließraten lagen aber nur bei 1 - 2 l/min (KB17/08).
Im trassenrelevanten Raum wurde im oberen Trattenbachtal (Thalergraben) und im
Kiengraben ca. 3km südwestlich von Trattenbach, vom späten Mittelalter bis teilweise ins 19.
Jahrhundert gangförmige NW-SO streichende sulfidische Kupfervererzungen in den
hangenden Anteilen des Wechselgneises, vornehmlich untertage in mehreren Stollen
abgebaut (TOUFAR, 1968 [132]; HACKENBERG, 2003 [46]). Die Stollen im Thalergraben
waren in 950 bis 990m Seehöhe nordseitig des Trattenbaches angelegt und sind heute nicht
mehr zugänglich. Die Grubenfelder im Thalergraben werden zwar von der Tunneltrasse
randlich unterfahren, die Überdeckung zwischen Tunnelgradiente und Bergbausohlen
beträgt jedoch mindestens ca. 400 m.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 166
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.2.12 Wechselschiefer im Bereich Fröschnitzgraben
Dieser Gebirgsbereich umfasst wiederum die Gesteinsabfolge der Wechselschiefer, die den
Höhenrücken zwischen Alpkogel, Poirhöhe und Fröschnitzsattel sowie weite Bereiche der
Ost- und Westflanke des hinteren Fröschnitzgrabens aufbaut.
Das Gelände ist von milden morphologischen Formen und einer meist geringmächtigen
Hangschuttdecke geprägt, die insbesondere bei Durchfeuchtung zu Kriechphänomenen
neigt.
Die Wechselschiefer lagern dem Wechselgneis als Sedimenthülle mit weitgehend flachem
bis mittelsteilem Schichteinfallen auf. Dabei dominiert im Nordabschnitt (Dürrgraben, KB01/06) flaches, teils verfaltetes (N)NW-Fallen, während im Südabschnitt (Fröschnitzsattel Rabenkropf) flaches südgerichtetes Einfallen zu beobachten ist. Im Trassennahbereich
(Thalergraben - KB21/08; Fröschnitzgraben - KB-24/08, KB-25/08, KB-26/08) herrschen
jedoch v.a. flache bis mittelsteile, tendenziell W bis NW fallende Lagerungsverhältnisse vor.
Der Kontakt der Wechselschiefer zu den unterlagernden Wechselgneisen ist teilweise
tektonisch stark überprägt. So zeigt sich etwa im oberen Trattenbachtal (KB-21/08), dass die
Wechselschiefer in tektonischem Kontakt und mit diskordanten Lagerungsverhältnissen den
Wechselgneisen auflagern. Im Fröschnitzgraben zeigen KB-24/08 und KB-02/06 zwar
konkordantes
Schieferungseinfallen
an,
der
Kontaktbereich
wird
jedoch
tw.
von
schieferungsparallelen Störungszonen begleitet (v.a. KB-24/08).
Entlang
des
Fröschnitzgrabens
wurden
die
Wechselschiefer
im
unmittelbaren
Trassennahbereich mit mehreren Kernbohrungen erkundet, die etwa im Bereich der Gehöfte
Windhaber und Winter sowie westlich davon situiert sind (KB-02/06, KB-24/08, KB-25/08,
KB-26/08 und KB-03/06).
Die Wechselschiefer stellen sich hier als etwa 600 m mächtige metasedimentäre
Gesteinsfolge dar. Es dominieren graue Phyllite bis Schiefer, die aus Muskovit, Chlorit,
Quarz, Plagioklas und Karbonat zusammengesetzt sind. Plagioklas ist häufig als kleine
Blasten gesprosst und für die Namensgebung „Albitphyllit― verantwortlich. Die Gesteine
zeigen durchwegs Pyrit-Führung, häufig ist Graphit in geringen Anteilen vorhanden.
In Abhängigkeit vom Ausgangsgestein und der tektonischen Überprägung weisen die
Wechselschiefer unterschiedlichen Habitus auf. „Phyllitische― Varietäten liegen dünnplattig
bis blättrig vor und sind durch eine feinkörnig, intensiv geschieferte Textur und glatte,
serizitische, teils auch graphitische Schieferungsflächen gekennzeichnet. „Schiefrige― Typen
mit körnigerer Textur liegen meist dünnbankig bis plattig vor.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 167
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 43: Albitphyllit mit Transversalschieferung; im untersten Abschnitt Grünschiefer; KB-26/08.
Bereichsweise treten graphitreiche Phyllit-Lagen auf, für die Mächtigkeiten bis max. rd.
20 m nachgewiesen wurden. Diese Lagen liegen weitgehend stark tektonisch überprägt, mit
deformiertem Gefüge und häufig zu Kataklasiten entfestigt vor.
Abbildung 44: Albitphyllit, tw. graphitreich, stark deformiert und tektonisch überprägt; KB-25/08.
Als Zwischenlagen, die den m-Bereich kaum überschreiten, treten weiters grüne, meist
kompetente Chloritschiefer (Grünschiefer) sowie graubraune Quarzphyllit-Einschaltungen
auf.
In
den
hangendsten
Wechselschieferanteilen
dominieren
kompetente,
„schiefrige―
Varietäten, die v.a. mit KB-26/08 im Kontakt zum Permomesozoikum und mit weitgehend
geringer tektonischer Überprägung erbohrt wurden. In den liegenderen Anteilen, die
insbesondere mit KB-25/08 und KB-24/08 erschlossenen wurden, zeigt sich hingegen ein
verstärktes Auftreten von „phyllitischen― Typen sowie von Zwischenlagen aus graphitreichen
Phylliten.
Störungszonen zeigen v.a. mittelsteiles Einfallen nach W. Sie sind somit etwa
schieferungsparallel ausgebildet und zeichnen die Orientierung des tektonischen Kontaktes
zum Semmering-Kristallin nach. Die wichtigsten Störungen dieser als Abschiebungen zu
verstehenden Elemente wurden im obersten Abschnitt von KB-24/08 sowie in KB-25/08
erbohrt. Weiters treten etwa NO-SW verlaufende Elemente auf, wie etwa von KB-02/06
durchörtert.
Die Störungszonen sind v.a. von schluffig-sandig-kiesigen Kataklasiten und zerscherten
Phylliten aufgebaut. Feinkornreiche Kataklasite tragen meist nur untergeordnet zum Aufbau
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 168
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
der Störungszonen bei. Die mächtigsten Störungszonen wurden mit KB-02/06 und KB-03/06
mit Mächtigkeiten von rd. 30 bis 40 m erbohrt.
Die
hydrogeologische
Charakteristik
der
Wechselschiefer
Durchlässigkeiten in der Größenordnung von kf ~10
-9
bis 10
-10
ist
von
geringen
m/s geprägt. Demzufolge
erfolgt die Entwässerung v.a. sehr oberflächennah. Quellaustritte weisen weitgehend sehr
geringe Schüttungen und kleine Einzugsgebiete auf.
7.2.13 Permomesozoikum und Deckengrenze im Bereich Fröschnitzgraben
Den Wechselschiefern lagert wiederum die permomesozoische Deckserie der WechselEinheit auf, die im Fröschnitzgraben v.a. in der orographisch linken Flanke etwa in der Linie
Peterbauer - Pfaffensattel zu Tage tritt. Das Permomesozoikum ist hier als wenige 100 m
breiter Streifen mit etwa N-S Streichen ausgebildet und ist im Gelände v.a. durch das
Auftreten
von
Serizitschiefern/-phylliten,
Semmeringquarzit
und
einzelnen
Karbonatgesteinskörpern gekennzeichnet.
Der Permomesozoikumszug wurde insbesondere mit den Bohrungen KB-03/06, KB-05/06
und KB-26/08 erkundet. Sie erschließen ein vollständiges Profil von den Gesteinen des
Semmering-Kristallins (Gneise, Glimmerschiefer, Phyllonite) im Hangenden, durch das
Permomesozoikum der Wechsel-Einheit hindurch bis in die Wechselschiefer des WechselKristallins. Gefügedaten aus den Bohrlöchern und Überflächenaufschlüssen weisen
einheitliches W- bis WNW-Fallen mit rd. 30 bis 45 °.
Die permomesozoische Schichtfolge wird vom Liegenden ins Hangende wie folgt aufgebaut:
„Alpiner Verrucano―:
An der Basis ist die von Serizitschiefern mit Zwischenlagen von bzw. Übergängen in
Serizitphyllit und Metasandstein/-arkose dominierte Abfolge des „Alpiner Verrucano―
entwickelt („ABP-Serie― nach FAUPL [24]). Sie weist insbesondere in den hangenden
Anteilen Zwischenlagen von Metakonglomerat, Quarzit und Porphyroid (Mächtigkeiten v.a.
im oberen m-Bereich) sowie von Sulfatgesteinen auf. Sulfatgesteine wurden insbesondere
in KB-26/08 als rd. 10 m mächtige Lage von brekziierten Gips-Phyllit-Wechsellagerungen mit
geringen Anhydrit-Anteilen (wenige Prozent) angetroffen. Eine Sulfatmineralführung betrifft
jedoch auch die umliegenden Gesteine, in denen Gips und untergeordnet Anhydrit in Form
von dünnen Lagen und Adern bzw. Kluftfüllungen vorhanden ist.
Die Folge erreicht in KB-26/08 eine (weitgehend ungestörte) Mächtigkeit von rd. 100 m und
ist dort in unmittelbarem sedimentärem Kontakt zu den Wechselschiefern erschlossen. In
KB-03/06 wird diese Folge durch Serizitschiefer bis -phyllite repräsentiert, die hier deutlich
stärker tektonisch überprägt und auf eine Mächtigkeit von rd. 30 m reduziert vorliegen. In KB05/06
wird
die
Folge
von
teils
sulfatmineralführenden
Metasandsteinen/-arkosen
repräsentiert, die im Bohrlochtiefsten über rd. 35 m erbohrt wurden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 169
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 45: grüner und grauer Serizitphyllit bis -schiefer des „Alpinen Verrucano“; KB-26/08.
Semmeringquarzit:
Die Einheit wird durch Quarzite, die vielfach einen deutlichen Glimmer- und Feldspatgehalt
aufweisen, repräsentiert. Bereichsweise sind Übergänge in Metasandsteine, Metaarkosen
und Metakonglomerate mit charakteristischen rötlichen Quarzgeröllen beobachtbar.
Untergeordnet sind auch Wechsellagerungen mit geringmächtigen grünlichen Phyllit-Lagen
möglich.
Das Gesteinspaket wurde in KB-26/08 und KB-03/06 mit einer Mächtigkeit von rd. 50 m
erbohrt. In KB-05/06 treten Quarzite lediglich in einzelnen Lagen auf.
Der Semmeringquarzit liegt weitgehend mäßig bis teils stark geklüftet vor. Eine das
Korngefüge schwächende „Vergrusung― tritt bereichsweise entlang von Scherflächen auf.
Sandig-grusige Störungsgesteine mit meist guter Kompaktierung und Kornverzahnung
wurden z.T. mit Mächtigkeiten bis in den m-Bereich angetroffen.
An der Hangendgrenze des Semmeringquarzits können wiederum grünliche bis graue
Serizitschiefer ausgebildet sein. Sie wurden etwa in KB-26/08 mit einer Mächtigkeit von rd.
15 m angetroffen und könnten als Vertreter des Röts interpretiert werden („Rötschiefer―).
Abbildung 46: Semmeringquarzit mit unterschiedlich starker Zerlegung; KB-26/08
Karbonatische Gesteine:
Im Hangenden des Semmeringquarzits tritt eine karbonatreiche Gesteinsfolge auf, die im
Wesentlichen von karbonatischen Brekzien und karbonatischen brekziierten Schiefern
mit stark deformiertem Gefüge bestimmt wird. Die Gesteine zeigen teils bis in erhebliche
Tiefen Verwitterungserscheinungen in Form von limonitischen Verfärbungen und erhalten
dadurch Rauhwacken-ähnlichen Charakter. Eine Interpretation dieser Gesteine als basale
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 170
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Anteile der mitteltriadischen Karbonatgesteinsentwicklung („Reichenhaller Schichten―) gilt als
wahrscheinlich.
Abbildung 47: Tektonisierter und brekziierter Magnesit-reicher Karbonatschiefer, KB-26/08
In KB-26/08 wurden diese Gesteine mit einer Mächtigkeit von rd. 80 m erbohrt. In KB-03/08
liegen entsprechende Gesteine lediglich mit einer Gesamtmächtigkeit von rd. 25 m vor. Auch
die im Talboden des Fröschnitzgrabens mit KB-04/06 bis auf die Endteufe von 100 m
erbohrten Brekzien sind dieser Einheit zuzuordnen.
Aus den deformierten bis brekziierten Gesteinsgefügen lässt sich eine starke tektonische
Überprägung mit einhergehender karbonatischer Verheilung ableiten. Das Gebirge wird von
geringen Gesteinsfestigkeiten und weitgehend massigem, gering geklüftetem Habitus
gekennzeichnet.
Einschuppungen
von
anderen
(v.a.
phyllitischen)
Gesteinen
unterschiedlicher Herkunft geben dem Gebirge bereichsweise den Charakter einer
tektonischen Melange (siehe auch „Deckengrenze―).
Dolomite und Kalksteine bzw. -marmore der Mitteltrias, die das hangendste Glied des
Permomesozoikums der Wechsel-Einheit darstellen, sind nur stellenweise erhalten. Im
trassennahen Bereich tritt hier insbesondere ein Dolomitspan im Bereich südlich des
Longsgrabens zu Tage, der in KB-03/06 mit einer Mächtigkeit von rd. 45 m in weitgehend
stark zerlegtem Zustand erbohrt wurde. Der Geländebefund wie auch die Bohrergebnisse
aus KB-26/08 belegen jedoch, dass der Dolomit unmittelbar südlich von KB-03/06 bereits
wieder ausdünnt.
Deckengrenze zwischen Wechsel-Einheit und Semmering-Kristallin:
Die permomesozoische Schichtfolge der Wechsel-Einheit grenzt in ihrem Hangenden an die
Gesteine der Semmering-Einheit. Während die Semmering-Einheit im Bereich des Erzkogels
und Sonnwendsteins von mitteltriadischen Karbonatgesteinen repräsentiert wird, stehen im
Bereich Longsgraben - Hocheck - Stuhleck die Gesteine des Semmering-Kristallins an.
KB-06/06, KB26/08 und KB-05/06 erschließen dabei die unmittelbar im Hangenden der
Deckengrenze auftretenden Gesteine des Semmering-Kristallins, die v.a. Gneise bis
Glimmerschiefer sowie insbesondere Phyllonite umfassen.
Mit KB-26/08 und KB-05/06 wurde der Deckenkontakt jeweils unmittelbar durchörtert. Die
tektonische Grenze wurde mit etwa 40 bis 50° steilem Einfallen nach W bis WNW erbohrt
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 171
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
und ist somit etwa parallel bzw. tw. geringfügig steiler als die Lagerung der
Permomesozoikumseinheiten
orientiert.
Der
Kontaktbereich
wird
von
stark
duktil
deformierten, weitgehend vermutlich kristallinen Phylloniten und von karbonatreichen
Störungsgesteinen (Störungsbrekzien, Kataklasite) charakterisiert. Die Gesteine treten
dabei in teils mehrfacher Verschuppung auf. Die Mächtigkeiten der tektonischen Schuppen
reichen bis in den 10er-m-Bereich. Die Gesamtmächtigkeit der Kontaktzone beträgt in KB26/08 rd. 50 m bzw. in KB-05/08 rd. 90 m.
Wenngleich die phyllonitische Überprägung der Kristallingesteine (KB-06/06, KB-05/08, KB26/08) als Zeuge der Deckenstapelung entlang duktiler Überschiebungsbahnen gedeutet
werden kann, sind v.a. die karbonatischen Störungsgesteine von sprödtektonischen
Bruchstrukturen (mit vielfach begleitender karbonatischer Wiederverheilung) geprägt. Eine
detaillierte
strukturgeologische
Analyse
der
in
Bohrung
KB-26/08
beobachtbaren
sprödtektonischen kinematischen Marker (v.a. Harnischdaten) weist die mittelsteil Wfallenden Störungsflächen durchwegs als Abschiebungen aus, was jedenfalls für eine
jüngere sprödtektonische Überprägung der „Deckengrenze― spricht.
Abbildung 48: Tektonischer Kontakt zwischen dem Semmering-Kristallin und verwitterte karbonatischen
Störungsbrekzien; KB-26/08.
Anmerkungen zur Hydrogeologie:
Aus hydrogeologischer Sicht herrschen in den schiefrigen und phyllitischen Gesteinen des
Permomesozoikums der Wechsel-Einheit (v.a. „Alpiner Verrucano―) weitgehend dichte
Verhältnisse mit sehr geringer Durchlässigkeit und geringer Bergwasserführung vor.
Wasserwegigkeiten und vereinzelte Quellaustritte sind v.a. an Semmeringquarzite sowie
insbesondere an gut wasserwegige Karbonatgesteinsschollen gebunden. Eine am Ausgang
des
Longsgrabens
gelegene
Quelle
entwässert
den
südlich
von
ihr
gelegenen
Dolomitkörper. Die Quellcharakteristik legt jedoch nahe, dass es sich um einen isolierten
Bergwasserkörper mit geringer Verweildauer der Wässer handelt.
Durch das Auftreten von Sulfatgesteinen an der Basis der Abfolge können damit in
Verbindung stehende Bergwässer erhöhte Sulfatkonzentrationen und betonaggressive
Eigenschaften aufweisen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 172
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.2.14 Semmering-Kristallin - Gneis-Grüngesteins-Folge (Bereich Hocheck)
Die als Gneis-Grüngesteins-Folge zusammengefassten Gesteine des Semmering-Kristallins
treten an der Oberfläche v.a. zwischen der Westflanke des Fröschnitzgrabens und dem
Kaltenbachgraben auf und bauen dabei die Umrahmung des Longsgrabens, den Bereich
Arzberg sowie den Rücken nördlich des Hochecks auf. Östlich des Hühnerkogels reichen sie
auch bis in die westliche Talseite des Kaltenbachgrabens.
In der Gneis-Grüngesteins-Folge dominieren gebänderte bis geschieferte (Para-)Gneise
mit Grüngesteinseinschaltungen und Zwischenlagen aus quarzreichen Gneisen. Bei
stärkerer duktiler Überprägung liegen die Gesteine auch als Glimmerschiefer, Grünschiefer
und Phyllonite vor. Die Gesteine treten vielfach in reger Wechsellagerung vom cm- bis in den
10er-m-Bereich auf und zeigen tw. fließende Übergänge.
Die Gesteine setzen sich vorwiegend aus Plagioklas, Muskovit, Chlorit und Quarz sowie
bereichsweise aus variablen Anteilen von Grünmineralen (Hornblende und Epidot)
zusammen. Vielfach kann Granat-Führung beobachtet werden. Die Chlorit-Gehalte gehen
zumindest teilweise auf eine retrograde Umbildung von Granat und Hornblende zurück.
Örtlich lassen sich mm-große helle Plagioklas-Blasten beobachten, die den Gneisen lokal ein
dem Wechselgneis ähnliches Erscheinungsbild geben. Karbonat tritt insbesondere in den
Grüngesteinen in dünnen hellen Lagen bzw. Adern auf.
Den größten Anteil an der „Gneis-Grüngesteins-Folge― nimmt die baugeologische Einheit
„Gneis-Grüngestein― ein, die von Gneisen mit Übergängen in bzw. geringmächtigen
Einschaltungen von Grüngestein und Glimmerschiefer aufgebaut wird.
Abbildung 49: Gebänderter Gneis mit dünnen Grüngesteinslagen, KB-29/08.
Diesen Gesteinen sind mächtigere Pakete aus massigen bis gering anisotropen
Grüngesteinen zwischengeschalten, deren mächtigste Lagen v.a. in KB-07/06, KB-27/08
und KB-29/08 angetroffen wurden und bis zu rd. 40 m erreichen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 173
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 50: Massiges Grüngestein mit hellen Karbonatadern, KB-27//08.
Die Gneise und Grüngesteine weisen eine meist gering bis mäßig anisotrope Textur auf und
liegen vielfach nur mäßig bis gering geklüftet vor.
Weitere markante Schichtglieder dieser Folge sind helle, quarzreiche bis quarzitische
Gneise. Lagen bis rd. 30 m Mächtigkeit wurden insbesondere in KB-27/08 und KB-30/08
angetroffen.
Lokal treten auch Einschaltungen von Phylloniten bzw. phyllonitischen Glimmerschiefern
auf, die den Verlauf duktiler Scherbahnen markieren. Mächtigkeiten von 10 m werden jedoch
kaum überschritten.
Lagen aus Porphyroid treten zwar selten auf, sind jedoch optisch besonders markant. Das
nach CORNELIUS 1938 bzw. 1952 [28] als „Porphyroid des Hasentales― bezeichnete
Gestein tritt in konkordanten Lagen mit Mächtigkeiten im m-Bereich auf. Porphyroide wurden
v.a. in KB-51/08 unterhalb von 450 m, in KB-30/08 (bei rd. 180 und 200 m) sowie an der
Geländeoberfläche im Bereich Arzberg angetroffen. Sie treten somit durchwegs in den
Liegendanteilen der Gneis-Grüngesteins-Folge auf.
Abbildung 51: Porphyroid des Hasentales, KB-51/08
Im Nahebereich zur Deckengrenze zur Wechsel-Einheit zeigen die Gesteine mittelsteiles
Einfallen in westliche Richtungen und zeichnen somit die Orientierung der Deckengrenze
nach (v.a. KB-26/08, KB-44/08, KB-28/08).
Im unmittelbaren Kontakt zu den Gesteinen des Permomesozoikums treten hier vermehrt
Gesteine mit stärker geschiefertem Habitus auf, der auf intensive duktile Deformation
zurückzuführen sein dürfte. Es zeigen sich insbesondere in KB-05/06 Phyllonite bis
phyllonitische Glimmerschiefer, die mit einer Mächtigkeit von rd. 150 m durchörtert wurden.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 174
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Auch die in KB-44/08 unterhalb von rd. 600 m angetroffenen Phyllonite sind wohl mit den
tektonischen Prozessen im Rahmen der Deckenstapelung in Verbindung zu bringen.
Weiter im Hangenden wurden mit KB-44/08 und KB-28/08 die geringer geschieferten
Gesteine der Gneis-Grüngesteins-Folge erschlossen, die hier von Gneisen dominiert
werden. Zwischenlagen von Grüngesteinen und quarzreichen bis quarzitischen Gneisen
treten nur vereinzelt mit Mächtigkeiten im oberen m-Bereich auf. In KB-44/08 wurden weiters
bei rd. 433 m und 510 bis 515 m unvollständig verheilte Störungsbrekzien und sandige
Kataklasite
mit
karbonatreicher
Matrix
angetroffen.
Die
Störungsgesteine
weisen
Mächtigkeiten im dm- bis unteren m-Bereich auf und zeigen, dass sprödtektonisch gebildete
Brekzien ähnlich jenen im Verschuppungsbereich der Deckengrenze (siehe Kapitel 7.2.13)
auch etwas abseits davon auftreten können.
Der westliche und nördlich des Longsgrabens befindliche Gebirgsbereich wird in seinem
tektonischen Bau von der sogenannten „Kaltenbach-Antiklinale― geprägt (vgl. Kapitel 6.13).
Der unmittelbare Trassennahbereich ist dabei im steilen Südschenkel der Antiklinale gelegen
und wird durchwegs von Kristallingesteinen der Gneis-Grüngesteins-Folge aufgebaut.
Der Faltenkern dieser Antiklinalstruktur wird von permomesozoischen Gesteinen
aufgebaut, die die westliche, untertägige Fortsetzung des Sonnwendstein-Erzkogel-Zugs
darstellen. Mit KB-30/08, KB-31/08 und KB-51/08 wurde das von Karbonatgesteinen
dominierte Permomesozoikum jeweils unterhalb der Kristallingesteine des SemmeringKristallins erbohrt.
Die permomesozoische Abfolge besteht hier v.a. aus vielfach massigen Dolomiten, wie sie
in der Westflanke des vorderen Fröschnitzgrabens an der Geländeoberfläche anstehen. KB30/08 erbohrt die untertägige Fortsetzung der Karbonatgesteine ab einer Teufe von rd. 350
m, wobei bis zu einer Teufe von rd. 396 m dolomitische Karbonatschiefer/-phyllite mit
deutlicher duktiler Überprägung entwickelt sind. Darunter sind bis zur Endteufe von 680 m
vorerst dunklere, teils geschichtete Dolomite und darunter hellere, meist massige Dolomite
ausgebildet. Die Dolomite sind meist nur gering zerlegt, helle Varietäten sind bereichsweise
von pyritischen Erzgängen/-schnüren mit Mächtigkeiten bis in den unteren cm-Bereich
begleitet. Hinweise auf geöffnete Trennflächen bzw. geringe Verkarstungserscheinungen mit
kariösen Auslösungen sind bereichsweise auf den hangendsten 10er-Metern der Dolomite
beobachtbar, überschreiten jedoch kaum den mm-Bereich. Im liegenden Abschnitt fehlen
diesbezügliche Hinweise fast gänzlich.
Im Kaltenbachgraben wurden die Karbonatgesteine mit KB-31/08 ab rd. 100 m unter der
Talsohle bis zur Endteufe von 360 m als weitgehend stark zerlegte, im Hangendbereich stark
gestörte, helle bis mittelgraue Dolomite erbohrt. KB-52/08 (ET 591 m) zeigt auf den untersten
rd. 23 Bohrmetern mittelgraue, mäßig zerlegte Dolomite.
Im Hangenden der Karbonatgesteine wurde in KB-30/08 ein rd. 15 m mächtiges Paket aus
grünlichem Quarzit erbohrt, der gemäß mikroskopischem Befund als Metasandstein des
Semmeringquarzit-Komplexes
bestätigt
wurde.
Semmeringquarzite
(tw.
auch
Metakonglomerate) im Hangenden der Karbonatgesteine können auch im Hasental sowie im
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 175
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Fröschnitzgraben südlich des Grubenhauses angetroffen werden und belegen für die
permomesozoische Schichtfolge inverse Lagerung.
Im
Hangenden
der
Semmeringquarzite
und
somit
im
Kontaktbereich
zu
den
darüberliegenden Kristallingesteinen der Gneis-Grüngesteins-Folge treten stark duktil
deformierte Phyllonite bis phyllonitische Glimmerschiefer auf. Sie wurden in KB-30/08 mit
einer Mächtigkeit von rd. 90 m erbohrt und in gleicher tektonischer Position sowie ähnlicher
Gesteinsausbildung auch in KB-06/06, KB-29/08 (im Bohrlochtiefsten) sowie tw. in KB-31/08
angetroffen. Diese Phyllonite markieren den duktilen tektonischen Kontakt zwischen der
permomesozoischen Schichtfolge und den Gesteinen des Semmering-Kristallins.
Abbildung 52: Phyllonit mit markantem Lagenbau und stark deformiertem Gefüge; Kernprobe aus KB-06/06,
140 m.
Im Hangenden der Phyllonite folgen die Gesteine der Gneis-Grüngesteins-Folge, die als
kristalline Hülle den Kernbereich der Kaltenbach-Antiklinale umschließen.
Das im Verlauf des Kaltenbachgrabens ausgeführte geophysikalische Profil SP0901K
sowie die ermittelten Gefügedaten der Schieferungsflächen (Geländebefund und GefügeScanner in den Bohrungen) zeichnen den Antiklinalbau deutlich nach. Die WSW-verlaufende
Scheitellinie der Antiklinale ist etwa auf Höhe KB-31/08 gelegen und durch die flacheren,
tendenziell W-gerichteten Einfallswinkel angedeutet. Auch in KB-30/08 dominiert in den
obersten Abschnitten tendenzielles W-Fallen, darunter schwenken die Einfallsrichtungen
jedoch in S- bis SSO-Richtung und zeigen das Erreichen des Südschenkels der Antiklinale
an. Sämtliche weiter südlich gelegene Bohrungen (v.a. KB-29/08, KB-07/06, KB-27/08, KB51/08) weisen ebenfalls mittelsteiles bis steiles Südfallen auf und sind somit im
Südschenkel gelegen. In den Bohrungen lässt sich jeweils mit zunehmender Tiefe eine
Versteilung der Einfallswinkel beobachten, die in KB-27/08 wie auch in KB-30/08 zu einer
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 176
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Vertikalstellung der Lagerungsverhältnisse und tw. auch zu überkippten Einfallsrichtungen
führt.
Die im Südschenkel gelegenen Bohrungen KB-29/08, KB-27/08 und KB-51/08 erschließen
bis unter das Trassenniveau (rd. 600 m SH) ausschließlich Kristallingesteine und
dokumentieren, dass die permomesozoischen Gesteine bereits nördlich der drei Bohrungen
unter das Trassenniveau abtauchen. Die Tunneltrasse verläuft dadurch etwa parallel zum
Gebirgsstreichen innerhalb der Gneis-Grüngesteins-Folge des Südschenkels.
Gegen Westen hin wird die Kaltenbach-Antiklinale von einem Bündel an Störungszonen
abgeschnitten. Es handelt sich um etwa NNO-SSW streichende Elemente mit mittelsteilem
W-Fallen, die an der Geländeoberfläche vom hinteren Kaltenbachgraben hinauf auf den
Höhenrücken zwischen Hühnerkogel und Stuhleck ziehen und in weiterer Folge hinab in den
hinteren Steinbachgraben verlaufen. Entsprechende Störungszonen wurden mit KB-52/08,
KB-51/08 und KB-31/08 erbohrt und mittels strukturgeologischer Untersuchungen als
Abschiebungen identifiziert.
Eines der Hauptelemente stellt die sogenannte „Hühnerkogelstörung“ dar. Sie ist an der
Geländeoberfläche abschnittsweise deutlich nachgezeichnet und wurde in KB-52/08
zwischen etwa 395 m und rd. 460 m erbohrt. Sie wird hier von einer rd. 12 m mächtigen
Kernzone aus zu feinkornreichen Kataklasiten zerscherten Phylliten aufgebaut, die von
vorwiegend sandigen Kataklasiten und geschonten Scherkörpern aus quarzreichen Gneisen
bzw. Schiefern begleitet wird. In Liegenden der Hühnerkogelstörung wurde die GneisGrüngesteins-Folge teils stark gestört erbohrt und schließlich bei rd. 550 m eine weitere
markante Hauptscherbahn angetroffen. Diese knapp 15 m mächtige Störungszone wird von
vorwiegend zu sandigen Kataklasiten zerscherten Phylliten und Quarziten aufgebaute. Sie
markiert die tektonische Grenze zu den Dolomiten der Kaltenbach-Antiklinale, die hier in
ihrem Liegenden rd. 15 m unterhalb des Trassenniveaus erbohrt wurden. Auch der in KB31/08 erbohrte und über 60 Bohrmeter stark gestörte tektonische Kontakt zwischen Dolomit
und Kristallin ist auf dieses bzw. ein unmittelbar parallel verlaufendes Störungselement
zurückzuführen.
Abbildung 53: Tektonischer Kontaktbereich zwischen kompaktierten Sandkorn-dominierten Kataklasiten und
mittelgrauen Dolomiten in KB-52/08
In Zusammenschau mit den Bohrergebnissen von KB-32/08 und insbesondere KB-45/08
zeigt sich, dass die Gneis-Grüngesteins-Folge und die Karbonatgesteine an der
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 177
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Hühnerkogelstörung und ihren Begleitelementen abgeschnitten bzw. abgeschoben sind und
die Karbonatgesteine westlich der Störungen nicht mehr auf Trassenniveau auftreten.
Im südwestlichen Bereich der Gneis-Grüngesteins-Folge wurde mit den Bohrungen KB51/08, KB-52/08 und KB-27/08 lokal Sulfatmineralführung innerhalb der Kristallingesteine
nachgewiesen. Sulfatminerale treten in meist nur cm-dünnen schieferungsparallelen Lagen
und Linsen sowie als Krusten entlang von Klüften bzw. Adern auf. In schieferungsparallelen
Lagen treten Sulfatminerale meist mit Karbonat, Quarz, Feldspat und Muskovit
vergesellschaftet auf und nehmen rd. 20 - 70 % des Mineralbestandes ein. Das
dominierende Mineral ist Gips, wenngleich in einer wenige dm-mächtigen Lage in KB-27/08
66 % Anhydrit nachgewiesen wurden. Entlang von Klüften tritt weitgehend Gips auf, der als
Krusten mit Stärken im mm-Bereich vorliegt und von den Sulfatminerallagen ausgehend in
das Kluftnetzwerk mobilisiert wurde.
In KB-27/08 wurden Sulfatminerale in einem rd. 30 m langen Abschnitt beobachtet. Es sind
hier mehrere Lagen in cm-Stärke sowie eine Lage mit einer Mächtigkeit von mehren dm
ausgebildet. In KB-51/08 tritt Sulfatmineralführung in weitaus längeren Abschnitten auf (von
rd. 135 bis 455 m und von rd. 520 bis 595,5 m (ET)). Die Mächtigkeiten der Lagen und
Kluftfüllungen liegen dabei im mm- bis unteren cm-Bereich und die Abstände meist im
Bereich von mehreren Metern.
Die Genese bzw. Herkunft der Sulfatminerallagen ist unklar, wobei sowohl ein primäre
Ablagerung wie auch eine sekundäre Bildung aus sulfatreichen Lösungen möglich ist (KURZ
2009 [69])
Abbildung 54: Idiomorphe Gipskristalle als Kluftfüllung; KB-51/08, 374,2 m.
Die hydrogeologische Charakteristik der Gesteine der Gneis-Grüngesteins-Folge ist von
weitgehend geringen Durchlässigkeiten in der Größenordnung von kf ~10-7-10-9 m/s, lokal
auch bis zu kf ~10-11 m/s gekennzeichnet. Die unterirdische Entwässerung findet somit
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 178
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
weitgehend sehr oberflächennah statt, auch wenn sich die Wasserwegigkeit der
Auflockerungszone im Vergleich zu den Gesteinen des Wechsel-Kristallins und der
Glimmerschiefer-Folge als verbessert darstellt. Oberflächennah geöffnete Kluftzonen können
dabei lokal eine artesisch gespannte Wasserführung aufweisen.
In tieferen Niveaus wurden lokal verbesserte Wasserwegigkeiten v.a. im Nahbereich zur
Deckengrenze
angetroffen
und
sind
dort
an
geringmächtige
Störungszonen
aus
unvollständig verheilten Störungsbrekzien und sandigen Kataklasiten gebunden.
Im westlicheren Abschnitt der Gneis-Grüngesteins-Folge können Bergwässer in Verbindung
mit einer Sulfatmineralführung des Gebirges lokal betonaggressive Eigenschaften aufweisen.
Die Karbonatgesteine der Kaltenbach-Antiklinale erwiesen sich in KB-30/08 und KB-31/08
abschnittsweise als sehr gut wasserwegig und zeigen einen Bergwasserspiegel bei etwa 845
bis 850 m SH an. Die Höhenlage entspricht damit etwa der Höhe der Fröschnitz unmittelbar
südlich von Steinhaus. Ob der Bergwasserkörper der Karbonatgesteine der KaltenbachAntiklinale mit Wasseraustritten in der Ortschaft Spital in Verbindung steht (Drainage der
Volksschule) ist nicht gänzlich geklärt.
Da die Karbonatgesteine jedoch im unmittelbaren Trassennahbereich nicht auftreten, kommt
ihnen in Bezug auf das Bauvorhaben nur untergeordnete Bedeutung zu.
7.2.15 Semmering-Kristallin - Glimmerschiefer-Folge (Bereich Hühnerkogel)
Die Gesteine der „Glimmerschiefer-Folge― bauen v.a. die Südabfälle des Stuhlecks sowie die
Nord- und Westseite des Hühnerkogels auf.
Die Leitgesteine dieser Einheit sind Glimmerschiefer bis Quarzphyllite, die sich v.a. aus
Muskovit, Quarz, Chlorit und Plagioklas zusammensetzen. Sie weisen ein deutlich
geschiefertes Gefüge aus alternierenden Schichtsilikat-betonten und Quarz-Feldspatbetonten Lagen auf. Häufig treten Quarzlinsen/-leisten/-knauern auf, deren Stärke meist im
cm-Bereich liegt.
Die Gesteine sind weitgehend von einer retrograden metamorphen Überprägung und
duktilen Deformation gekennzeichnet. Sie äußern sich in vielfach stark duktil verformtem und
verfaltetem Gefüge, der Ausbildung von Glimmerfischen sowie feinschuppigem SerizitWachstum. Bei starker Überformung liegen die Gesteine als Phyllite bzw. Phyllonite vor.
Bereichsweise ist - insbesondere in phyllitischen Lagen – eine Graphit-Führung vorhanden.
Gesteine mit „gneisigem― und geringer deformiertem Gefüge können lokale Biotit- und
Granat-Führung aufweisen, die als Relikt einer älteren, höhergradigen Metamorphose
verstanden werden können. Eine dem Wechselgneis ähnliche Plagioklas-Sprossung in Form
von mm-großen Blasten ist ebenfalls abschnittsweise beobachtbar.
Die Glimmerschiefer-Folge zeigt im Vergleich zur Gneis-Grüngesteins-Folge deutlich stärker
geschieferte und deformierte Gesteine, wenn auch einzelne Gesteinsvarietäten starke
Ähnlichkeiten aufweisen können. Hornblende-führende Gneise und Grüngesteine treten im
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 179
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Gebirgsabschnitt der Glimmerschiefer-Folge lediglich in einem geringmächtigen Abschnitt in
KB-43/08 und KB-08/06 auf.
Lagerungsverhältnisse und tektonischer Bau
Die Lagerungsverhältnisse sind von einem Faltenbau mit flach nach WSW bis SW
abtauchenden Faltenachsen geprägt. Es zeigen sich meist flache bis mittelsteile
Einfallswinkel der Schieferungsflächen und kleinräumig variierende Einfallsrichtungen
zwischen SO, SW und NW. KB-32/08 und KB-52/08 zeigen v.a. flaches, im Mittel Wgerichtetes Einfallen. KB-45/08 und KB-09/06 zeigen v.a. flaches bis mittelsteiles SO- bis
SW-Fallen, während in KB-43/08 und KB-08/06 W- bis NW-Einfallen dominiert.
Abbildung 55: Stark verfalteter, phyllonitischer Glimmerschiefer; östlich des Hühnerkogels.
Phyllite bis Phyllonite mit teils erheblicher Zerscherung wurden v.a. in den oberen
Abschnitten von KB-45/08 und KB-52/08 sowie in KB-43/08 und KB-09/06 angetroffen. Sie
werden tw. von etwa schieferungsparallelen S- bis NW-fallenden Störungszonen begleitet,
deren Mächtigkeiten meist im oberen m- bis untersten 10er-m-Bereich liegen (max. erbohrte
Mächtigkeit rd. 15 m).
Glimmerschiefer in teils gneisiger Ausbildung und verhältnismäßig geringerer Zerlegung
treten v.a. im unteren Abschnitt von KB-45/08 auf.
In KB-32/08 wurde innerhalb der Glimmerschiefer-Folge ein rd. 100 m mächtiger,
schieferungsparallel eingelagerter Grobgneis-Körper erbohrt. Weiter südlich finden sich
jedoch keine Hinweise auf ein Auftreten von Grobgneis im Bereich des Trassenverlaufs.
Im nordwestlichen Abschnitt der Glimmerschieferfolge sowie im Kontakt zum Grobgneis sind
mehrere Störungszonen mit beträchtlicher Mächtigkeit ausgebildet. Die Störungszonen
weisen etwa NO-SW Streichen auf und fallen mittelsteil bis flach nach NW ein.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 180
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die mächtigste Störungszone verläuft an der Geländeoberfläche etwa in der Linie südlich
Spital - Rotes Kreuz - Schabbauer. Sie deutet sich v.a. durch unruhige, kleinstrukturierte
Morphologie im Bereich des Rot-Kreuz-Weges sowie durch Vernässungen und Quellaustritte
im hinteren Sommeraubachgraben an. Ihr Verlauf wurde im Bereich Rotes Kreuz
Störungszone auch mit dem seismischen Profil SP0901K geophysikalisch erfasst.
Die
als
„Rotes-Kreuz-Störung“
bezeichnete
Störungszone
wurde
im
obersten
Bohrungsabschnitt von KB-43/08 über eine Länge von rd. 185 m erbohrt. Es zeigen sich v.a.
kataklastische Störungsgesteine sowie zerscherte, teils auch geschonte Gebirgsabschnitte,
die durch tektonische Überprägung aus Glimmerschiefern sowie Phylliten/Phylloniten mit
lokaler Graphitführung gebildet wurden. Der Internbau der Störungszone lässt drei
Kernzonen erkennen, die von kompaktierten, feinkornreichen Kataklasiten (Feinkornanteile
bis 80 %) beherrscht werden und Mächtigkeiten von jeweils rd. 10 bis 20 m aufweisen.
Abseits der Kernzonen wird die Störungszone von einem Wechsel aus schluffig-sandigkiesigen
Kataklasiten,
feinkornreichen
Kataklasitbahnen
und
geschonten
Gesteinsabschnitten aufgebaut, die variable Anteile am Gebirgsvolumen einnehmen.
Abbildung 56: Feinkornreiche schluffig-sandige Kataklasite aus einer Kernzone der „Rotes-Kreuz-Störung“;
KB-43/08
Auch der Kontaktbereich zum nordwestlich angrenzenden Grobgneis liegt stark gestört vor.
Mit KB-33/08, KB-46/08 und KB-10/06 wurden jeweils Störungsbereiche aus kataklastisch
überprägtem Glimmerschiefer/Phyllit angetroffen. KB-10/06 zeigt dabei mit rd. 40 m die
größte Mächtigkeit.
Die hydrogeologischen Verhältnisse der Glimmerschiefer-Folge zeigen, dass der
überwiegende Anteil des Grundwassers sehr seicht und oberflächennah abfließt. Die
Festgesteine sind sehr gering durchlässig und weisen in tieferen Niveaus Durchlässigkeiten
in der Größenordnung von kf~10-9 bis 10-10 m/s auf.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 181
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.2.16 Semmering-Kristallin - Grobgneis und Querung Fröschnitztal
Der gegenständliche Gebirgsbereich wird v.a. von Grobgneis aufgebaut, der sich
südwestlich von Spital, weitgehend auf der südöstlichen Talseite des Fröschnitztales
erstreckt. Bei Grautschenhof reicht der Grobgneis - wie Lesesteine indizieren - auch
geringfügig auf die nördliche Talseite. Hier grenzt der Grobgneis an kristalline
Glimmerschiefer bis Quarzphyllite, die den Mündungsbereich des Wallersbachs
einnehmen.
Der Gebirgsbereich wird geprägt vom (O)NO - (W)SW-verlaufenden Mur-Mürz-SemmeringWiener-Becken-Störungssystem, dessen Störungsäste den Verlauf des Fröschnitztales
nachzeichnen.
Der Grobgneis wurde v.a. mit den Bohrungen KB-11/06, KB-54/06, KB-33/08, KB-34/08,
KB-35/08 und KB-46/08 erkundet. Oberflächenaufschlüsse sind im gesamten Gebirgsbereich
nur vereinzelt zu beobachten. Der Grobgneis liegt als grobkörniger, massiger bis schwach
geschieferter Augengneis vor. Lokal können - insbesondere in Störungsbereichen - auch
stark geschieferte bis phyllitische Gesteine auftreten, deren Genese mit duktilen Scherzonen
in Verbindung gebracht wird. Ihre Mächtigkeit überschreitet jedoch kaum den Meterbereich.
Der Grobgneis wurde weitgehend mäßig bis stark zerlegt angetroffen. Die Zerlegung des
hochfesten Gesteins ermöglicht ein tiefgreifendes Eindringen der Verwitterung. Oxidative
Verwitterungsspuren entlang der Trennflächen zeigen sich dabei bis in Teufen über 90 m.
Häufig lässt sich im Grobgneis infolge starker tektonischer Beanspruchung eine Entfestigung
des Korngefüges zu v.a. sandig-grusigen Störungsgesteinen beobachten. Die Gesteine
treten sowohl als cm- bis dm-starke Einschaltungen im Gebirgsverband wie auch in
Störungszonen mit Mächtigkeiten in den 10er-m-Bereich auf.
Abbildung 57: Grobgneis, tw. tektonisch überprägt, mit Bahnen aus sandigem Kataklasit, KB-34/08.
Die Störungszonen weisen weitgehend mittelsteiles bis steiles NW- bis NNW-Fallen auf und
folgen somit der Orientierung des übergeordneten Störungssystems. Die Bohrergebnisse
zeigen jedoch, dass Störungszonen nicht nur an die im Verlauf des Fröschnitztales zu
erwartenden Hauptstörungsäste gebunden sind, sondern auch abseits davon auftreten (KB34/08, KB-46/08).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 182
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Weiters treten orthogonal zur Hauptstörungsrichtung orientierte, NW-SO verlaufende
Störungszonen auf. Eines dieser Elemente wird vom Verlauf des Sommeraubachgrabens
nachgezeichnet und wurde mit KB-46/08 durchörtert.
Die Schieferung zeigt, sofern diese erkennbar ist, häufig etwa NNO-SSW-verlaufende und
somit parallel zum Hauptstörungssystem ausgerichtete Streichrichtungen.
Im Bereich des Fröschnitztales liegt vorwiegend steiles NNW-Fallen vor (KB-54/08, KB35/08). Nahe der südöstlichen Grenze des Grobgneises ist sowohl mittelsteiles NW-Fallen
(südwestlicher Abschnitt; KB-10/06) als auch steiles S-Fallen (nordöstlicher Abschnitt;
Geländeaufschlüsse, KB-33/08) entwickelt. Im zentralen Bereich des Grobgneiskörpers zeigt
KB-34/08 v.a. mittelsteiles W-Fallen, das mit zunehmender Tiefe in NW-Richtung
verschwenkt.
Aus hydrogeologischer Sicht weist der Grobgneis im Vergleich zu den übrigen
Kristallingesteinen des Untersuchungsgebiets deutlich höhere Durchlässigkeiten auf. Bedingt
durch vergleichsweise geringere Überlagerungshöhen (Annäherung und Querung des
Fröschnitztales) und eine teils tiefgreifende Gefügeauflockerung sind Durchlässigkeiten bis
zu kf ~1*10-5 m/s ausgebildet.
Die kristallinen Glimmerschiefer bis Quarzphyllite, die im Bereich Grautschenhof und im
Mündungsabschnitt des Wallersbachs auftreten, wurden v.a. mit KB-55/06 erkundet. Die
Bohrergebnisse weisen eine intensive tektonische Überprägung der Gesteine nach, die auch
von den milden morphologischen Oberflächenformen und einem gänzlichen Fehlen von
Oberflächenaufschlüssen angedeutet wird.
Die Gesteine entsprechen in ihrer lithologischen Ausbildung grundsätzlich jenen der
Glimmerschiefer-Folge bzw. jenen, die mit dem Begleitstollen SBT-alt erschlossen wurden,
liegen in KB-55/06 jedoch durchwegs stark gestört vor. Kataklastische Störungsgesteine sind
teils sandig-kiesig, teils schluffig-sandig dominiert und können Feinkornanteile bis über 60 %
enthalten. Lokal können auch Späne von ebenfalls gestörtem Grobgneis auftreten.
Die Orientierung der Schieferungsflächen und der Störungszonen zeigt mittelsteiles bis
steiles Einfallen nach NNW. Die stark gestörten Gebirgsverhältnisse zeigen, dass der
Glimmerschiefer/Quarzphyllit-Zug von einem der Hauptäste des Mürztal-SemmeringStörungssystems geprägt ist, der hier nördlich des eigentlichen Talbodens der Fröschnitz
verläuft.
Gegen
NNW
hin
grenzen
die
Kristallingesteine
mit
tektonischem
Kontakt
an
permomesozoische Gesteine. Diese werden im Bereich des Wallersbachgrabens von
Karbonatgesteinen, weiter im NO auch von „Keuper―-Gesteinen eingenommen. Auch wenn
im Mündungsbereich des Wallersbachgrabens entsprechende Hinwiese fehlen, ist ein
Auftreten von eingeschuppten Spänen aus „Keuperschiefern― im Trassennahbereich nicht
auszuschließen. KB-56/08, die den Kontaktbereich zu den Karbonatgesteinen erkundet,
musste aufgrund bohrtechnischer Probleme abgebrochen werden und lässt Fragen zu einem
eventuellen Auftreten von „Keuper―-Gesteinen offen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 183
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 58: Kataklastische Störungsgesteine und geschonte Bereiche aus Glimmerschiefer und Phyllit;
Gasrohrleitungskünette südwestlich von Spital.
Die phyllitischen Gesteine werden aus hydrogeologischer Sicht als weitgehend gering
durchlässig eingestuft.
Der Talboden des Fröschnitztales wird von gemischtkörnigen alluvialen Sedimenten
aufgebaut, die aus schluffigen Sand-Kies-Stein-Gemischen mit gelegentlicher Blockführung
zusammengesetzt sind. Vereinzelt sind geringmächtige feinkornreiche Ausedimente mit
Mächtigkeiten im dm-Bereich zwischengeschalten. Weiters sind im Fröschnitztal verbreitet
anthropogene Anschüttungen ausgebildet, die vom Bau der S6-Semmering Schnellstraße
herrühren. KB-54/08 und KB-35/08 erschließen die Lockergesteinsdecke (Anschüttung und
Alluvium) mit einer Mächtigkeit von etwa 8 bis 11 m.
Die Lockergesteine des Fröschnitztales beinhalten einen Porengrundwasserkörper,
dessen Wasserspiegel in KB-54/08 und KB-35/08 etwa 5 bis 6 m unter GOK angetroffen
wurde. Die Lockergesteine werden als mäßig wasserdurchlässig mit Durchlässigkeiten in der
Größenordnung von kf~4*10-5 m/s eingestuft.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 184
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
7.2.17 Permomesozoikum und Semmering -Kristallin im Bereich Mürzzuschlag
Dieser Gebirgsbereich umfasst die nördlich der Linie Mürzzuschlag - Grautschenhof - Spital
auftretenden
Gesteine
der
Semmering-Einheit,
die
durch
eine
Abfolge
von
permomesozoischen Karbonatgesteinen und Quarziten sowie kristallinen Phylliten bis
Glimmerschiefern gekennzeichnet sind. Die südliche Grenze bildet das im Wesentlichen dem
Verlauf des Fröschnitztales folgende Mürztal-Semmering-Störungssystem als Teil des MurMürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystem.
Der geologische Bau in diesem Bereich wird an der Basis von einem mächtigen
Karbonatgesteinsstapel bestimmt, der an der Oberfläche als durchgehender Zug von
Mürzzuschlag nach Spital verfolgt werden kann. In seinem Hangenden tritt ein Schichtpaket
aus Semmeringquarzit auf, dem schließlich die Phyllite bis Glimmerschiefer des SemmeringKristallins folgen.
Die Karbonatgesteine im Bereich Mürzzuschlag bis Edlach wurden im Detail durch den
Begleitstollen, ergänzt durch die Bohrungen E115/89, E118/89, E117/91, KB-47/08 und KB48/08, erkundet. Im Bereich östlich von Edlach stützt sich die Erkundung neben dem
Begleitstollen
v.a.
auf
die
Bohrungen
E128/89,
KB-36/08
und
KB-56/08.
Oberflächenaufschlüsse sind entlang des Ausbisses des Karbonatgesteinszugs vielfach zu
beobachten.
Die Karbonatgesteine werden vorwiegend aus bankigem bis massigem, lokal dickplattigem,
meist feinkörnigem Kalkstein bis Kalkmarmor und Dolomit bis Dolomitmarmor aufgebaut.
Daneben treten massige, brekziöse Rauhwacken bis karbonatische Brekzien auf, die im
Bereich Edlach bis Grautschenhof auch Mächtigkeiten im Zehnermeterbereich erreichen
können (E-128/89, KB-36/08, KB-56/08). Im Bereich von Störungszonen sind die
Karbonatgesteine kleinstückig zerlegt sowie zu schwach verfestigten Störungsbrekzien oder
sandig-kiesigen Kataklasiten überprägt.
Von der Oberfläche ausgehend weisen die Karbonatgesteine vielfach tiefreichende
Auflockerungs- und Verkarstungsphänomene auf. Offene Trennflächen mit lehmigen
Füllungen wurden dabei im Begleitstollen zwischen dem Portalbereich Mürzzuschlag und
dem Scheedgraben beobachtet.
Im Hangenden des Karbonatgesteinszugs folgen Semmeringquarzite, die v.a. durch den
Begleitstollen und die Bohrung E129/91 erkundet wurden. Die Mächtigkeit dieser Einheit
variiert von ca. 10 bis 20 m im Bereich des Scheedgrabens (angetroffen im Begleitstollen)
bis ca. 60 m in der Bohrung E129/91. Oberflächenaufschlüsse finden sich kaum.
Die Semmeringquarzite sind überwiegend durch eine starke tektonische Überprägung
gekennzeichnet, die sich vielfach in einer Schwächung bis Entfestigung des Korngefüges
(„Vergrusung―) bis hin zur Ausbildung von sandig-grusigen Kataklasiten äußert. Die
tektonisierten Semmeringquarzite zeigten beim Vortrieb des Begleitstollens (v.a. Bereich
Scheedgraben und Wallersbachgraben) im Zusammenwirken mit Bergwasser einen
deutlichen Abfall der Festigkeitseigenschaften, der insbesondere beim Auftreten von
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 185
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Porenwasserüberdrücken bereichsweise zu einem breiigen Ausfließen von sandkörnigem
Gesteinsmaterial führte.
Abbildung 59: Ortsbrustskizze; „vergruster“ Semmeringquarzit der unter Bergwasserdruck zu breiigem
Ausfließen führt (SQ… Semmeringquarzit, Ph…Phyllit-Lage). Baugeologische Dokumentation Begleitstollen,
J. Kaiser; [53] .
Die hangendste Einheit in diesem Gebirgsbereich bilden die Phyllite, Quarzphyllite und
Glimmerschiefer des Semmering-Kristallins. Ihre Gebirgseigenschaften sind ebenfalls aus
dem Begleitstollen bekannt. Weitere Informationen liefern die Bohrungen E118/89, E117/91,
E127/91 und E129/91 sowie Oberflächenkartierungen.
Die
deutlich
geschieferten
Quarzphyllite
bis
Phyllite
sind
im
gegenständlichen
Gebirgsbereich durch eine starke tektonische Beanspruchung gekennzeichnet, die sich v.a.
in schieferungsparalleler Zerscherung mit feinkörnigen Bestegen und kataklastischen
Bahnen äußert.
Lagerungsverhältnisse und tektonischer Bau
Der Abfolge aus Karbonatgesteinen, Semmeringquarzit und Kristallingesteinen ist - den
anzunehmenden stratigraphischen Bezügen folgend - inverse Lagerung beizumessen. Das
Einfallen der Schicht-/Schieferungsflächen wird dabei generell von einer übergeordneten
Synklinalstruktur
bestimmt.
Wie
im
Begleitstollen
dokumentiert,
zeigen
die
Schieferungsflächen im Bereich von Mürzzuschlag bis Edlach überwiegend flaches Einfallen
nach O bis SO. Weiter in Richtung O ändern sich die Lagerungsverhältnisse hin zu einem
flachen bis mittelsteilen Einfallen nach N bis NW (KB-36/08 und KB-56/08). Dieser Faltenbau
bewirkt, dass zwischen zwei Karbonatgesteinsabschnitten (Bereich Mürzzuschlag bis
Scheedgraben und Bereich Wallersbachgraben) die Quarzphyllite in Form einer flachen
Muldenstruktur auf Tunnelniveau auftreten.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 186
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
An
der
südlichen
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Grenze
der
Karbonatgesteine
zeigt
sich
ein
Aufsteilen
der
Lagerungsverhältnisse von flachem auf mittelsteiles Einfallen. Dies ist im Bereich
Wallersbachgraben durch Bohrung KB-36/08 wie auch in Oberflächenaufschlüssen
dokumentiert und steht mit der Annäherung an das (O)NO – (W)SW-verlaufende MürztalSemmering-Störungssystem in Zusammenhang.
Das sprödtektonische Störungsmuster wird von steilen, ca. N-S bzw. ONO - WSW
streichenden Störungen dominiert. Die Hauptstörungszonen dieses Gebirgsbereichs stellen
die
beiden
N-S
verlaufenden
Störungsbündel
des
Scheedgrabens
und
des
Wallersbachgrabens sowie an der Südgrenze das Mürztal-Semmering-Störungssystem dar.
Die
Scheedgrabenstörung
wurde
im
Begleitstollen
als
ca.
250
m
mächtiges
Störungsbündel angetroffen und wird dort von verkarsteten, stark zerscherten, kleinstückig
zerlegten und brekziösen Karbonatgesteinen bis karbonatischen Störungsgesteinen
dominiert.
Daneben
sind
mehrfach,
zerscherte
Gesteine
aus
den
hangenden
Semmeringquarziten und Quarzphylliten in den Störungsbereich eingeschuppt.
Die Wallersbachstörung wurde im Bereich des Begleitstollens v.a. in tektonisch stark
beanspruchten Semmeringquarziten aufgefahren. Das Gebirge ist vielfach kleinstückig
zerlegt und teilweise zu sandig-grusigen Kataklasiten überprägt.
An der Südgrenze der Karbonatgesteine wurde im Bereich Wallersbachgraben der Kontakt
der Karbonatgesteine zu den Kristallingesteinen der Fröschnitztalquerung mit KB-56/08
erbohrt. Der Kontaktbereich wird von schwach verfestigten karbonatischen Störungsbrekzien
und sandkorndominierten Kataklasiten aufgebaut, die eine Mächtigkeit von mehreren 10erMetern
aufweisen
und
den
Übergang
zum
Mürztal-Semmering-Störungssystem
darstellen.
Abbildung 60: Störungsgesteine aus Dolomit und Dolomitbrekzie nahe der Südgrenze der Karbonatgesteine:
kompaktierter, schwach kohäsiver Kataklasit mit feinsandiger, tw. gering schluffiger Zusammensetzung, der
tw. als "intakter" Bohrkern und tw. zerbohrt vorliegt; KB-56/08.
Anmerkungen zur Hydrogeologie:
Wie
aus
dem
Begleitstollen
bekannt,
enthalten
die
Karbonatgesteine
(inkl.
der
Semmeringquarzite in ihrem Hangenden) einen weitreichend zusammenhängenden
Karstkluftwasserkörper,
der
sämtliche
im
Begleitstollen
angetroffenen
Karbonatgesteinsabschnitte hydraulisch verbindet.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 187
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die Wasserhaltungsmaßnahmen im Begleitstollen (Pumpmenge rd. 80 bis 100 l/s) halten
dabei den Wasserspiegel auf einem abgesenktem Niveau, das im untertägigen Verlauf der
Karbonatgesteine vom Wallersbachgraben nordostwärts etwa auf 620 bis 635 m SH liegt. Im
Bereich des südlich gelegenen Oberflächenausbisses dieser Karbonatgesteine wurde der
Bergwasserspiegel in KB-36/08 auf rd. 653 m SH erfasst. Im Karbonatgesteinsbereich
zwischen dem Portal und dem Scheedgraben liegt der Bergwasserspiegel durch die
Wasserhaltung im Begleitstollen auf etwa 660 bis 665 m SH.
7.2.18 Lockergesteine im Fröschnitztal bei Mürzzuschlag
Der Bereich des Bahnhofs Mürzzuschlag und östlich davon wird von Lockergesteinen des
Fröschnitztales eingenommen, die hier den am nördlichen Hangfuß von Mürzzuschlag
Richtung Osten ziehenden Karbonatgesteinszug überlagern.
Die
Erkundung
stützt
sich
v.a.
auf
Bohrungen,
die
im
Bereich
der
einstigen
Baustelleneinrichtungsfläche des Begleitstollens in den frühen 1990er-Jahren abgeteuft
wurden. Für das gegenständliche Projekt wurden die Untergrundaufschlüsse um zwei neue
Bohrungen in Richtung Osten hin ergänzt (KB-47/08, KB-48/08).
Die Erkundungsergebnisse zeigen, dass die Lockergesteinsdecke talseitig von alluvialen
Flusssedimenten aufgebaut wird, die in Annäherung an die nördliche Talflanke mit
Hangschuttsedimenten verzahnt sind und schließlich von diesen abgelöst werden.
Der
Talboden
im
Trassennahbereich
ist
dabei
bereits
weitgehend
von
Hangschuttsedimenten dominiert, die in den Bohrungen E 5/91, KB-47/08 und KB-48/08 mit
Mächtigkeiten von rd. 10 bis 20 m erbohrt wurden. Es handelt sich dabei um Kies-SandStein-Gemische sowie um Blockschuttablagerungen, die tw. „verlehmt― vorliegen und deren
Komponenten weitestgehend aus Karbonatgesteinen bestehen. Der darunterliegende
anstehende Fels wird von Karbonatgesteinen (v.a. Kalkmarmor, Dolomit, Rauhwacke)
aufgebaut, die infolge intensiver Verwitterung und Verkarstung stark aufgelockert und mit
teils „verlehmtem― Trennflächengefüge vorliegen. Eine gesicherte Bestimmung der
Tiefenlage der Felslinie in den Bohrkernen wird dadurch teils erschwert.
Der schwach ausgebildete morphologische Rücken im unmittelbaren Portalbereich wird von
gemischtkörnigen Hangschuttsedimenten aufgebaut, die sowohl Karbonatgesteins- als auch
Kristallinkomponenten enthalten. Die Bohrungen E 2/91, E 3/91, E 6/91 und E 19/91 lassen
Lockergesteinsmächtigkeiten zwischen 9 und 15 m mit tendenzieller Mächtigkeitszunahme
zum Tal hin ableiten.
Die
hydrogeologischen
Zusammenhang
des
Verhältnisse
zeigen
Porengrundwasserkörpers
einen
der
unmittelbaren
Lockergesteine
hydraulischen
mit
dem
Karstkluftwasserkörper der Karbonatgesteine. Der gemeinsame Grundwasserspiegel wurde
dabei durch die Baumaßnahmen im Begleitstollen um mehrere Meter abgesenkt und liegt
nun rd. 15 bis 25 m unter der Talflur. Der Grundwasserspiegel liegt somit deutlich unterhalb
der Sohle der nahegelegenen Fröschnitz, wodurch der Fröschnitz in diesem Bereich keine
unmittelbare Vorflutstellung zukommt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 188
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
7.3
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Bergbau
Für das Untersuchungsgebiet wurde eine Erhebung bestehender Bergbaue und Bergrechte
durchgeführt, um potenzielle Konfliktpunkte mit dem Bauvorhaben identifizieren bzw.
vermeiden zu können.
Die Informationen beruhen auf Unterlagen und Auskünften des Bundesministeriums für
Arbeit und Wirtschaft (BMWA) bzw. des Bundesministeriums für Wirtschaft, Familie und
Jugend (BMWFJ), Abteilung IV/7b ([20], [21]) sowie eigenen Erhebungen. Die Recherchen
umfassen im Wesentlichen:
Haldenkataster der Geologischen Bundesanstalt
IRIS - Interaktives RohstoffInformationsSystem; Geologischen Bundesanstalt
(WEBER [146]
BerGis - Bergbau-Informationssystem, BMWA bzw. BMWFJ, Abteilung IV/7b
Bestehende Bergbauberechtigungen gemäß BMWA bzw. BMWFJ, Abteilung
IV/11, Montanbehörde Ost
Angaben aus der Fachliteratur (v.a. HACKENBERG, 2003 [46]; NEUNER 1964
[89])
Bekannte bergbauliche Einbauten sowie Halden, die auf untertägige Abbaue hinweisen,
sind v.a. im Bereich von Lagerstätten am Eichberg (v.a. Magnesit), am Otterstock und
Göstritz (v.a. Baryt, Gips), im Myrthengraben (v.a. Gips, Graphit), bei Steinhaus und im
Raum Großau (v.a. Eisen) vorhanden (siehe „Lageplan Bergbau und Bergrechte―,
M 1:50.000, Plan Nr. 5510-EB-5000AL-02-0107).
Für das gegenständliche Projekt relevante Bergbaue und daraus ableitbare Erkenntnisse
wurden jeweils in den entsprechenden Kapiteln des vorliegenden Gutachtens unter Kapitel 6
(Gesamtprojektraum) und unter Kapitel 7 (trassenrelevanter Bereich) angeführt.
Die Erhebung bestehender Bergrechte erbrachte, dass im Untersuchungsraum zwei
aufrechte Bergbaubauberechtigungen bestehen:
Südseite des Eichbergs: Veitsch-Radex GmbH (Magnesit)
Südseite des Kleinen Otters: Fa. Karl Brandstätter; Bergbauberechtigter Andreas
Brandstätter (Baryt)
Eine weitere Bergbauberechtigung, die außerhalb des eigentlichen Untersuchungsraums
liegt und in o.a. Lageplan der Vollständigkeit halber dargestellt ist, liegt bei Neuberg/Mürz
und betrifft die Veitsch-Radex GmbH (Magnesit).
Detailliertere Betrachtungen der bergbaulichen Hohlräume wurden insbesondere im
Nahbereich der im Zuge der Trassenentwicklung herausgearbeiteten Trassenverläufe
angestellt. Die Recherchen ergaben, dass auf Grund der Tiefenlage der Trasse eine
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 189
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Interferenz zwischen bergrechtlich bekannten Grubenhohlräumen und den Tunnelröhren
nicht zu erwarten ist (BMWA 2008 [20], BMWFJ [21]).
Bergbauberechtigungen sind aufgrund der unbegrenzten Tiefenerstreckung auch auf
Trassenniveau zu beachten. Eine Interferenz mit der Trassenführung ist jedoch nicht
gegeben.
7.4
Seismizität
Im österreichischen Kontext zählt das Semmeringgebiet zu den seismisch aktivsten
Regionen. Die Bebentätigkeit im Untersuchungsraum ist auf seismotektonische Aktivitäten
entlang des Mur-Mürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystems zurückzuführen. Die
Herdtiefen der registrierten Beben werden von der ZAMG mit 6 bis 10 km angegeben.
Diskrete Rupturen im Bereich der Erdoberfläche sind nicht bekannt und zumindest aus
historischer Zeit nicht überliefert.
Für detailliertere Ausführungen wird auf das Gutachten der ZAMG, 2008 [150] sowie ihre
aktualisieren Stellungnahme 2010 [151] verwiesen. Die Unterlagen sind auch als Dokument
Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0204 den Einreichunterlagen beigefügt.
Die Ausführungen der ZAMG können wie folgt zusammengefasst werden:
Die Untersuchung der Erdbebenbelastung des Raumes „Semmering― umfasste die
folgenden Aspekte:
Seismizität im Wiener Becken
lokale Standortbelastungen und deren Wiederkehrperioden
EUROCODE 8 (ÖNORM EN 1998, ÖNORM B 1998-1)
die Intensitäten der Erdbeben seit 1870
Horizontale Referenzbeschleunigung: Laut ÖNORM B 1998 zählt der Semmering zur
Zone 3 bzw. 4. Die horizontale Referenzbeschleunigung kann mit 1 m/s² angesetzt werden.
Extremereignis: Um eine größtmögliche Sicherheit im Erdbebenfall zu gewährleisten wurde
das Extremereignis aufgrund des seismotektonischen Hintergrundes bestimmt, welches aller
Voraussicht nach nicht überschritten wird.
Die rekonstruierte horizontale Spitzenbeschleunigung „amax― für das Extremereignis eines
Erdbeben der Magnitude 5,6 im Bereich der geplanten Trasse beträgt demnach am
Untersuchungsstandort ca. 1,98 m/s², welches einer Referenzbodenbeschleunigung von
1,39 m/s² entspricht. Verschiebungen dürften unter 5 cm bleiben, während die
Schwinggeschwindigkeit knapp 14 cm/s erreichen könnte.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 190
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Untertagewerte: Bei den oben angeführten Werten handelt es sich um Erfahrungswerte an
der Erdoberfläche. Abhängig von der Mächtigkeit der Überlagerung reduzieren sich die
erdbebeninduzierten Bodenbewegungen im Erdinneren bis zu etwa deren Hälfte.
7.5
Spannungsverhältnisse
Allgemeines:
Im Rahmen der Erkundungsphase 2008-2009 wurden in-situ-Spannungsmessungen mittels
„Hydrofracturing― durchgeführt. Die Messungen kamen in fünf Bohrungen zur Anwendung,
wobei sich die Auswahl der Bohrungen im Wesentlichen nach der Durchführbarkeit der
Messmethodik richtete, die lediglich bei gering geklüftetem Gebirge gegeben ist.
Pro ausgewähler Bohrung wurden jeweils rund acht Einzelmessungen (Testabschnitte von
jeweils 1,4 m) in einem Teufenniveau unterhalb von 400 m durchgeführt. Als Ergebnis liegen
Informationen zu den Spannungsbeträgen (minimale und maximale Horizontalspannung)
und zu den Spannungsorientierungen vor (GOLDER ASSOCIATES in [3]).
In den von der ausführenden Messfirma dargestellten Diagrammen können die Teufe und
die ermittelten Spannungsbeträge jeder Einzelmessung abgelesen werden. Zur Abschätzung
der Spannungsbeträge auf Tunnelniveau wurden aus den Einzelmessungen gemittelte
repräsentative Werte auf das Trassenniveau extra- bzw. interpoliert (beispielhaft dargestellt
in Abbildung 61).
Tunnelniveau
hmin ~ 15 MPa
v ~ 18,5 MPa
Hmax ~ 28 MPa
Abbildung 61: Ermittlung der gemittelten und auf Tunnelniveau bezogenen Spannungsbeträge in KB-29/08;
basierend auf Stress-Teufen-Diagramm KB-29/08 (GOLDER ASSOCIATES, 2009 in [3]).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 191
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Messergebnisse:
Die in Abbildung 62 dargestellte Zusammenschau der Messergebnisse zeigt, dass auf
Tunnelniveau die minimale Horizontalspannung ( hmin, aus dem Druckverlauf der
Messdurchführung abgeleitet) weitgehend kleiner als die vertikale Spannung ( v =
Überlagerungsspannung) ist. Die maximale Horizontalspannung ( Hmax; rechnerisch ermittelt
aus hmin) nimmt hingegen weitgehend höhere Werte als v ein.
Die im Bereich der Karbonatgesteine des Otterstocks betesteten Bohrungen KB-12/08 und
KB-40/08 liefern für
hmin Seitendruckbeiwerte von etwa k0 = 0,7 und für
Hmax Werte von
k0 = 1,2 bis 1,35.
Im Bereich Hocheck - Kaltenbachgraben indizieren die Messungen ein höheres Niveau der
horizontalen Spannungen. Die Messungen in KB-27/08 und KB-29/08 (Semmering-Kristallin,
Gneis-Grüngesteins-Folge) ergeben für
hmin k0-Werte von rd. 0,8 bis 1,1 und für
Hmax
Werte von rd. k0 = 1,5 bis 1,9. In KB-30/08 erfolgten die Messungen innerhalb der
untertägigen Karbonatgesteine der Kaltenbach-Antiklinale und erbrachten stark streuende
Spannungsbeträge, die für Hmax einen maximalen k0-Wert von 2,2 ableiten lassen.
Die Orientierung der horizontalen Hauptnormalspannungen wurde aus der Orientierung der
erzeugten Neubrüche („fracs―) abgeleitet. Hiebei ergeben sich in allen betesteten
Bohrlöchern Hinweise, dass hmin etwa NW-SO und demzufolge Hmax etwa NO-SW verläuft.
Schlussfolgerungen:
Grundsätzlich lässt sich bei einigen Bohrungen mit zunehmender Tiefe ein deutlicher Anstieg
der Beträge der Horizontalspannungen beobachten. Dies wird seitens der ausführenden
Messfirma
(GOLDER
ASSOCIATES,
2010;
[42])
damit
begründet,
dass
die
Spannungssituation von tektonischen sowie von topographischen Einflüssen mitbestimmt
wird.
Die in größerer Tiefe wirkenden horizontalen Spannungen werden dabei im Wesentlichen
vom tektonischen Spannungsregime bestimmt. In seichteren Tiefen oberhalb des Niveaus
der Talsohlen können hingegen die horizontalen Spannungen aufgrund fehlender bzw.
mangelhafter Einspannung verringert sein.
Wie die meisten Infrastruktur-Tunnelprojekte kommt auch das gegenständliche Projekt im
Übergangs-/Schwankungsbereich zwischen dem topographisch kontrollierten und dem
tektonisch kontrollierten Niveau zu liegen.
Ein Vergleich der erlangten Messergebnisse mit der überregionalen tektonischen Situation
zeigt, dass sowohl die verhältnismäßig erhöhten maximalen Horizontalspannungen auf
Tunnelniveau wie auch die ermittelten Spannungsorientierungen plausibel erscheinen. Die
Ergebnisse lassen sich widerspruchsfrei mit den sinistralen Blattverschiebungen des MurMürz-Semmering-Wiener-Becken-Störungssystems in Verbindung bringen und erweisen sich
auch mit den Daten der „World-Stress-Map― (HEIDBACH et.al. 2008, [49]) als grundsätzlich
kompatibel.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 192
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die Beurteilung der Plausibilität der Spannungsbeträge erscheint schwierig, wenn auch - wie
o.a. - erhöhte Hmax-Werte gut mit dem tektonischen Rahmen korrelieren.
Die minimale Horizontalspannung hmin stellt die mit dem Verfahren gemessene Größe dar.
Die Werte für die maximale Horizontalspannung wurden mittels literaturbasierter,
mathematischer Formeln rechnerisch aus hmin ermittelt.
Die vertikale Spannung
v wurde mit der Überlagerungsspannung gleichgesetzt. Ein
möglicher Einfluss der topographischen Gegebenheiten ist dabei nicht berücksichtigt. Dieser
Topographie-Effekt bedingt, dass in Tal- und Hangbereichen die herrschenden „vertikalen―
Spannungen größer als die aus der Überlagerungshöhe abgeleiteten Werte sein können.
Sollte dieser Topographie-Effekt bei den betesteten Bohrungen zum Tragen kommen, würde
dies neben einer Erhöhung des vertikalen Spannungsbetrags auch eine verhältnismäßige
Verringerung des ermittelten k0-Wertes bedingen.
Jedenfalls zeigen die vorliegenden Informationen (Messdaten, tektonische Position, WorldStress-Map), dass zumindest in Teilabschnitten des Projetgebietes relativ erhöhte
horizontale Spannungen auftreten können.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 193
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Abbildung 62: Interpretative Auswertung und Zusammenschau der Ergebnisse der in-situSpannungsmessungen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 194
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
8
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
PROGNOSE
Auf
der
Basis
des
aus
den
Erkundungsarbeiten
abgeleiteten
baugeologischen
Gebirgsmodells wurde für den Semmering-Basistunnels neu sowie die dazugehörigen
bergmännisch aufzufahrenden Bauwerke (Zwischenangriffe, Baulüftungsschächte) eine
Prognose der Gebirgsverhältnisse erarbeitet.
Zur Prognose der baugeologischen Verhältnisse der Untertagebauwerke wurde das Gebirge
in Gebirgsbereiche untergliedert, deren baugeologisch-geotechnische Charakteristik durch
projektspezifisch
definierte
Gebirgsarten
(gemäß
ÖGG,
2008
[95])
und
deren
mengenmäßige Verteilung beschrieben wird.
Das gegenständliche Prognosekapitel enthält weiters zusammenfassende baugeologische
Hinweise
zu
weiteren
baugeologischen
Themenbereiche
(u.a.
Lösbarkeit,
Wiederverwertbarkeit und Deponierung Gasführung; siehe Kapitel 8.5)
8.1
Gebirgsarten
8.1.1 Allgemeines
Unter Gebirgsart (GA) wird gemäß gültigen Regelwerken und Normen ein „Gebirge mit
gleichartigen Eigenschaften― verstanden, das einen geotechnisch für das Projekt relevanten
Gebirgskörper (Gebirgsvolumen) umfasst. Innerhalb dieses Gebirgsvolumens sind dabei
„gleichartige Eigenschaften― bezüglich der mechanischen Gesteins- und Gebirgseigenschaften,
der
Gesteinsarten
und
des
Gebirgszustandes
(Verwitterung,
Alteration,
tektonische
Beanspruchung etc.), der Trennflächenverhältnisse und der hydraulischen Verhältnisse
maßgeblich (ÖGG, 2008 [95]).
Als Grundlage für die Charakterisierung der prognostizierten Gebirgsarten wurden die im
Rahmen der durchgeführten Erkundungsmaßnahmen und Laboruntersuchungen gewonnenen
Ergebnisse, sowie relevante Daten und Ergebnisse des Altprojektes herangezogen. Als
maßgebliche
Differenzierungsparameter
wurden
die
baugeologische
Einheit,
deren
Festigkeitseigenschaften, die mit der Gesteinsausbildung (Anisotropie) und mit dem Grad der
tektonischen Beanspruchung verbundene Zerlegung, sowie die Trennflächenbeschaffenheit
(inklusive Verwitterung) herangezogen.
Es wurden auf dieser Basis insgesamt 41 Gebirgsarten definiert. Um angesichts der sehr
komplexen baugeologischen Verhältnisse im Bearbeitungsgebiet eine gewisse Übersichtlichkeit
und einfache Handhabung der definierten Gebirgsarten zu gewährleisten, wurden diese in 8
Gebirgsartengruppen gegliedert (vgl. Tabelle 4).
Gruppe 1 umfasst zwei Gebirgsarten für Lockergesteine.
Die Gruppen 2 bis 7 beschreiben 33 Festgesteinsgebirgsarten, wobei jede Gruppe eine
geologisch-tektonostratigraphische
Großeinheit
repräsentiert.
Von
einer
Definition
von
Gebirgsarten über die Grenzen von geologischen Großeinheiten hinweg wurde Abstand
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 195
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
genommen. Dies stellt sicher, dass die innerhalb einer geologischen Großeinheit ermittelten
spezifischen Gesteins- und Gebirgseigenschaften wiederum für die Charakterisierung des
Gebirges dieser Einheit herangezogen werden und somit der regionale bzw. lokale Bezug
zwischen Quelldaten und Prognose erhalten bleibt.
Gruppe
8
beinhaltet
sechs
Gebirgsarten
für
Störungszonen,
untergliedert
nach
lithostratigraphischer bzw. tektonostratigraphischer Zugehörigkeit, einfachen mineralogischen
Kriterien (karbonatisch, silikatisch) sowie nach der Charakteristik des Internbau der
Störungszonen.
Tabelle 4 stellt die Gebirgsarten in Gruppen untergliedert dar und stellt einen Bezug zu den
unter Kapitel 7.1 beschriebenen baugeologischen Einheiten her.
Die detaillierte Beschreibung der Gebirgsarten ist in Dokument Nr. 5510-EB-5000AL-02-0002
dem Gutachten beigelegt. Hier sind die Gebirgsarten mit den jeweiligen Gesteins- und
Gebirgseigenschaften, ihrem maßgeblichen Trennflächengefüge, sowie hinsichtlich ihrer bodenbzw. felsmechanischen Gesteins- und Gebirgskennwerte in tabellarischer Form dargestellt. Die
dabei
verwendeten
deskriptiven
Begriffe
für
die
Gesteinsfestigkeit,
Tropie,
Trennflächenabstände, Abrasivität sowie das Quellpotenzial sind im Berichtsanhang, Kapitel
9.2.1 definiert.
Ein schematischer Überblick über die Gebirgsarten und deren wichtigste Gebirgsparameter ist
in Tabelle 5 gegeben.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 196
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Gruppe
Geologische
Großeinheit
Gruppe 1
Lockergesteine
Gruppe 2
Gruppe 3
Gruppe 4
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Gebirgsart
Baugeologische Einheit
GA 1a
Hangschutt
Hangschutt
GA 1b
Alluvium
Bach- und Flussablagerungen
Grauwackenzone Norische Decke,
Silbersberg-Gruppe
GA 2a
Phyllit (Grauw ackenzone, "Silbersberg-Gruppe")
GA 2b
Schiefer (Grauw ackenzone, "Silbersberg-Gruppe")
Phyllit („Silbersberg-Gruppe―)
Schiefer und Phyllit, geröllführend („Silbersberg-Gruppe―)
Grünschiefer („Silbersberg-Gruppe―)
(Quarzitschiefer („Silbersberg-Gruppe―))
Grauwackenzone Veitscher Decke
GA 3a
Graphithyllit bis graphitischer Metasiltstein
Phyllit, Schiefer, graphitisch
GA 3b
Metasandstein
Metasandstein, Metakonglomerat
GA 4a
Kalkstein und Kalkmarmor, gering bis mäßig zerlegt
GA 4b
Kalkstein und Kalkmarmor, mäßig bis stark zerlegt
GA 4c
Kalkstein und Kalkmarmor, stark zerlegt bzw . mit tonigen
Zw ischenlagen
GA 4d
Dolomit und Dolomitmarmor, gering bis mäßig zerlegt
GA 4e
Karbonatgesteine, stark zerlegt
GA 4f
Rauhw acken
Rauhw acke
GA 4g
Brekzien, mäßig bis schw ach verfestigt
Brekzien sandig-schluffig gebunden
Schiefer, karbonatisch, brekziiert
GA 4h
Karbonatgesteine, oberflächennah aufgelockert
Kalkstein, Kalkmarmor
Dolomit, Dolomitmarmor
GA 5a
Tonschiefer, stark beansprucht und geschert
Tonschiefer
GA 5b
Quarzit, mäßig zerlegt
GA 5c
Quarzit, stark zerlegt
GA 5d
Serizitphyllit, vorw iegend stark beansprucht und geschert
GA 5e
Serizitschiefer, vorw iegend stark zerlegt
Permomesozoikum Karbonatgesteine
Kalkstein, Kalkmarmor
(Dolomit, Dolomitmarmor)
Dolomit, Dolomitmarmor
(Kalkstein, Kalkmarmor)
Quarzit
Gruppe 5
Gruppe 6
Gruppe 7
Permomesozoikum Silikatische Gesteine
Serizitphyllit
Serizitschiefer
GA 5f
Sulfatgesteine
Sulfatgesteine
GA 5g
Serizitschiefer, gering bis mäßig zerlegt
Serizitschiefer
GA 6a
„Wechselschiefer―, schiefrig
GA 6b
„Wechselschiefer―, phyllitisch bzw . geschert
GA 6c
„Wechselschiefer―, graphitisch, geschert
Phyllit, graphitreich („graphitreicher Wechselschiefer―)
(Albitschiefer, graphitisch („graphitischer Wechselgneis―))
GA 6d
„Wechselgneis―, massig bis mäßig geschiefert
Albitgneis („Wechselgneis―)
Gneis, quarzreich bis quarzitisch („quarzitischer Wechselgneis―)
GA 6e
„Wechselgneis―, geschiefert bis stark geschiefert
Albitgneis („Wechselgneis―)
Albitschiefer, graphitisch („graphitischer Wechselgneis―)
Albitphyllit („Wechselschiefer―)
Wechsel-Kristallin
GA 6f
―Wechselgneis―, phyllitisch, stark geschert
Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer („phyllitischer Wechselgneis―)
GA 7a
Gneis/Grüngestein, sehr gering zerlegt
GA 7b
Gneis/Grüngestein, gering zerlegt
GA 7c
Gneis/Grüngestein, mäßig bis stark zerlegt
Gneis-Grüngestein
Grüngestein
Gneis, quarzreich bis quarzitisch
(Porphyroid)
GA 7d
Glimmerschiefer, gering zerlegt
GA 7e
Glimmerschiefer bis Phyllit, mäßig bis stark zerlegt
Semmering-Kristallin
Glimmerschiefer - Quarzphyllit
Phyllit, Phyllonit
GA 7f
Phyllit bis Phyllonit, stark zerlegt und geschert
GA 7g
Grobgneis, mäßig bis gering zerlegt
GA 7h
Grobgneis, stark bis mäßig zerlegt
GA 8a
Störungszone aus Karbonatgesteinen
v.a. Kalkstein, Kalkmarmor und Dolomit Dolomitmarmor
GA 8b
Störungszone aus Quarzit
Quarzit
GA 8c
Störungszone aus Phyllit/Schiefer - Übergangszone
div.
GA 8d
Störungszone aus Schiefer/Phyllit - Kernzone
div.
GA 8e
Störungszone aus Grobgneis
Grobgneis
GA 8f
Störungszone aus Serizitphyllit - Kernzone
v.a. Serizitphyllit
Grobgneis
Gruppe 8
Störungszonen
Tabelle 4: Übersichtstabelle über die Gebirgsartengruppen, die geologischen Großeinheiten und die
entsprechenden baugeologischen Einheiten (gemäß Kapitel 7.1).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 197
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Tabelle 5: Übersicht über die Gebirgsarten sowie schematische Darstellung der wichtigsten
Gebirgsparameter und ihrer dominierend auftretenden Werteklassen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 198
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die prozentuale Verteilung der Gebirgsarten je prognostiziertem Gebirgsbereich ist sowohl in
den Prognosekapiteln 8.2 bis 8.4 , als auch in den baugeologischen Längenschnitten (Plan Nr.
5510-EB-5000AL-05-0201 und 5510-EB-5000AL-05-0202) enthalten. Ein Überblick über die
Gesamtverteilung der Gebirgsarten am Semmering-Basistunnel neu ist in Tabelle 6 dargestellt.
Gebirgsart
Prognose
GA 1a
Hangschutt
180 m
0,7%
GA 1b
Alluvium
GA 2a
Phyllit (Grauw ackenzone, "Silbersberg-Gruppe")
11 m
0,04%
739 m
GA 2b
Schiefer (Grauw ackenzone, "Silbersberg-Gruppe")
879 m
2,7%
3,2%
GA 3a
Graphithyllit bis graphitischer Metasiltstein
234 m
0,9%
GA 3b
Metasandstein
366 m
1,3%
GA 4a
Kalkstein und Kalkmarmor, gering bis mäßig zerlegt
624 m
2,3%
GA 4b
Kalkstein und Kalkmarmor, mäßig bis stark zerlegt
534 m
2,0%
GA 4c
Kalkstein und Kalkmarmor, stark zerlegt bzw . mit tonigen Zw ischenlagen
132 m
0,5%
GA 4d
Dolomit und Dolomitmarmor, gering bis mäßig zerlegt
591 m
2,2%
GA 4e
Karbonatgesteine, stark zerlegt
403 m
1,5%
GA 4f
Rauhw acken
588 m
2,2%
GA 4g
Brekzien, mäßig bis schw ach verfestigt
407 m
1,5%
GA 4h
Karbonatgesteine, oberflächennah aufgelockert
349 m
1,3%
GA 5a
Tonschiefer, stark beansprucht und geschert
88 m
0,3%
GA 5b
Quarzit, mäßig zerlegt
63 m
0,2%
GA 5c
Quarzit, stark zerlegt
191 m
0,7%
GA 5d
Serizitphyllit, vorw iegend stark beansprucht und geschert
219 m
0,8%
GA 5e
Serizitschiefer, vorw iegend stark zerlegt
266 m
1,0%
GA 5f
Sulfatgesteine
119 m
0,4%
GA 5g
Serizitschiefer, gering bis mäßig zerlegt
31 m
0,1%
GA 6a
„Wechselschiefer―, schiefrig
GA 6b
„Wechselschiefer―, phyllitisch bzw . geschert
GA 6c
„Wechselschiefer―, graphitisch, geschert
758 m
2,8%
1153 m
4,2%
510 m
1,9%
GA 6d
„Wechselgneis―, massig bis mäßig geschiefert
3020 m
11,1%
GA 6e
„Wechselgneis―, geschiefert bis stark geschiefert
2759 m
10,1%
GA 6f
―Wechselgneis―, phyllitisch, stark geschert
1257 m
4,6%
GA 7a
Gneis/Grüngestein, sehr gering zerlegt
GA 7b
Gneis/Grüngestein, gering zerlegt
GA 7c
Gneis/Grüngestein, mäßig bis stark zerlegt
GA 7d
Glimmerschiefer, gering zerlegt
GA 7e
Glimmerschiefer bis Phyllit, mäßig bis stark zerlegt
GA 7f
474 m
1,7%
1313 m
4,8%
929 m
3,4%
780 m
2,9%
1802 m
6,6%
Phyllit bis Phyllonit, stark zerlegt und geschert
903 m
3,3%
GA 7g
Grobgneis, mäßig bis gering zerlegt
230 m
0,8%
GA 7h
Grobgneis, stark bis mäßig zerlegt
552 m
2,0%
GA 8a
Störungszone aus Karbonatgesteinen
217 m
0,8%
GA 8b
Störungszone aus Quarzit
GA 8c
Störungszone aus Phyllit/Schiefer - Übergangszone
GA 8d
146 m
0,5%
2383 m
8,7%
Störungszone aus Schiefer/Phyllit - Kernzone
488 m
1,8%
GA 8e
Störungszone aus Grobgneis
360 m
1,3%
GA 8f
Störungszone aus Serizitphyllit - Kernzone
234 m
0,9%
27278 m
100,0%
Tabelle 6: Prognostizierte Gesamtlänge und Prozentanteile der Gebirgsarten am Semmering-Basistunnel
neu.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 199
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.1.2 Ermittlung der Gesteins- und Gebirgskennwerte - Methodik
Die Ermittlung der Gesteins- und Gebirgskennwerte beruht auf den folgenden Informationen:
Interpretation und Auswertung von Laborergebnissen zur Ermittlung von Gesteins-,
Trennflächen- und Gebirgskennwerten.
Ermittlung der Gebirgsfestigkeiten mit dem GSI Konzept nach HOEK & BROWN.
Erkenntnisse aus Beobachtungen und einfachen analytischen Rückrechnungen aus
geotechnischen Messungen vom Bau des Begleitstollens.
Erfahrungswerte
Vorrangig wurden die Gesteins-, Trennflächen-, und Gebirgskennwerte, soweit vorhanden, auf
Grundlage von Laborkennwerten abgeleitet. Die angegebenen Werte sind dabei das Ergebnis
einer interpretativen Beurteilung, d.h. dass die Angaben sich nicht auf eine rein statistische
Auswertung der vorliegenden Stichprobe (Pool der Labordaten) beschränken, sondern darüber
hinaus
um
empirisch
Gesteinsabschnitte
Gebirgsbereichen
ermittelte
erweitert
und
Werte
wurden.
Gebirgsarten
für
Alle
labortechnisch
nicht
Laborversuche
wurden
repräsentativen
hinsichtlich
Randbedingung,
zugewiesen
sowie
erfasste/erfassbare
aufgetretenen Versagensmechanismen u.ä. beurteilt und interpretiert.
Bei Gesteinen mit erkennbarer Anisotropie der Festigkeitseigenschaften (v.a. geschieferte
Gesteine) wurden ggf. zwischen Kennwerten orthogonal bzw. parallel zur Schieferung oder
„schräg― zur Schieferung unterschieden (unter „schräg― wird dabei ein Winkelbereich von etwa
30 bis 60° zwischen der Belastungsrichtung und der optisch erkennbaren Anisotropie -v.a.
Schieferung- verstanden).
Bei
der
Ermittlung
der
Gebirgskennwerte
wurde
grundsätzlich
zwischen
trennflächendominiertem Gebirge, Störungszonen und Lockergesteinen unterschieden.
Bei trennflächendominiertem Gebirge wurde das System nach HOEK & BROWN angewandt.
Dabei erfolgt eine wechselseitige Abstimmung der wesentlichen Eingangsparameter (GSI und
Gesteinskennwerte) aufeinander, um in ihrem Zusammenwirken die relevanten Einflüsse richtig
zu modellieren. Insbesondere bei stark zerlegtem Gebirge können so z.B. die zur
Gebirgskennwertermittlung herangezogenen einaxialen Gesteinsdruckfestigkeiten deutliche
Differenzen zu den Laborwerten aufweisen, da die im Labor ermittelten Prüfkörperfestigkeiten
niedrigere Werte ergeben als die anzunehmende „intakte― Gesteinsdruckfestigkeit bzw. die
Druckfestigkeit der intakten Gesteinsbruchstücke. Werte in Klammern und Kennzeichnung mit
„*― markieren jene Parameter, bei denen eine zusätzliche Interpretation der Daten spezifisch für
die Ermittlung der Gebirgskennwerte nach dem GSI-Konzept erfolgte.
Für die Festlegung der Gebirgskennwerte für Störungszonen (Gebirgsarten der Gruppe 8)
wurden vorrangig Interpretationen von Laborergebnissen und Erfahrungswerte herangezogen.
Das GSI-System wurde für diese Gebirgsarten nicht angewendet.
Die Kennwerte für Lockergesteins-Gebirgsarten (Gruppe 1) folgen den Angaben des
bodenmechanischen Gutachters Dr. Lackner, die in Dokument Nr. 5510-EB-5100AL-00-0010
dargestellt sind.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 200
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Die
den
Gebirgsarten
Größenordnung
unter
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
zugeordneten
der
Kennwerte
Berücksichtigung
sind
von
als
Werte
Laborergebnissen,
repräsentativer
rechnerischen
Ermittlungen, Interpretationen und Erfahrungswerten zu verstehen. Die Werte konnten zum Teil
an Beobachtungen im Semmering Pilotstollen kalibriert werden. Ein wesentlicher Bestandteil
der Parameterermittlung ist die Plausibilitätskontrolle durch:
Abstimmung der Parameter innerhalb einer Gebirgsart (konsistenter Datensatz) sowie
Vergleich der Parameter verschiedener Gebirgsarten untereinander.
Für die weitere Verwendung der Kennwerte im Rahmen der geomechanischen Planung (z.B.
als Recheneingangswerte für die GVT-/SVT-Ermittlung), ist jedenfalls die Kompatibilität dieser
Kennwertesätze mit den verwendeten Berechnungsverfahren bzw. Modellansätzen zu prüfen.
Anmerkungen:
Bei Gebirgsarten mit deutlicher Anisotropie ist zu bedenken, dass die Größe der Kennwerte mit
der Belastungsrichtung variiert, d.h. dass bei ungünstigen Belastungsrichtungen (z.B. bei
Scherbewegungen parallel zur Schieferung) ungünstigere Werte gelten als für günstige
Belastungsrichtungen (z.B. orthogonal zur Schieferung).
Die möglichen Einflüsse von Wasser und Spannungsniveau sind zum Teil diffus in den
Parametern enthalten. Beispiele dafür sind:
Der Wassergehalt in den „plastischen― Gebirgsbereichen. Die angeschätzten Parameter
beziehen sich auf den in den Bohrungen angetroffenen Zustand.
Der Einfluss des Porenwasserdrucks in den „plastischen― Gebirgsbereichen. Der
Reibungswinkel wird z.B. für einen „typischen― Zustand ermittelt bzw. angeschätzt. Der
Einfluss des Porenwasserdrucks kann in verschiedenen Spannungszuständen zu
signifikanten Änderungen der Parameter führen.
Eine
Verspannung
des
Gebirges
wird
als
gegeben
angenommen,
wodurch
Dilatationseinflüsse stark zum Tragen kommen. Die Kennwerte des Gebirges sind somit
etwa auf das Tunnelniveau ausgelegt und können z.T. deutlich höher sein als bei
geringen Spannungsniveaus, die sich um den Hohlraum einstellen können oder in
Oberflächennähe wirken.
Der Einfluss des Spannungsniveaus auf die Verformungsparameter ist tendenziell in
den Kennwerten berücksichtigt (Kennwerte für Gebirgsarten in tiefliegenden Bereichen
sind höher angeschätzt als jene in Oberflächennähe).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 201
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
8.2
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Prognose der Gebirgsber eiche Semmering -Basistunnel neu
Der Begriff „Gebirgsbereich― (GB) bezieht sich auf einen Abschnitt im Gebirge, der
großräumig betrachtet, weitgehend gleichartige Verhältnisse hinsichtlich des geologischen
Aufbaus und seiner maßgeblichen Eigenschaften (dies bezieht sich auf die am
Gebirgsaufbau beteiligten baugeologischen Einheiten, deren Lagerungsverhältnisse, ihre
tektonische Beanspruchung u.a.) aufweist. Da im Semmeringgebiet teilweise kleinräumige
Wechsel von mehreren baugeologischen Einheiten (Gesteinen) mit unterschiedlichen
geotechnischen Eigenschaften den lokalen Gebirgsaufbau bestimmen (z.B. „Keuperzug―),
können einzelne Gebirgsbereiche auch eine derartige, charakteristische Vergesellschaftung
unterschiedlicher Gesteine umfassen.
Der folgenden Prognose der einzelnen Gebirgsbereiche liegt die im Baugeologischen
Längenschnitt
Semmering-Basistunnel
neu
(Plan
Nr.
5510-EB-5000AL-05-0201)
ersichtliche Gebirgsbereichsgliederung zugrunde.
Die km-Angaben der Gebirgsbereichsgrenzen beziehen sich alle auf die Tunnelröhre Gleis
1 und entsprechen damit der Darstellung im baugeologischen Längenschnitt. Die für die
Tunnelröhre Gleis 2 maßgeblichen Gebirgsverhältnisse sind zwar inhaltlich ident mit den
Angaben für Gleis 1, die Grenzen der jeweiligen Gebirgsbereiche und deren Ausdehnung
kann jedoch um bis zu mehrere 10er-Meter gegenüber Gleis 1 variieren.
Durch die zur Erstellung des baugeologischen Progosemodells erforderlichen Inter- bzw.
Extrapolationen, geometrischen Projektionen und Interpretationen sind die km-Angaben der
Gebirgsbereichsgrenzen mit Unsicherheiten bzw. Unschärfen behaftet.
Hinsichtlich einer detaillierten baugeologischen Beschreibung des Gebirgsaufbaus im
trassenrelevanten Bereich wird auf Kapitel 7.2 verwiesen.
Die baugeologischen Eigenschaften der aufzufahrenden Gesteine sowie mögliche
auftretenden lithologische Varietäten sind im Detail in den Beschreibungen der
baugeologischen Einheiten (Kapitel 7.1) ersichtlich. Die folgenden Beschreibungen der
Gebirgsbereiche beschränken sich weitgehend auf die Nennung der baugeologischen
Einheiten
bzw.
der
wichtigsten
lithologischen
Vertreter
sowie
der
maßgeblichen
für
Gesteinsfestigkeit,
Gebirgseigenschaften.
Die
dabei
verwendeten
deskriptiven
Begriffe
die
Tropie,
Trennflächenabstände, Abrasivität sowie das Quellpotenzial sind im Berichtsanhang, Kapitel
9.2.1 definiert.
Die
baugeologisch-geotechnische
Charakteristik
der
einzelnen
prognostizierten
Gebirgsarten ist den beiliegenden Gebirgsartenblättern in Dokument Nr. 5510-EB-5000AL00-0002 zu entnehmen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 202
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Im Sinne der projektinternen Gliederung der Trasse in Abschnitte bzw. Teilabschnitte kann
die in Tabelle 7 angegebene Zuordnung der Gebirgsbereiche zu Teilabschnitten angewandt
werden.
EB-Teilabschnittsgliederung
entsprechende Gebirgsbereiche
Tunnelabschnitt Schafkogel - Eichberg - Graßberg
GB 1 - 8
Tunnelabschnitt Göstritz
GB 9 - 10
Tunnelabschnitt Otterstock
GB 11 - 12
Tunnelabschnitt "Wechselgneis - Semmering-Kristallin"
GB 13 - 26
Tunnelabschnitt Grautschenhof
GB 27 - 33
Tabelle 7: Zuordnung der Gebirgsbereiche zu EB-Teilabschnitten.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 203
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.1 Gebirgsbereich 1: Grauwackenzone - Norische Decke (Silbersberg -Gruppe)
km 76.635,03 - 77.975 (L ~ 1.340 m)
Der Gebirgsbereich umfasst den östlichsten Abschnitt des Semmering-Basistunnel neu und
reicht vom Portal bei Gloggnitz bis in den Bereich der bestehenden ÖBB-Haltestelle
Eichberg. Der Gebirgsbereich wird im Osten durch das Schwarzatal und im Westen (bzw.
SW) durch eine ausgeprägte Störungszone („Haltestelle Eichberg-Seitenverschiebung―)
begrenzt. Die Überlagerung beträgt im Gebirgsbereich 1 unmittelbar am bergmännischen
Portal Gloggnitz ca. 6m (Lockergesteine über der Firste) und reicht bis maximal ca. 145 m.
Im portalnahen Tunnelabschnitt werden im Vortrieb Lockergesteine angetroffen. Diese
bestehen aus sandig-schluffigen Kiesen (Hangschutt und zu Lockergestein entfestigte
Felsverwitterungsschwarte) der östlichen Schafkogelabhänge, in die lagenweise bzw. als
geringfügige
Beimengungen
alluviale
(gerundete,
sandig-schluffige
Kiese)
aus
Terrassensedimenten der Schwarza eingelagert sind. Die Felsoberfläche steigt im Tunnel,
ausgehend von der Sohle (Portal) flach an und streicht etwa bei km 76.700 über die Firste
aus. In weiterer Folge werden ausschließlich Gesteine der „Silbersberg-Gruppe“ der
Grauwackenzone aufgefahren.
Es handelt sich dabei überwiegend um graue bis violettgraue und grüngraue, blättrige bis
dünnplattige Phyllite, die teilweise Quarzgerölle in mm-Größe bis lokal unterer cm-Größe
führen können. In die Phyllite sind bis zu mehrere 10er-Meter starke Schichtpakete von
quarzgeröllführenden, plattigen bis teilweise dünnbankigen Schiefern, untergeordnet auch
Grünschiefer und selten Quarzitschiefer bzw. quarzreiche Metaarkosen eingeschaltet. Die
Phyllite und Schiefer zeigen zum Teil eine kleinräumige Wechsellagerung bzw. Übergänge
zu Metasandstein.
Die Gesteine sind vorwiegend tektonisch beansprucht bis stark beansprucht und
schieferungsparallel geschert. Die Schieferungsflächen sind häufig als Harnische mit
serizitischen bis tonigen Bestegen ausgebildet. Teilweise treten schieferungsparallele
Scherbahnen mit Kataklasiten bis dm-Stärke, lokal auch bis m-Stärke auf. Die Gesteine sind
bezüglich ihrer Festigkeitseigenschaften vorwiegend als stark anisotrop einzustufen.
Lediglich quarzreichere und in geringerem Ausmaß gescherte Schiefer bis Grünschiefer und
Quarzitischiefer sind mäßig anistrop. Die einaxiale Druckfestigkeit der Phyllite ist meist
gering, jene der Schiefer und Quarzitschiefer reicht bis mäßig hoch. Vor allem die
phyllitischen Gesteine können geringe Anteile an quellfähigen Tonmineralen enthalten (bis
ca. 1 % Smektit effektiv) und damit ein schwaches Quellpotential aufweisen. Lokal ermittelte
Smektitgehalte bis zu 30 % beziehen sich auf örtliche, dm-starke Kataklasitzonen und sind
geotechnisch nicht ausschlaggebend. Die phyllitischen Gesteine sind als schwach abrasiv
bis abrasiv einzustufen, die quarzreicheren Schiefer (inklusive Quarzitschiefer) als abrasiv
bis sehr abrasiv.
Die Schieferungsflächen der Gesteine fallen im Nordteil (Raum Schafkogel) vorwiegend
steil nach NNW bis NNO ein und streichen subparallel bis spitzwinkelig zum Tunnel. Im
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 204
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
südlichen Abschnitt dieses Gebirgsbereiches ist das Einfallen mit flachen bis mittelsteilen
Fallwinkeln generell flacher, die Streichrichtung schwenkt hier auf NNO bis NO.
Bei ca. km 77.175 und bei km 77.590 quert die Tunneltrasse jeweils eine annähernd N-S
streichende, steilstehende Störung („Schafkogelstörung― und „Heufeldstörung―). Die beiden
Störungen sind als junge, sprödtektonische Bewegungsbahnen (vermutlich nach Osten
abschiebend) einzustufen und enthalten Scherbahnen mit feinkörnigen Kataklasitstreifen bis
zu m-Stärke bei einer Gesamtstärke der Störung bis zum unteren 10er-Meterbereich. Die
Störungen werden von der Trasse stumpf- bis annähernd rechtwinkelig gequert.
Mit der Annäherung der Tunneltrasse an die markante Seitenverschiebungszone im Bereich
der Haltestelle Eichberg (Südgrenze des Gebirgsbereiches 1) ist mit einer zunehmenden
Zerscherung der Gesteine und steilstehenden, stumpfwinkelig zur Tunnelachse streichenden
und nach N einfallenden Bewegungsbahnen zu rechnen.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte deutlich unter
1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden nicht erwartet.
Eine baugeologische Prognose des Portal- und des Vorportalbereiches Gloggnitz ist in
Kapitel 8.3.1 enthalten.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 1a (5 %), GA 2a (40 %), GA 2b (50 %), GA 8c (5 %)
8.2.2 Gebirgsbereich 2: Störungszone "Haltestelle Eichberg"
km 77975 – 78095 (L = 120 m)
Der Gebirgsbereich 2 bezieht sich auf die Störungszone der „Haltestelle Eichberg –
Seitenverschiebung― im nördlichen Teil des Eichberges. Die Gesamtüberdeckung des
Tunnels beträgt im Gebirgsbereich 2 etwa zwischen 130 und 140 m.
Es dominieren hier im Trassennahbereich stark gescherte Phyllite und geröllführende
Schiefer der „Silbersberg-Gruppe―, die in den Störungsbereichen meist als Serizitphyllit bis
Serizitschiefer mit tonig-talkigen Trennflächenbestegen bzw. als Störungsgesteine vorliegen.
Die Gesteine weisen in jenen Teilen der Störung, die als „geschonte― Bereiche in geringerem
Ausmaß beansprucht wurden, ähnliche baugeologisch-geotechnischen Eigenschaften auf,
wie im Gebirgsbereich 1 bzw. Gebirgsbereich 3 (allgemeine Beschreibung siehe dort).
In den Kernbereichen der Störungszone herrscht eine hochgradige Zerscherung und
Entfestigung der Phyllite und Schiefer zu weitgehend feinkörnigen Kataklasiten mit sandigkiesigen Anteilen vor. Die Trennflächen sind in der Regel als Kleinstharnische ausgebildet,
cm- bis dm-große Scherkörper (Quarzit, Dolomit u.a.) sind zwar in der feinkörnigen, meist
serizitphyllitischen Grundmasse noch als solche erkennbar, aber großteils zu sandigem Grus
entfestigt.
Entlang
von
Hauptbewegungsbahnen
erreichen
diese
Störungsgesteine
durchgehende Mächtigkeiten bis in den unteren 10er-Meterbereich. Zwischen den
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 205
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
vollständig
entfestigten
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Störungs-Kernzonen
(Bewegungsbahnen)
treten
in
den
Randbereichen auch geschonte Gebirgsabschnitte in dm- bis zur unteren 10er-Meter -Stärke
mit weitgehend erhaltenem Gefüge auf. Die Gesteinsfestigkeit ist allerdings auch in diesen
Bereichen gegenüber gering beanspruchten („intakten―) Phylliten bzw. Schiefern reduziert.
Das Gebirge ist aufgrund der hohen Anteile an Störungsgesteinen großräumig als
wasserempfindlich bezüglich seiner Festigkeitseigenschaften einzustufen. Die Gesteine sind
weitgehend als schwach abrasiv bis abrasiv einzuschätzen, lediglich in geschonten
Bereichen ist von sehr abrasiven Verhältnissen auszugehen.
Die entfestigten serizitphyllitischen Kataklasite innerhalb des Störungssystems können
effektive
Gehalte
an
quellfähigen
Tonmineralen
(als
Smektit
bestimmt)
in
der
Größenordnung zwischen 1 % und 6 % enthalten und damit ein schwaches bis mäßig hohes
Quellpotential aufweisen.
Die Hauptbewegungsbahnen des Seitenverschiebungssystems streichen weitgehend W-O,
fallen vorwiegend steil nach N ein und queren die Tunneltrasse in einem Winkel zwischen
35° und 50°. Der Einfluss von Trennflächen auf das Gebirgsverhalten ist durch die
weitgehende Entfestigung stark reduziert. Großteils ist im Bereich der Störungszone von
einem ausgeprägt plastischen Gebirgsverhalten auszugehen.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte deutlich unter
1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 5e (15 %), GA 8c (45 %), GA 8f (40 %)
8.2.3 Gebirgsbereich 3: Grauwackenzone - Norische Decke (Silbersberg -Gruppe)
km 78.095 - 78.520 (L = 425 m)
Der Gebirgsbereich 3 schließt südlich an die „Haltestelle Eichberg – Seitenverschiebung― an
und umfasst die südlichen Anteile der „Silbersberg-Gruppe― in der Grauwackenzone. Der
Gebirgsbereich wird auch im Süden von einem ausgeprägten Störungssystem („EichbergSeitenverschiebung)
begrenzt.
Die
Überlagerung
variiert
im
gegenständlichen
Gebirgsbereich zwischen ca. 115 m und 140 m.
Zwischen diesen beiden Störungssystemen treten vorwiegend stark tektonisch beanspruchte
und schieferungsparallel gescherte, quarzgeröll-führende Phyllite und Schiefer auf (die
Gesteinseigenschaften entsprechen dem Gebirgsbereich 1, siehe dort).
Die Schieferungsflächen der Gesteine fallen in diesem Bereich vorwiegend mittelsteil bis
steil nach NW bis NO ein. Der Gebirgsbau streicht somit spitz- bis stumpfwinkelig zur
Tunnelachse.
Im Bereich zwischen km 78.350 und 78.380 unterquert die Trasse den Apfaltersbachgraben.
Dieser ist entlang einer annähernd N-S streichenden und annähernd vertikal stehenden,
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 206
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
sprödtektonischen
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Störungszone
mit
m-starken
Kataklasiten
und
geschonten
Gebirgsanteilen angelegt. Die Gesamtausdehnung der Störungszone ist im 10er-MeterBereich einzustufen, die Durchörterung der Störungszone erfolgt spitzwinkelig bis zu im
Winkel von ca. 45°. Ab ca. Km 78.400 ist in Richtung SW mit einer zunehmenden
tektonischen Überprägung des Gebirges im Annäherungsbereich an das ausgeprägte
Seitenverschiebungssystem des Eichberges („Eichberg-Seitenverschiebung―) zu rechnen.
Diese äußert sich in einer zunehmenden schieferungsparallelen Zerscherung der Gesteine
und in einem vermehrten Auftreten von steil nach N fallenden Bewegungsbahnen des
Störungssystems (siehe Kapitel 7.2.2).
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte deutlich unter
1 l/s hauptsächlich im Bereich der Talquerung Apfaltersbach erwartet. Über längere
Abschnitte
werden
nur
tropfende
Verhältnisse
prognostiziert.
Hydrogeologische
Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 2a (45 %), GA 2b (45 %), GA 8c (10 %)
8.2.4 Gebirgsbereich 4: Verschuppung Veitscher Decke (GWZ) mit Zentralalpinem
Permomesozoikum
km 78.520 - 79.100 (L = 580 m)
Der Gebirgsbereich 4 bezieht sich auf einen intensiv von Störungen durchzogenen Abschnitt
der Grauwackenzone im Bereich des Eichberges, in dem Gesteine der Veitscher Decke mit
Gesteinen des Permomesozoikums (vergleichbar den „Tattermannschiefern―) entlang eines
ausgeprägten
Seitenverschiebungssystems
miteinander
verschuppt
wurden.
Die
Überlagerung der Tunnelfirste variiert in diesem Bereich zwischen 140 m im Norden des
Abschnittes und maximal ca. 330 m unter dem Eichberg-Höhenzug.
Der Gebirgsbereich enthält somit sowohl phyllitische (graphitische Phyllite und Schiefer)
und mittel- bis grobkörnige Gesteine (Metasandsteine bis Metakonglomerate) der
Veitscher Decke, als auch phyllitische und schieferige Gesteine des Permomesozoikums.
Bei letzteren handelt es sich um meist stark gescherte Serizitphyllite und teilweise
Quarzgeröll-führende Serizitschiefer. Auf Trassenniveau ist auch mit eingeschuppten
Dolomit-Magnesit-Scherkörpern zu rechnen, die in Durchmessern bis zu einigen 10erMetern auftreten können.
Der Gebirgsbau wird in diesem Bereich durch ausgeprägte, W-O streichende und bevorzugt
steil nach N fallende Seitenverschiebungsbahnen bestimmt. Entlang der HauptScherbahnen ist das Gebirge im oberen m- bis unteren 10er-Meterbereich größtenteils zu
kataklastischen Störungsgesteinen umgesetzt (Störungs-Kernzonen). Zwischen diesen
einzelnen Kernzonen liegen Bereiche mit geschonten Gebirgsanteilen (weitgehend im
Schichtverband verbliebenes, aber tektonisch stark beanspruchtes Gebirge) und auch
intensive Wechsel von gestörten Bereichen mit intakten Bereichen vor (Störungs-
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 207
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Randzonen). Die Lagerungsverhältnisse entsprechen mit meist mittelsteilem Einfallen der
Schieferungsflächen nach N bis NO dem generellen Gebirgsbau, im Nahbereich der
Scherbahnen können diese mit steilem Einfallen nach N bis zu subvertikalen Stellungen
überprägt sein. Sowohl die maßgeblichen Störungen, als auch die Schieferungsflächen
streichen stumpfwinkelig zur Tunnelachse.
Die der Veitscher Decke zuzurechnenden Schichtpakete weisen einen Internbau aus
Wechsellagerungen von blättrigen bis graphitischen Phylliten bis Metasiltsteinen und
Metasandstein bis Metakonglomerat auf, der vom dm-Bereich bis zum 10er-Meterbereich
reichen kann. Vor allem die graphitischen und phyllitischen Gesteinsanteile sind stark
geschert und häufig zu schluffig-tonigem Kataklasit entfestigt (dm- bis m-Stärke, entlang von
ausgeprägten Bewegungsbahnen örtlich auch bis zur unteren 10-er Meterstärke). Die
Schieferungsflächen dominieren das Trennflächengefüge der Phyllite, die Gesteine sind in
der Regel stark anisotrop und weisen eine geringe einaxiale Druckfestigkeit auf. Die
gröberkörnigen Anteile (Metasandstein und Metakonglomerat) sind aufgrund der starken
Beanspruchung oft mürbe geschert und entlang von Störungen zu grusig-sandigem bis
kiesigem Kataklasit entfestigt. In geschonten Abschnitten ist die Gesteinsfestigkeit der
Metasandsteine und Metakonglomerate hoch, in stärker beanspruchten Abschnitten mäßig
hoch. Diese Gesteine sind mäßig anisotrop. Während die phyllitischen bis schieferigen
Gesteine der Veitscher Decke als kaum abrasiv bis abrasiv einzustufen sind, sind die
quarzreichen Metasandsteine und Metakonglomerate durchgehend sehr abrasiv bis extrem
abrasiv.
Eingeschuppte Dolomite und Magnesite (Scherkörper) sind vorwiegend stark zerlegt,
Magnesitkörper können auch vollständig vertalkte Randsäume bis in Meterstärke aufweisen.
Diese Randsäume sind bezüglich ihrer Festigkeit als sehr gering einzustufen und stellen
ausgeprägte Schwächezonen im Gebirgsbau dar. In den geschonten Abschnitten ist die
Gesteinsfestigkeit innerhalb der Scherkörper vorwiegend hoch; Dolomite und Magnesite sind
isotrop bis gering anisotrop.
Die
oberflächennah
am
Eichberg
dem
Gebirge
auflagernden
Deckschollen
aus
Porphyrschiefern, die dem „Blasseneckporphyroid― (Norische Decke) zuzurechen sind,
werden nach derzeitigem Kenntnisstand im Tunnel nicht angetroffen.
Die zwischen Schichtpaketen der Veitscher Decke auftretenden Einschuppungen aus
Serizitphyllit und Serizitschiefer erreichen im Gebirgsverband Stärken von wenigen
Metern bis mehrere 10er-Meter. Diese Gesteine sind in geringen Anteilen im nördlichsten
Bereich des GB 4 der „Silbersberg-Gruppe― zuzurechnen, im überwiegenden Anteil
entsprechen sie jedoch den permomesozoischen Serizitphylliten und –Schiefern der
Tattermann-Schuppe. Charakteristisch für Serizitphyllite und Serizitschiefer ist eine starke
Zerscherung und Kataklase mit Ausbildung von bis über 10 m starken schluffig-tonigen bzw.
sandigen Kataklasitzonen entlang ihrer tektonischen Grenzen zu Gesteinen der Veitscher
Decke. Die Gesteinsfestigkeit der vorwiegend stark anisotropen Serizitphyllite und -Schiefer
ist im Allgemeinen gering, lediglich lokal in geschonten, schieferigen Abschnitten mit
erhöhtem Quarzgehalt auch mäßig hoch.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 208
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Mit bis zu 5 % effektiven Anteilen an quellfähigen Tonmineralen ist sowohl in den
graphitischen Phylliten, als auch in den Serizitphylliten und in den phyllitischen
Störungsgesteinen zu rechnen. Das Quellpotential ist somit als schwach bis mäßig
einzustufen.
In den Abschnitten des Gebirgsbereiches 4, die vorwiegend aus phyllitischen Gesteinen bzw.
Störungsgesteinen aufgebaut sind, ist von einem plastischen Gebirgsverhalten auszugehen.
Stark gescherte bzw. zu Störungsgesteinen umgesetzte Bereiche sind als wasserempfindlich
einzustufen.
Die bisher durchgeführten Erkundungsmaßnahmen ergeben zwar keine Hinweise auf eine
Methangasführung des Gebirges, allerdings ist nach dem vorliegenden Gesteinsinventar in
der Veitscher Decke ein örtliches Auftreten von Methangas nach derzeitigem Kenntnisstand
nicht auszuschließen.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte unter 1 l/s
erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert. Wegen
der vorhandenen Karbonatgesteinseinschuppungen können auch erhöhte Lösungsinhalte
auftreten. Die Quelle der Ortsversorgung Pettenbach ist oberflächennah im Abraumbereich
ehemaliger Magnesitabbaue gefaßt und zeigt erhöhte Sulfatgehalte. Dies könnte ein Hinweis
auf lokal im Gebirge vorhandene Sulfatminerale sein, die allerdings mit mineralogischen
Gesteinsuntersuchungen bisher nicht bestätigt werden konnten. Mit hydrogeologischen
Auswirkungen des Tunnelbauwerkes auf oberflächennahe Wassernutzungen ist nicht zu
rechnen.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 2a (2 %), GA 2b (3 %), GA 3a (15 %), GA 3b (25 %), GA5e (10 %), GA 8c (40 %),
GA 8f (5 %).
8.2.5 Gebirgsbereich 5: Veitscher Decke
km 79.100 - 79.590 (L = 490 m)
Der Gebirgsbereich 5 umfasst den südlichen Teil des Verbreitungsgebietes der Veitscher
Decke (Grauwackenzone) im Bereich der südlichen Eichberg-Flanke. Die Überlagerung der
Tunnelfirste nimmt hier von ca. 320 m im Bereich des Eichberges auf ca. 85 m nahe des
Auebachtales ab.
Es treten in diesem Abschnitt nach derzeitigem Kenntnisstand auf Tunnelniveau
ausschließlich Gesteine der Veitscher Decke auf. Das Gebirge ist zwar auch hier tektonisch
stark beansprucht und vor allem schieferungsparallel entlang von graphitischen Phyllitlagen
geschert, jedoch nur in geringem Ausmaß von steilstehenden Störungen durchzogen. Der
Grad der tektonischen Beanspruchung ist als geringer einzuschätzen als im benachbarten
GB 4 bzw. im südlich anschließenden GB 6 (Tattermann-Schuppe im Bereich der AueTalquerung).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 209
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Es dominieren im Nordteil dieses Abschnittes blättrige bis dünnplattige, stark anisotrope
graphitische Phyllite bis Metasiltsteine, im Südteil des Bereiches liegen überwiegend
graue, bankige und mäßig anisotrope Metasandsteine bis Metakonglomerate vor. Diese
weisen jedoch immer wieder geringmächtige (cm- bis dm-starke, teilweise auch bis zu
mehrere m-starke) Einschaltungen aus graphitischen Phylliten bzw. dunklen Metasiltsteinen
auf. Vor allem diese graphitischen Zwischenlagen sind teilweise zu schluffigen bis tonigen
Kataklasiten in dm- bis teilweise auch m-Stärke entfestigt und bilden parallel zum
Gebirgsbau orientiere Schwächezonen. Die phyllitischen Anteile des Gebirges weisen in
gestörten Bereichen eine sehr geringe, in weitgehend intakten Bereichen eine geringe
Gesteinsfestigkeit auf und sind kaum abrasiv bis mäßig abrasiv. Metasandsteine und
Metakonglomerate sind dagegen stark abrasiv bis extrem abrasiv.
Die graphitischen Phyllite bis Metasiltsteine können in Teilbereichen geringfügige Anteile an
quellfähigen Tonmineralen (effektive Smektitgehalte bis 1 %) enthalten. Das Quellpotential
ist demnach als schwach einzustufen.
Die Schieferungsflächen fallen bevorzugt flach bis mittelsteil, in der Fallrichtung relativ breit
zwischen NNW bis NO streuend, ein. Der Tunnelvortrieb erfolgt somit in diesem
Gebirgsbereich stumpfwinkelig zum Gebirgsbau.
Sulfatminerale wurden zwar in den Gesteinen der Veitscher Decke bisher nicht
nachgewiesen, allerdings gibt es aus der hydrogeologischen Untersuchung des Gebietes
Hinweise auf hoch mineralisierte Quellwässer auf der Eichberg-Südseite, die vermutlich
im Zusammenhang mit sulfatmineralführenden Einschuppungen von permomesozoischen
Gesteinen stehen. Im Grenzbereich zum südlich anschließenden GB 6 (TattermannSchuppe) ist mit einer Gipsführung des Gebirges über Kluftmineralisationen zu rechnen,
wodurch in diesem Abschnitt sulfatführende Bergwässer auftreten können.
Im Nahbereich der tektonischen Grenze (mittelsteil nach N bis NO fallende Scherzone) zur
Tattermann-Schuppe (GB 6) ist generell mit einer Zunahme der Zerscherung und mit
mittelsteil nach N bis NO fallenden Scherbahnen bzw. auch mit kataklastischen
Einschuppungen von entfestigten Serizitphylliten zu rechnen (GA 8c).
Entsprechend der Einschätzung des Gebirges in Gebirgsbereich 4 (siehe vorhergehendes
Kapitel) ist ein örtliches Auftreten von Methangas nach derzeitigem Kenntnisstand auch im
gegenständlichen Gebirgsbereich nicht auszuschließen.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte unter 1 l/s
erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
Hydrogeologische Auswirkungen des Tunnelbauvorhabens an der Geländeoberfläche
werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 3a (30 %), GA 3b (45 %), GA 8c (25 %)
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 210
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.6 Gebirgsbereich 6: Permomesozoikum Tattermann-Schuppe (Talquerung
Auebachtal)
km 79.590 - 80.080 (L = 490 m)
Der gegenständliche Gebirgsbereich umfasst die Gesteine der Tattermann-Schuppe im
Bereich der Auebachtal-Querung. Zwischen Km 79.600 und 79.850 wird hier der lückig
bebaute Talbereich der Ortschaft Aue zwischen dem Weinweg am südlichen EichbergHangfuss und dem südlichen Talrand unterfahren. Die Überlagerung der Tunnelfirste beträgt
in diesem Bereich minimal ca. 35 m in Talmitte des Auebachtales und erreicht am Fuß der
beiden Talflanken jeweils 85 bis 90 m. Davon entfallen im Talbereich ca. 6 bis 12 m auf die
oberflächennahe Lockergesteinsbedeckung.
Die Tattermann-Schuppe wird auf Trassenniveau vorwiegend durch permomesozoische
Serizitphyllite, in geringerem Ausmaß durch quarzreiche Serizitschiefer und Metaarkosen
bis Quarzite aufgebaut. Sulfatgesteine (Gipsbrekzie) wurden bisher zwar nur im südlichsten
Randbereich der Schuppe in geringen Anteilen (m-starke Lage) angetroffen. Weitere
derartige
Vorkommen
innerhalb
der
Schichtfolge
im
Mittel-
und
Nordteil
des
Gebirgsbereiches sind jedoch nicht auszuschließen.
Die aufzufahrenden Gesteine sind in der Regel stark zerlegt bis gestört und weisen eine
vorwiegend sehr geringe bis geringe (Serizitphyllite), untergeordnet auch eine mäßig hohe
(Serizitschiefer und Metaarkosen) Gesteinsfestigkeit auf und sind vorwiegend stark
anisotrop. Die
Gesteine
sind
überwiegend
als wasserempfindlich
bezüglich ihrer
Festigkeitseigenschaften einzuschätzen. Die stark ausgeprägten Schieferungsflächen sind
meist als glatte, talkig-serizitisch belegte Harnischflächen ausgebildet und bedingen eine
hohe Teilbeweglichkeit der Gesteine. Das Einfallen der Schieferungsflächen variiert
zwischen mittelsteilen und örtlich auch steilen Fallwinkeln mit generell NNO bis NO
weisenden Fallrichtungen. Die Tunnelachse verläuft daher weitgehend rechtwinkelig zum
Gebirgsstreichen.
Der Gebirgsbereich ist tektonisch sehr stark beansprucht. Die Gesteine sind vorwiegend
schieferungsparallel geschert (Harnische, cm- bis teilweise m-starke Kataklasite), jedoch
auch von steilstehenden bis subvertikal und weitgehend dem Talverlauf bzw. dem
Gebirgsstreichen folgenden Scherbahnen durchzogen. Die Beanspruchung hat besonders
innerhalb der kompetenteren Anteile (Serizitschiefer, Metaarkosen, Quarzite) zu einer
intensiven Zerbrechung der Gesteine entlang der Bewegungsbahnen mit ausgeprägten,
kleinstklüftigen Zerrüttungsstreifen bzw. sandig-kiesigen Kataklasiten in m-Stärke geführt.
Serizitphyllite wurden entlang von Störungen zu dm- bis m-starken feinkörnigen Kataklasiten
entfestigt.
Serizitphyllite sind als schwach abrasiv bis abrasiv, quarzreiche Serizitschiefer, Metaarkosen
und Quarzite als sehr abrasiv einzuschätzen.
Die Gesteine enthalten nach den vorliegenden Untersuchungen jeweils Spuren bis teilweise
auch geringe Anteile an quellfähigen Tonmineralen (effektiver Smektitgehalt bis 2 %). Ein
schwaches Quellpotential ist daher in Teilbereichen als möglich einzuschätzen. Lediglich
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 211
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Störungsgesteine können lokal bis zu 7 % Smektit aufweisen und örtlich ein hohes
Quellpotential bedingen.
Im Bereich von zerlegten Sandsteinen und Quarziten der Tattermann-Schuppe können
vereinzelte Kluftwasserzutritte bis 1 l/s auftreten. Die Störungsgesteine werden als
weitgehend dicht mit geringen Einzelwasserzutritten von deutlich unter 1 l/s prognostiziert.
Eine
hydrogeologische
Auswirkung
des
Tunnelvortriebes
auf
oberflächennahe
Wasservorkommen wird nicht erwartet.
Aufgrund der nachgewiesenen bzw. aus dem geologischen Schichtverband als „potenziell
vorhanden― einzuschätzenden Sulfatmineralanteile im Gebirgsverband der TattermanSchuppe, ist von betonangreifenden Eigenschaften auftretender Bergwässer im gesamten
Abschnitt der Tattermann-Schuppe auszugehen.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 5c (10 %), GA 5d (20 %), GA 5e (10 %), GA 5f (5 %), GA 8b (15 %), GA 8c (35 %),
GA 8d (5 %).
8.2.7 Gebirgsbereich 7: Talhof -Aue-Störung und Semmering-Kristallinspan
km 80.080 - 80.575 (L = 495 m)
Die Talhof-Aue Störung und der begleitende Semmering-Kristallinspan folgen in W-ORichtung dem südlichen Talrandbereich des Auebachtales. Der Gebirgsbereich erstreckt
sich vom Hangfuß der Graßberg-Nordabhänge bis etwa in den Bereich der S6 - SemmeringSchnellstraße. Die Überlagerung der Tunnelfirste steigt in diesem Bereich von talrandnahen
90m bis auf ca. 280 m an der Grenze zu den südlich anschließenden Karbonatgesteinen des
Graßbergzuges an.
Hinsichtlich des Gesteinsinventars ist diese Zone als tektonische Melange anzusehen, die
entlang des Talhof-Aue-Störungssystems bzw. entlang der Graßberg-Nordrandstörung
eingeschuppte Gesteine unterschiedlicher Herkunft und tektonostratigraphischer Zuordnung
enthält.
Im
Grenzbereich
zur
Tattermann-Schuppe
treten
permomesozoische,
teilweise
gipsführende, stark anisotrope Serizitphyllite als Einschuppungen entlang von Scherbahnen
auf, die weitgehend zu feinkörnigen Kataklasiten in m-Stärke entfestigt wurden. Weiter
Richtung Süden folgt eine intensive Verschuppung im 10er-Meterbereich von steilstehenden,
scheibenartigen Karbonatgesteins-Scherkörpern (Kalkmarmor, Rauhwacke, Kalk- und
Dolomitbrekzien)
mit
quarzreichen
Phylliten
und
Glimmerschiefern
des
Kristallinspanes.
Die Gesteine sind meist sehr stark tektonisch beansprucht und entsprechend stark zerlegt
(Karbonatgesteine, Glimmerschiefer) bzw. entlang von Scherbahnen zu sandig-schluffigen
Kataklasiten (Phyllite, quarzreiche Phyllite, Serizitphyllite) in m-Stärke, örtlich auch bis zur
unteren 10er-Meter-Stärke entfestigt. Die Bewegungsbahnen streichen innerhalb des
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 212
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Talhof-Aue-Seitenverschiebungssystems meist in W-O Richtung und sind subvertikal bzw.
steil nach N und nach S fallend orientiert. Innerhalb der Schuppen wurden stark variierende
Fallwinkel bzw. -Richtungen der Bankungs- bzw. Schieferungsflächen festgestellt, die
Streichrichtung folgt jedoch meist dem Gebirgsbau. Die Hauptbewegungsbahnen und die
Schieferungsflächen streichen stumpfwinkelig bis rechtwinkelig zur Tunneltrasse. Neben den
W-O streichenden Störungen, die dem Talhof-Aue-Störungssystem zuzuordnen sind, treten
im Bereich km 80.140 auch steil bis vertikal stehende, N-S orientierte Bewegungsbahnen mit
Kataklasitanteilen in m-Stärke auf. Diese queren die Tunnelachse ungünstig spitzwinkelig
schleifend.
Zwischen ca. km 80.080 und ca. 80.320 ist das Gebirge aufgrund der Scherkörperanteile
zwischen
kataklastischen
Bewegungsbahnen
durch
zahlreiche
„hart-weich―-Wechsel
gekennzeichnet. Die Gesteinsfestigkeiten variieren hier im m- bis 10er-Meterbereich
zwischen sehr gering (Störungsgesteine, Phyllite) bis hoch (Karbonatgesteinsscherkörper
und geschonte Anteile der Glimmerschiefer). Ähnlich stark variiert auch die Anisotropie der
vorhandenen Gesteine zwischen stark anisotrop (phyllitische Gesteine) und gering anisotrop
(Karbonatgesteinsscherkörper). Im Nahbereich zur „Graßberg-Nordrandstörung― nimmt die
Zerlegung
und Zerscherung in den hier vertretenen quarzreichen Phylliten und
Glimmerschiefern des Semmering-Kristallinspanes deutlich zu. Entlang der Störung liegen
feinkörnige bis sandige und teilweise kiesige Kataklasite bis ca. 10 m Stärke vor. Die
Störungsgesteine sind als wasserempfindlich bezüglich ihrer Festigkeitseigenschaften
einzustufen. Lokal vorhandener Gips bzw. Gipsbrekzie ist unter Wasserzutritt auslaugbar.
Bezüglich ihrer Abrasivität sind die im Gebirgsbereich 7 aufzufahrenden Gesteine teilweise
als schwach abrasiv bis abrasiv (Serizitphyllite, Kalkmarmor, Rauhwacke etc.), teilweise aber
auch als sehr abrasiv (Glimmerschiefer, Quarzite) einzustufen.
Die
im
Zuge
der
Erkundungsmaßnahmen
festgestellten
Anteile
an
quellfähigen
Tonmineralen erreichen bis einige Prozent (schwaches bis mäßiges Quellpotential), lediglich
in einer Kataklasitzone aus Phylliten entlang der Graßberg-Nordrandstörung wurde ein
höherer Gehalt von 10 % Smektit (effektiv) angetroffen. Hier ist von einem hohen
Quellpotential in Störungsgesteinen auszugehen.
Die Störungsgesteine, Phyllite und Glimmerschiefer werden weitgehend dicht mit geringen
Einzelwasserzutritten unter 1 l/s prognostiziert. Beim Anfahren von gut durchlässigen
Karbonatgesteinsschuppen können Einzelzutritte bis 10 l/s auftreten. Hydrogeologische
Auswirkungen
an
der
Geländeoberfläche
können
beim
Entwässern
von
Karbonatgesteinsschuppen auf Quellnutzungen, vor allem b ei denjenigen, die nahe zur
Trasse liegen, eintreten.
Durch Einschuppungen von gipshaltigen Gesteinen können erhöhte Sulfatgehalte auftreten.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4b (5 %), GA 4f (5 %), GA 4g (15 %), GA 7e (5 %), GA 7f (10 %), GA 8a (5 %),
GA 8c (35 %), GA 8d (15 %), GA 8f (5 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 213
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.8 Gebirgsbereich 8: Graßbergschuppe (Karbonatgesteine)
km 80.575 - 812.50 (L = 675 m)
Der Gebirgsbereich bezieht sich auf den relativ schmalen Karbonatgesteinszug des
Graßberges, der den Großteil der Graßberg-Nordflanke, bis über den Gipfelbereich
hinausgehend, aufbaut. Der Karbonatgesteinszug wird beidseitig durch tektonisch
eingeschuppte Kristallingesteine (GB 7 und GB 9) begrenzt. Die Überlagerung des Tunnels
beträgt in diesem Bereich ca. 280 m nahe der Nordgrenze und erreicht bis zu 530 m unter
der höchsten Erhebung des Graßberges.
Der Gebirgsbereich wird ausschließlich durch weitgehend isotrope bis gering anisotrope
Karbonatgesteine des zentralalpinen Permomesozoikums (Semmering-Einheit) aufgebaut.
Es sind dies vor allem Kalke bis Kalkmarmore, teilweise auch hellgraue bis graue Kalkund Dolomitbrekzien und Rauhwacken und untergeordnet graue Dolomite. Vor allem
Kalke und Kalkmarmore weisen bis auf Tunnelniveau reichende Karsterscheinungen
(Kluftkarst) und Verwitterungsspuren entlang der Trennflächen auf.
Der Gebirgsbau ist durch eine steile Stellung der Bankungsflächen gekennzeichnet, die
überwiegend nach S bis SW einfallen. Die Tunneltrasse quert den Gebirgsbau stumpf- bis
rechtwinkelig. Neben den steil stehenden und stumpf- bis rechtwinkelig zur Tunnelachse
streichenden Bankungsflächen dominieren steil nach W bis NW, nach O bis SO und nach
NW bis NO fallende Klüfte das Trennflächengefüge.
Kalk und Kalkmarmor, bzw. auch Dolomit weisen überwiegend hohe Gesteinsfestigkeiten
auf, Rauhwacken bzw. Brekzien besitzen meist eine geringe bis mäßig hohe Festigkeit. Die
Karbonatgesteine sind größtenteils als schwach abrasiv bis abrasiv zu charakterisieren.
Die Karbonatgesteine sind zwar tektonisch beansprucht und werden von einzelnen
Scherbahnen durchzogen, insgesamt liegen jedoch in diesem Gebirgsbereich hinsichtlich
der Gesteins- und Gebirgsfestigkeiten für den Tunnelbau günstige Gebirgsverhältnisse vor.
Kataklasite treten vorrangig entlang der Graßberg-Nordrandstörung auf. Hier sind vor allem
Kalk- und Dolomitbrekzien über 10er-Meter-Bereiche sehr intensiv zerlegt und teilweise bis
in den unteren 10er-Meterbereich mürbe geschert bzw. großteils zu mehlig-sandigem
Karbonatgesteinsgrus entfestigt und verwittert.
Beim Vortrieb werden sehr hoch durchlässige Karbonatgesteine angetroffen, die
Kluftwasserzutritte von kurzfristig bis zu 150-250 l/s aufweisen können. Eine dauerhafte
Absenkung des Bergwasserspiegels, der derzeit rund 100 m über dem Tunnel liegt, ist im
Zuge der Tunnelvortriebe möglich. Hydrogeologische Auswirkungen auf daran gebundene
Quellnutzungen sind zu erwarten.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4a (60 %), GA 4b (15 %), GA 4d (5 %), GA4f (10 %), GA 4g (5 %), GA 8a (5 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 214
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.9 Gebirgsbereich 9: Graßberg-Störung (Semmering-Kristallin)
km 81.250 - 81.385 (L = 135 m)
Die „Graßbergstörung― kennzeichnet eine schmale, steilstehende Einschuppung von
Gesteinen des Semmering-Kristallins, die den Karbonatgesteinszug des Graßberges im
Süden begrenzt und die Tunneltrasse südlich des Graßberggipfels entlang einer markanten
Einsattelung quert. Die Überlagerung der Tunnelfirste beträgt in diesem Bereich 500 m bis
535 m.
Der Kristallinspan besteht – vergleichbar mit den Kristallingesteinen in Gebirgsbereich 7
(Kapitel 8.2.7) – aus quarzreichen Phylliten bis Glimmerschiefern des SemmeringKristallins. Die mäßig bis stark anisotropen Gesteine sind innerhalb der Störung häufig stark
zerlegt, verfaltet und geschert. Die Gesteine besitzen in geschonten Bereichen eine geringe
bis teilweise mäßig hohe Festigkeit. Entlang von Störungsbahnen treten hier dm- bis
teilweise auch m-starke, sandig-schluffige Kataklasite auf. Geschonte und stark gestörte bis
entfestigte Bereiche wechseln oft im m-Bereich. Vor allem im südlichen Abschnitt sind
entlang von Bewegungsbahnen auch graphitische Phyllite des Semmering-Kristallins und
lichtgrüne Serizitphyllite des Permomesozoikums in m-Stärke eingeschuppt. Diese Bereiche
sind in der Regel stark durchbewegt und zu Störungsgesteinen umgesetzt. Die Gesteine sind
in den geschonten Bereichen als sehr abrasiv einzustufen, in entfestigten Bereichen ist die
Abrasivität deutlich vermindert. Feinanteilreiche Störungsgesteine sind wasserempfindlich
einzuschätzen.
Die Hauptorientierung der Bewegungsbahnen und der Schieferungsflächen ist mit steilem
Einfallen nach SSW bis SW
zu sehen, allerdings ergeben die durchgeführten
Erkundungsmaßnahmen auch Hinweise auf davon abweichende Orientierungen der
Schieferungsflächen. Der Gebirgsbau und die Hauptbewegungsbahnen innerhalb der
„Graßbergstörung― streichen in einem Winkel von ca. 45° zur Tunnelachse.
Die ermittelten effektiven Smektitgehalte (vor allem von Kataklasiten) ergeben ähnliche
Werte
im einstelligen Prozentbereich mit maximal 7
%, wie im Kristallin
des
Gebirgsbereiches 7 (hohes Quellpotential). Hinweise auf Sulfatminerale am Mineralbestand
liegen
aus
den
Phylliten
und
Glimmerschiefern
nicht
vor,
das
Auftreten
sulfatmineralführender Serizitphyllite und -Schiefer bzw. auch von Gipsbrekzien, die entlang
von Bewegungsbahnen aus dem südlich angrenzenden Permomesozoikum („Keuperzug―)
eingeschuppt wurden, ist jedoch wahrscheinlich.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte bis maximal
1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
Hydrogeologische Auswirkungen an der Oberfläche werden nicht erwartet.
Infolge wahrscheinlich vorhandener, lokaler Einschuppungen von gipshaltigen Gesteinen ist
von erhöhten Sulfatgehalten im Bergwasser auszugehen.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 7e (10 %), GA 7f (25 %), GA 8c (50 %), GA 8d (15 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 215
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.10 Gebirgsbereich 10: Permomesozoikum d. Graßberg -Schlagl-Störungssystems
("Keuper")
km 81.385 - 82.265 (L = 880 m)
Der gegenständliche Gebirgsbereich umfasst den permomesozoischen „Keuperzug― mit
Anteilen des „Alpinen Verrucano―, der zwischen der Graßberg- und der Schlaglstörung
auftritt und den Graßberg vom Otterstock trennt. Der Bereich wird aufgrund seiner intensiven
tektonischen
Überprägung
entlang
von
steilstehenden
Seitenverschiebungen
als
„Graßberg-Schlagl-Störungssystem“ bezeichnet. Die Überlagerungshöhe beträgt in
diesem Bereich zwischen 450 m und 530 m.
Nahe der Geländeoberfläche treten fast ausschließlich Karbonatgesteine (Kalke, Dolomite,
Rauhwacken und Brekzien) zutage. Auf Trassenniveau liegen jedoch vorwiegend stark
zerlegte bis gestörte phyllitische Gesteine des „Keuperzuges― bzw. des „Alpinen Verrucano―
vor. Es sind dies gipsführende, grüne und violettrote Serizitphyllite, grüne quarzreiche
Serizitschiefer (teilweise Quarzgerölle führend und in Metasandsteine bis Metaarkosen
übergehend), Sulfatgesteine (Gips und Gipsbrekzien, ev. auch Anhydrit), Quarzite, RhätTonschiefer und Rhätkalke. Der Gebirgsaufbau ist entsprechend heterogen, die einzelnen
baugeologischen Einheiten wechseln zum Teil im unteren Meter- bis im oberen 10er-Meter
Bereich. Aufgrund einer tektonischen Verschuppung treten die Abfolgen als mehrfache
Schichtstapel auf.
Bei den überwiegend vertretenen Serizitphylliten und Serizitschiefern handelt es sich
vorwiegend um stark anisotrope, blättrige bis dünnplattige Gesteine mit sehr geringer bis
geringer, und nur in geschonten Bereichen lokal mäßig hoher Gesteinsfestigkeit. Aufgrund
der intensiven Tektonik sind die Gesteine stark geschert bis zerschert und in weiten
Bereichen zu Störungsgesteinen (tonig-schluffige Kataklasite mit teilweise sandigen und
kiesigen Anteilen) entfestigt. Kernzonen entlang von Hauptbewegungsbahnen (steilstehende
Seitenverschiebungen) weisen durchgehende Kataklasite bis zur unteren 10er-Meter-Stärke
auf. Randlich der Kernzonen wechseln Bewegungsbahnen mit Kataklasiten in cm- bis mStärke mit geschonten Gebirgsanteilen (Störungszone-Randbereich). Intakte, gering
gescherte Bereiche sind selten. Kompetentere Anteile am Gebirgsaufbau (Quarzite,
Rhätkalke) sind oft entlang von Kleinklüften stark zerbrochen und teilweise zu sandigkiesigen Kataklasiten entfestigt.
Gips tritt als cm- bis dm-starke Lagen innerhalb von Serizitphylliten, als mm-starke
Kluftfüllungen und teilweise auch als über 10m starke Gipslagen bzw. Gipszüge im
Gebirgsverband auf. Die Anhydritanteile innerhalb dieser Lagen und Züge sind nach
derzeitigem Kenntnisstand gering, lediglich fallweise wurden wenige Prozent Anhydritanteil
am Mineralbestand festgestellt. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass anhydritreiche
Sulfatgesteinszüge auch auf Tunnelniveau in maßgeblicher Stärke von mehr als 10m
vorkommen.
Die am Gebirgsaufbau dieses Bereiches beteiligten Gesteine weisen eine starke
Variationsbreite bezüglich ihrer Abrasivität auf. Serizitphyllite, Tonschiefer, Rhätkalk und
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 216
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Gips sind in der Regel kaum abrasiv bis schwach abrasiv, selten abrasiv. Quarzreiche
Serizitschiefer und Quarzite sind dagegen als abrasiv bis sehr abrasiv einzustufen.
Neben
Kataklasiten
treten
entlang
von
Haupt-Bewegungsbahnen
auch
häufig
Störungsbrekzien in m-Stärke auf, die eine kompaktierte Melange stark variierender
Färbung
aus
zerschertem
Serizitphyllit,
grusig
entfestigtem
Karbonatgestein
und
zerbrochenen, cm-großen Quarzit- und Dolomit-Scherkörpern bilden.
Die starke bis hochgradige Zerscherung und Verschuppung dieses Bereiches erfolgte
vornehmlich entlang von steil nach Süden fallenden bis subvertikal stehenden Störungen.
Der Internbau des Permomesozoikums gibt einen flachen Faltenbau wieder, wobei die
Schieferungsflächen im Nordabschnitt vornehmlich flach bis mittelsteil Richtung NW bis NO
und im Südabschnitt überwiegend flach bis mittelsteil nach S bis O einfallen.
Verschleppungen
von
Gebirgskörpern
und
Schichtverstellungen
entlang
von
Bewegungsbahnen geben hier vorwiegend parallel zu Bewegungsbahnen orientierte
Schieferungsflächen wieder.
Das Gebirge ist im gegenständlichen Bereich aufgrund der intensiven sprödtektonischen
Überprägung und der geringen Festigkeiten tunnelbautechnisch als sehr ungünstig
einzustufen. Es ist beim Vortrieb über große Bereiche von Gebirge mit weitgehend
plastischen Eigenschaften auszugehen, da kompetentere Anteile im Gebirgsverband
entweder fehlen oder ebenfalls sehr stark zerlegt sind.
Die hier vorliegenden Gesteine sind großteils als wasserempfindlich bezüglich ihrer
Festigkeitseigenschaften und teilweise auch als auslaugbar (Gips) einzustufen. Mit effektiven
Smektitgehalten bis zu 4 % weisen die Serizitphyllite ein mäßiges Quellpotential auf.
Hinweise aus der Bohrung KB-39/08 lassen auf vorhandene Gase im Gebirge schließen, die
Schwefelwasserstoff (H2S) enthalten. Methan wurde zwar nicht nachgewiesen, aus dem
Inhalt und dem Aufbau des „Keuperzuges― kann ein örtliches Auftreten von Methan jedoch
nicht ausgeschlossen werden.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte bis maximal
1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
Hydrogeologische Auswirkungen an der Oberfläche werden nicht erwartet.
Aufgrund
der
im
Gebirge
weit
verbreiteten
Gipsgehalte
ist
von
einer
hohen
Sulfatanreicherung im Bergwasser und von betonangreifenden Eigenschaften auszugehen.
Wegen der sehr schwierigen geotechnischen Verhältnisse sind in der nächsten
Erkundungsphase weitere Untersuchungen in diesem Bereich zur Absicherung des
baugeologischen Gebirgsmodells und als Grundlage für geotechnische Detailplanungen
vorgesehen.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4c (15 %), GA 5a (10 %), GA 5d (5 %), GA 5e (5 %), GA 5f (5 %), GA 8b (5 %),
GA 8c (35 %), GA 8d (5 %), GA 8f (15 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 217
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.11 Gebirgsbereich 11: Permomesozoikum des Otterstockes ("Reichenhall Formation")
km 82.265 - 83.005 (L = 740 m)
Der Gebirgsbereich 11 kennzeichnet den nördlichen Teil des Otter-Karbonatgesteinsstockes,
der südlich an die „Schlagl-Störung― angrenzt und hier die vorgelagerte Basis der Dolomite
des Otters bildet. Die Überlagerung über Tunnelfirste erreicht in diesem Abschnitt bis zu rd.
675 m Höhe.
Der Bereich wird vorwiegend von Rauhwacken und Brekzien (meist Kalkbrekzien bis
breckiierte Kalke) aufgebaut. Teilbereiche der Brekzien weisen ein sandig-schluffiges
Bindemittel auf, hier ist die Kornbindung gegenüber karbonatisch gebundenen Brekzien
reduziert. Die Gesteine sind vorwiegend isotrop und besitzen eine geringe, in gescherten
Abschnitten auch sehr geringe Festigkeit. Die Gesteine sind kaum abrasiv bis abrasiv.
Das Gebirge ist arm an Trennflächen und im Allgemeinen gering zerlegt. Eine Bankung ist
selten ausgebildet, Klüfte treten ebenfalls nur in geringer Dichte und mit geringer Persistenz
auf. In der ungesättigten Zone (oberhalb von ca. 780m Seehöhe) sind teilweise
Karsterscheinungen entlang von schlauchartigen Lösungshohlräumen bis dm-Stärke
vorhanden.
Auf
Tunnelniveau
wurden
mit
den
Bohrungen
keine
Karst-
oder
Auslaugungserscheinungen angetroffen.
Die vorliegenden Erkundungsergebnisse lassen auf einen flach bis mittelsteil nach S bis SO
einfallenden
Gebirgsbau
schließen.
Die
Tunneltrasse
verläuft
daher
vorwiegend
stumpfwinkelig zum Gebirgsstreichen.
Im Nahbereich zur „Schlagl-Störung“ ist von einer starken tektonischen Überprägung
der Rauhwacken und Brekzien auszugehen. Die Gesteine sind hier entlang von
Bewegungsbahnen im dm- bis m-Bereich mürbe geschert und teilweise zu Störungsbrekzien
überprägt bzw. zu sandig-schluffigem bis kiesigem Kataklasit entfestigt. Entlang dieser
Störungen können vertikale Versetzungen der Schichtpakete auftreten.
Die Gesteine dieses Abschnitts enthalten einen Bergwasserkörper, der rund 300 m über
dem Tunnel einspiegelt. Bei der bisher einzigen Bohrung (KB-40/08) im Trassennahbereich,
die diese Gesteine aufschließt, wurden nur sehr geringe Durchlässigkeiten < 1x10 -8 m/s
festgestellt. Auch die weit westlich der Trasse gelegene Schrägbohrung KB-42/06 erreichte
diesen Bergwasserkörper. Hier war in einem Dolomitzug, der als lokale Einschaltung in den
Rauhwacken und Brekzien auftritt, aufgrund von Kluftkarsterscheinungen eine höhere
Durchlässigkeit festzustellen. Beim Tunnelvortrieb ist nach derzeitigem Kenntnisstand mit
Wasserzutritten bis zu 5 l/s entlang von einzelnen wasserwegigen Klüften zu rechnen.
Hydrogeologische Auswirkungen auf die Geländeoberfläche sind nicht zu erwarten, da
diesem Bergwasserkörper mit isotopen-chemischen Hinweisen auf sehr lange unterirdische
Aufenthaltszeiten keine Quellaustritte zugeordnet werden können.
Aufgrund des Nahbereiches und der an der Basis bzw. Nordseite des Rauhwacken- und
Brekzienzuges
zu
erwartenden
Verschuppung
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
mit
gipsführenden
Gesteinen
des
Seite 218
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
„Keuperzuges― (GB 10) ist das Vorhandensein von Sulfatmineralen möglich, aus denen
betonangreifende Bergwässer resultieren können. In einer Bergwasserprobe aus KB40/08
wurden bisher keine erhöhten Sulfatgehalte festgestellt.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4a (5 %), GA 4b (5 %), GA 4f (60 %), GA 4g (25 %), GA 8a(5 %).
8.2.12 Gebirgsbereich 12: Permomesozoikum des Otterstockes (Dolomit und
Dolomitmarmor)
km 83.005 - 83.730 (L = 725 m)
Der Gebirgsbereich 12 umfasst den Großteil der Karbonatgesteine des Otterstockes und
schließt südlich des Rauhwacken- und Brekzienzuges („Reichenhall-Formation―) des
Gebirgsbereiches 11 an. Der Gebirgsbereich erstreckt sich bis an die Südgrenze der
Karbonatgesteine, die entlang der „Otter-Südrandstörung― tektonisch an das vorgelagerte
Permomesozoikum
(„Semmeringquarzit―
und
„Alpiner
Verrucano―)
grenzen.
Die
Überlagerung der Tunnelfirste variiert im gegenständlichen Abschnitt zwischen minimal
550 m bis zu maximal 720 m.
Im Wesentlichen besteht dieser Teil des Otterstockes aus massigen bis undeutlich
gebankten, teilweise auch bankigen Dolomiten bis Dolomitmarmor der Mitteltrias, die hier
einen weitgehend lithologisch homogenen Gebirgskörper aufbauen. Untergeordnet sind hier
Dolomitbrekzien und selten dolomitische Kalke vertreten. Die überwiegend isotropen bis
lokal gering anisotropen Gesteine weisen eine überwiegend hohe Festigkeit auf und sind
vorwiegend mäßig stark entlang der Trennflächen zerlegt. Die Gesteine sind als „abrasiv― bis
„sehr abrasiv― einzustufen. Die Gesteine weisen Kluftkarsterscheinungen auf, die bis in
große Tiefen reichen können.
Die Lagerungsverhältnisse variieren aufgrund eines flachen Faltenbaus, der wiederum
entlang von einzelnen Störungen verstellt ist. Die Bankungsflächen fallen überwiegend flach
bis mittelsteil nach OSO bis S ein, teilweise treten auch sehr flache bis mittelsteile
Fallrichtungen nach NO und häufiger mittelsteile Fallrichtungen nach NW auf. Die
Faltenachsen streichen flach nach NO. Es dominieren annähernd normal dazu streichende
Kluftsysteme mit bevorzugt steilem Einfallen nach O, N, W bis SW und SSW. Die
Tunneltrasse verläuft vorwiegend stumpf- bis rechtwinkelig zum Gebirgsstreichen. Die
Hauptkluftsysteme werden dagegen teilweise spitzwinkelig bis subparallel zur Tunnelachse
verlaufend angetroffen.
Der Otterstock ist vorwiegend mäßig tektonisch beansprucht. Das wesentliche tektonische
Bauelement sind annähernd N-S streichende, steilstehende Störungen, die als ostgerichtete
Abschiebungen angesehen werden. Diese trennen den Otterstock von Westen nach Osten
in mehrere Gebirgsblöcke auf. Entlang dieser Störungen ist das Auftreten von m-Starken
Kataklasitzonen, aber auch das Vorhandensein von eingequetschten Fremdgesteinen (z.B.
Serizitphyllite des „Alpinen Verrucano― bzw. „Semmeringquarzite―) nicht auszuschließen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 219
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Nach derzeitigem Kenntnisstand wird auf Tunnelniveau keine derartige Lineation maßgeblich
wirksam. Die am nächsten zur Tunnelachse gelegene N-S Störung quert die Tunneltrasse im
Bereich der KB-13/08 zweimal (siehe Darstellung im baugeologischen Längenschnitt),
erreicht jedoch aufgrund der geometrischen Verhältnisse den unmittelbaren TunnelNahbereich nicht.
In den Dolomiten ist das Gebirgsverhalten beim Tunnelausbruch trennflächenbestimmt.
Dabei ist aufgrund der dolomittypischen, geotechnisch günstigen Kluftflächenausbildung
(vorwiegend stufig-rauh) auch in stärker durchtrennten Bereichen von einer guten
Verzahnung der Kluftkörper und von einer guten Verspannung des Gebirges auszugehen.
Geringe Gebirgsfestigkeiten liegen lediglich in ausgeprägten Zerrüttungszonen mit
kleinklüftiger Zerlegung und entsprechenden Verwitterungserscheinungen vor, die in Stärken
bis zum oberen Meterbereich auftreten können. Die Verwitterungserscheinungen können in
Form schwach oxidierter Trennflächen bis auf Tunnelniveau reichen.
Nach aktuellem Kenntnisstand weisen die Dolomite keine primären Sulfatanteile auf.
Allerdings ist im nahen Grenzbereich zu gipsführenden Gesteinen des „Alpinen Verrucano―
entlang
der
Ottersüdrandstörung
möglicherweise
mit
gipsführenden
tektonischen
Einschuppungen bzw. einer sekundären Sulfatmineralbildung entlang von Scherbahnen oder
Klüften zu rechnen, die lokal zu einer Anreicherung vorhandener Bergwässer mit Sulfat
führen können. Die Bergwässer können daher in diesem Grenzbereich betonangreifend sein.
Der Otterstock birgt einen ergiebigen Bergwasserkörper, der im Trassenbereich rund
200 m über dem Tunnel einspiegelt. Die Bohrung KB-12/08 zeigte auf Trassenniveau nur
sehr geringe Durchlässigkeiten. Trotzdem muß beim Anfahren dieses Abschnitts mit dem
Antreffen lokaler, verkarsteter und gut wasserwegiger Bereiche gerechnet werden. Daraus
sind Spitzenzutritte in der Größenordnung von 200-300 l/s möglich.
Eine dauerhafte Absenkung des Bergwasserspiegels ist durch den Tunnelvortrieb
möglich. Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche auf die vorhandenen
Quellaustritte entlang der Ost- und Südseite des Otterstocks sind in diesem Fall
wahrscheinlich.
Es ist nicht restlos auszuschließen, dass auch eine hydraulische Verbindung in westlicher
Richtung bis in den Bereich Sonnwendstein besteht.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4d (75 %), GA 4e (23 %), GA 8a (2 %).
8.2.13 Gebirgsbereich 13: Permomesozoikum Otterbasis Süd ("Alpiner Verrucano")
km 83.730 - 83.875 (L = 145 m)
Der Gebirgsbereich 13 ist durch einen schmalen Saum aus permomesozoischen Gesteinen
gekennzeichnet, die entlang des südlichen Randes des Otter-Karbonatstockes auftreten. Die
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 220
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Überlagerung nimmt hier von ca. 550 m im Grenzbereich zu den Karbonaten auf ca. 475 m
an der Südgrenze des Gebirgsbereiches ab.
Auf Tunnelniveau ist davon auszugehen, dass die oberflächennah auf größerer Breite
vorliegenden Gesteine des Permoskyths („Alpiner Verrucano― und „Semmeringquarzit―)
tektonisch
auf einen schmalen Saum
Kenntnisstand
werden
daher
beim
ausgedünnt wurden. Nach gegenwärtigem
Tunnelvortrieb
im
gegenständlichen
Bereich
ausschließlich Gesteine des „Alpinen Verrucano― auftreten. Diese umfassen vorwiegend
grüne, stark anisotrope, blättrige bis plattige Serizitphyllite und mäßig anisotrope
Serizitschiefer.
Die
Serizitschiefer
zeigen
häufig
Übergänge
bzw.
Wechsel
mit
Metasandstein bzw. Metaarkosen. Lokal sind bis über 10m starke Züge aus Gips bzw.
Gipsbrekzie im Gebirgsbau vorhanden. Die Gesteine besitzen Festigkeiten, die von sehr
gering bis mäßig hoch reichen. Die Abrasivität variiert von schwach abrasiv bis sehr abrasiv.
Die
vorhandenen
Oberflächen-
und
Bohraufschlüsse
weisen
ein
Einfallen
der
Schieferungsflächen mit vorwiegend flacher bis mittelsteiler Neigung nach NW bis NO auf.
Im Nahbereich der Ottersüdrandstörung ist allerdings davon auszugehen, dass der
Gebirgsbau sich tektonisch bedingt versteilt und die Schieferungsflächen auf Tunnelniveau
steiler
einfallen.
Die
Tunneltrasse
verläuft
daher
stumpf-
bis
rechtwinkelig
zum
Gebirgsstreichen.
Der
Gebirgsbau
wird
hier
von
der
grob
W-O
streichenden,
steilstehenden
Seitenverschiebung bestimmt, welche die Karbonatgesteine des Otters gegen die
silikatischen
Permoskyth-Abfolgen
begrenzt.
Diese
als
„Otter-Südrandstörung“
bezeichnete Störung wird auf Tunnelniveau als sehr steil nach N fallend bzw. als subvertikal
angenommen und quert die Tunneltrasse stumpfwinkelig. Im Störungsbereich ist vor allem
innerhalb der silikatischen Gesteine (Gebirgsbereich 13) von einer starken tektonischen
Überprägung und der Ausbildung von Kataklasitzonen bis in den unteren 10er-Meterbereich
auszugehen. In den Kataklasitzonen ist von einem plastischen Gebirgsverhalten
auszugehen.
Neben
der
„Otter-Südrandstörung―
liegen
weitere,
ausgeprägte
sprödtektonische Scherbahnen, die parallel zum Gebirgsbau verlaufen, entlang der Grenzen
zwischen „Semmering-Quarzit― und der eingeschalteten Rauhwackenzüge vor. Diese
Scherbahnen können zwar feinkörnige Kataklasite bis zur unteren 10er-Meter-Stärke
erreichen, ihr Auftreten auf Tunnelniveau ist allerdings unwahrscheinlich. Eine markante, N-S
verlaufende Abschiebung („Otter-Baumgarten-Abschiebung―), die im Nahbereich der
Bohrung KB-13/08 die Trasse oberflächennah quert, wird nach derzeitigem Kenntnisstand
ebenfalls auf Tunnelniveau nicht wirksam werden.
Die hier vertretenen Gesteine sind teilweise als wasserempfindlich bezüglich ihrer
Festigkeitseigenschaften und örtlich auch als auslaugbar (Gips) einzustufen. Vereinzelt
wurden in serizitphyllitreichen Störungsgesteinen Smektitgehalte bis zu 3 % nachgewiesen,
die lokal ein mäßiges Quellpotential aufweisen.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte bis maximal
1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 221
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Infolge der Einschuppungen von gipshaltigen Gesteinen ist von erhöhten Sulfatgehalten im
Bergwasser auszugehen.
Die Quellen dieses Gebietes sind durchwegs an oberflächennahe, lokal begrenzte
Grundwasserkörper gebunden, die keine Verbindung zur Tiefenlage der Tunneltrasse
aufweisen. Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden daher nicht
erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 5d (20 %), GA 5e (30 %), GA 5f (15 %), GA 8c (30 %), GA 8d (5 %).
8.2.14 Gebirgsbereich 14: Übergangszone Wechselschiefer - Permomesozoikum
km 83.875 - 84.100 (L = 225 m)
Der gegenständliche Gebirgsbereich bezieht sich auf die Übergangszone zwischen den
Gesteinen des „Alpinen Verrucano― der Otterbasis und den Wechselschiefern des WechselKristallins. Dieser Abschnitt wird im Bereich Hinterotter von der Tunneltrasse durchörtert. Die
Überlagerung der Tunnelfirste nimmt hier von 475 m in Richtung Trattenbachtal auf ca.
385 m ab.
Der Gebirgsbereich ist durch das Auftreten der hangenden Anteile der Wechselschiefer
(Albitschiefer, untergeordnet Albitphyllite und Chloritphyllite) gekennzeichnet, die hier
teilweise mit Schichtpaketen und Lagen von Gesteinen des „Alpinen Verrucano―, vertreten
durch Metaarkosen, Gipsbrekzien und Serizitschiefer (tw. in Metasandstein übergehend),
im m- bis unteren 10er Meterbereich wechsellagern.
Die hangenden Wechselschiefer zeichnen sich generell durch eine eher bankige und
schieferige Ausbildung aus, Klüfte sind teilweise silikatisch verheilt, enthalten jedoch auch
Gips. Ausgeprägt graphitisch pigmentierte Lagen sind untergeordnet in m-Stärke vorhanden.
Diese Gesteine sind mäßig, teilweise auch gering anisotrop, besitzen in der Regel eine
mäßig hohe bis hohe Gesteinsfestigkeit und sind als sehr abrasiv einzuschätzen. Gegenüber
den weiter südlich im Gebirgsbereich 15 anzutreffenden Wechselschiefern sind diese hier
deutlich kompakter und geringer anisotrop. Die Gesteine des „Alpinen Verrucano― besitzen
die gleichen baugeologischen Eigenschaften, wie für den Gebirgsbereich 13 beschrieben
(siehe dort).
Die Lagerungsverhältnisse sind mit flachem bis mittelsteilem Einfallen nach NW bis NO
gleich wie im Gebirgsbereich 14. Die tektonische Überprägung des Gebirgsbereiches ist als
schwächer einzuschätzen als jene des Gebirgsbereiches 13. Die tektonischen Bauelemente
entsprechen jenen des GB 13. Die Erkundungsergebnisse lassen auf einzelne Störungen
und Scherbahnen schließen, die über dm-starke bis selten m-starke Kataklasite nicht
hinausgehen. Die Tunnelachse verläuft in diesem Bereich stumpf- bis rechtwinkelig zum
Gebirgsstreichen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 222
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte <1 l/s
erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
Aufgrund der Gipsanteile im Gebirge ist davon auszugehen, dass die Wässer eine erhöhte
Sulfatführung und somit betonangreifende Eigenschaften aufweisen.
Die an der Geländeoberfläche austretenden Quellen dieses Gebietes sind durchwegs an
oberflächennahe lokal begrenzte Grundwasserkörper gebunden, die keine Verbindung zur
Tiefenlage
der
Tunneltrasse
aufweisen.
Hydrogeologische
Auswirkungen
an
der
Geländeoberfläche werden daher nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 5e (10 %), GA 5f (5 %), GA 6a (50 %), GA 6b (20 %), GA 6c (15 %).
8.2.15 Gebirgsbereich 15: Wechselschiefer Trattenbachtal
km 84.100 - 85.550 (L = 1.450 m)
Der Bereich zwischen Otterstock und dem Wechselgneiskörper südlich des Trattenbachtals,
der ausschließlich durch Wechselschiefer aufgebaut wird, wurde unter dem Gebirgsbereich
15 zusammengefasst. Die Überlagerung der Tunnelfirste beträgt hier maximal ca. 390 m und
nimmt auf ein Minimum von ca. 180 m im Bereich der Trattenbachtalunterfahrung bei
Baumgarten ab. Der Talbereich ist mit einzelnen Wohnobjekten in sehr geringer Dichte
bebaut.
Die Wechselschiefer bestehen hier aus vorwiegend stark anisotropen Albitphylliten bis
Albitschiefern,
mit
Zwischenlagen
aus
graphitreichem
Phyllit
und
untergeordnet
Chloritphylliten bis Chloritschiefern, die großteils den phyllitischen bzw. gescherten
Wechselschiefern zuzuordnen sind. Es handelt sich um meist stark anisotrope und
überwiegend „sehr abrasive― Gesteine mit mäßig hoher bis teilweise auch geringer
Festigkeit. Vor allem graphitische Bereiche, die in m- bis örtlich unterer 10er-Meter-Stärke
auftreten, sind stärker schieferungsparallel geschert bzw. teilweise zu dm- bis m-starken
Kataklasiten zerschert.
Die Schieferungsflächen fallen vorwiegend mittelsteil, örtlich auch flach nach NNW bis NO
ein. Der Gebirgsbau streicht annähernd rechtwinkelig zur Tunneltrasse. Aufgrund der
erhöhten Teilbeweglichkeit entlang der Schieferungsflächen ist im Fall eines von Norden
kommenden Tunnelvortriebs mit dem Ausgleiten von Kluftkörperverbänden aus der Ortsbrust
zu rechnen.
Die vorherrschenden tektonischen Elemente sind im Nordabschnitt des Gebirgsbereiches
die südlichen Fortsetzungen der bereits im Rahmen der Gebirgsbereiche 12 bis 14
beschriebenen, steilstehenden und N-S streichenden, jungen Störungen. Mit zunehmender
Annäherung an die Trattenbachtalunterquerung kommen talparallel streichenden Störungen,
sowie WNW-OSO streichende Abschiebungen der „Schlaggraben-Nebelsbach-Störung―
hinzu. Letztere bildet eine bedeutende Abschiebungszone, welche die Wechselschiefer von
den Wechselgneisen südlich des Trattenbachtals trennt (Grenze GB 15 zu GB 16). Im
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 223
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Bereich der Trattenbachtalunterquerung bis zur tektonischen Grenze zum Wechselgneis ist
entlang von steilstehenden und NNW fallenden, sowie steil nach NNO fallenden
Scherbahnen mit dem Auftreten ausgeprägter Kataklasitzonen vorwiegend in m-Stärke, lokal
aber auch bis zur unteren 10er-Meterstärke zu rechnen. Die Tunneltrasse quert die
Störungsbahnen stumpfwinkelig zu deren Streichrichtungen.
In den gescherten Bereichen der Trattenbachtalquerung (nahe der „SchlaggrabenNebelsbach-Störung―) können geringfügige Anteile an quellfähigen Tonmineralen auftreten,
die ein schwaches Quellpotential bedingen können.
Wegen der im Grenzbereich zu Anteilen des „Alpinen Verrucano― (GB 14) vorhandenen
Gipsanteile im Gebirge ist das Auftreten von gipsgefüllten Klüften in den hangenden
Abschnitten
des
Gebirgsbereiches
15
möglich.
Zwischen
der
nördlichen
Gebirgsbereichsgrenze und – grob angeschätzt – km 84.400 können daher auch hier
gipsführende Klüfte auftreten, die zu einer Sulfatanreicherung im Bergwasser und zu
betonangreifenden Eigenschaften der Bergwässer führen.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte in der
Größenordnung von <1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden nur tropfende
Verhältnisse prognostiziert.
Die Quellen dieses Gebietes sind durchwegs an oberflächennahe lokal begrenzte
Grundwasserkörper gebunden, die keine Verbindung zur Tiefenlage der Tunneltrasse
aufweisen. Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden daher nicht
erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6a (15 %), GA 6b (60 %), GA 6c (18 %), GA 8c (5 %), GA 8d (2 %).
8.2.16 Gebirgsbereich 16: Wechselgneis südlich des Trattenbachtals
km 85.550 - 89.820 (L = 4.270 m)
Der Gebirgsbereich 16 umfasst den ausgedehnten Bereich der Wechselgneise, welcher von
der Tunneltrasse südlich des Trattenbachtales bogenförmig unterfahren wird. Hier quert der
Tunnel die NW-Hänge des Alpls, den Feichtenbachgraben, den Trattenbachgraben, den
Saurücken und den Siebengraben bevor mit dem nachfolgenden Gebirgsbereich 17 das
obere Trattenbachtal (Thalergraben) wieder unterquert wird. Die Überlagerung der
Tunnelfirste reicht von ca. 195 m im Nahbereich des Trattenbachtals bis zu 650 m unter dem
Saurücken. Bebautes Gebiet wird lediglich im Trattenbachgraben bei ca. km 87.700
unterfahren.
Das Gebirge wird hier ausschließlich aus Wechselgneis mit unterschiedlichen Ausbildungen
aufgebaut. Diese reichen von massigen, gering bis mäßig anisotropen Albitgneisen und
Albit-Blasten-Gneisen
über
stärker
geschieferte,
mäßig
anisotrope
Albitgneise
bis
Albitschiefer, quarzreiche Gneise und Chloritschiefer bis zu „phyllitischen―, stark gescherten
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 224
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
und stark anisotropen Albitschiefern, Chloritphylliten und Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefern bis
–Phylliten. Die einzelnen Gesteinstypen wechseln im Gebirgsaufbau lagenweise in m- bis
10er-Meter-Stärke. Relativ selten treten graphitisch pigmentierte Albitgneise, Albitschiefer
und Albitphyllite als m-starke, örtlich auch bis über 10m starke, schieferungsparallele Lagen
im Gebirgsbau auf. Die Gesteinsfestigkeiten der Wechselgneise sind meist hoch (teilweise
auch sehr hoch), lediglich gescherte, „phyllitische― bzw. teilweise auch graphitische
Schichtpakete weisen mäßig hohe Festigkeiten auf. Die Gesteine sind als sehr abrasiv
einzustufen.
Die Erkundungsergebnisse weisen unterschiedliche Lagerungsverhältnisse, mit meist flach
einfallenden Schieferungsflächen auf. Die Fallrichtungen weisen großteils flaches bis
mittelsteiles Einfallen nach W (zwischen WSW und NW variierend), teilweise aber auch
flaches bis mittelsteiles Einfallen nach S bis SO auf. NO-SW verlaufende und flach fallende
b-Achsen deuten auf einen flachwelligen Faltenbau hin. Die Tunnelachse verläuft im
nordöstlichen Abschnitt des GB 16 spitzwinkelig bis subparallel zur Streichrichtung der
Schieferungsflächen,
im
südwestlichen
Abschnitt
stumpf-
bis
rechtwinkelig.
Die
dominierenden Kluftstellungen streichen – breit streuend – NW-SO bis NO-SW und fallen
mittelsteil bis sehr steil nach NO bis SO. Untergeordnete Kluftstellungen fallen steil nach NW
bzw. steil nach SW.
Generell weist der Wechselgneiskörper hier eine bereichsweise variierende, im Allgemeinen
mäßige tektonische Beanspruchung im Vergleich zu anderen tektonostratigraphischen
Einheiten
des
Semmeringgebietes
schieferungsparallele
Schichtpaketen
zur
Scherbahnen
Ausbildung
auf.
Über
vorhanden,
von
weite
die
Strecken
in
sind
stärker
charakteristischen,
lediglich
beanspruchten
talkig-serizitischen
Trennflächenbestegen bzw. teilweise zu schieferungsparallelen Harnischen und cm- bis dmstarken sandig-schluffigen Kataklasiten geführt haben. Stark gescherte Schichten weisen
einen „mürben― Gesteinscharakter mit deutlich reduzierten Festigkeiten auf. Entlang der
Seitengräben des Trattenbachtales, zum Teil aber auch querschlägig dazu, treten mittelsteile
bis steile Störungen auf. Diese sind häufig als Abschiebungen zu charakterisieren und
enthalten m-starke Kataklasitzonen und mürbe gescherte Gesteinsanteile. Diese Zonen
werden von der Tunneltrasse vorwiegend stumpfwinkelig gequert.
Quellfähige Tonminerale wurden in diesem Bereich lediglich vereinzelt in cm- bis dm-starken
Kataklasiten mit Gehalten bis zu einigen Prozent festgestellt. In geotechnischer Hinsicht sind
diese Anteile aufgrund der geringen Stärke potentiell quellfähiger Schichten für das
Bauvorhaben nicht maßgeblich.
Im gegenständlichen Gebirgsbereich wird generell nur eine geringe Wasserführung über
vereinzelte Kluftwasserzutritte <1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden nur
tropfende Verhältnisse prognostiziert. Lokal können sich auch artesische Verhältnisse mit
hydrostatischen Drücken, die über der GOK liegen, einstellen.
Die Quellen dieses Gebietes sind durchwegs an oberflächennahe lokal begrenzte
Grundwasserkörper gebunden, die keine Verbindung zur Tiefenlage der Tunneltrasse
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 225
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
aufweisen. Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden daher nicht
erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6d (35 %), GA 6e (40 %), GA 6f (20 %), GA 8c (5 %).
8.2.17 Gebirgsbereich 17: Wechselgneis (Trattenbachtal -Störung)
km 89.820 - 90.025 (L = 205 m)
Der Gebirgsbereich 17 kennzeichnet den Abschnitt, in dem die Tunneltrasse den oberen
Trattenbachgraben (Thalergraben) quert. Hier verläuft entlang des Trattenbachtals eine
Störung, die als Abschiebung interpretiert wird. Die Überlagerung der Tunnelfirste beträgt im
Querungsbereich im Minimum ca. 380 m.
Das
Gebirge
wird
durch
Wechselgneis
aufgebaut,
dessen
Charakteristik
und
baugeologische Eigenschaften jenen im Gebirgsbereich 16 entsprechen (siehe Kapitel
8.2.16).
Entlang der oben erwähnten, WSW-ONO bis SW-NO streichenden Störungszone, die steil
nach NW bis NNW einfällt, ist das Gebirge stärker zerlegt und geschert. Die Störungszone
enthält eine Kernzone mit bis zu 10m starken sandig-schluffigen Kataklasiten. Im
Randbereich ist vom Vorhandensein von diskreten Scherbahnen mit cm- bis lokal m-starken
Kataklasiten auszugehen. Die Störungsgesteine können bis zu einige Prozent an
quellfähigen Tonmineralen (nachgewiesen wurden bis zu 4 % effektiver Smektitgehalt)
führen und dementsprechend örtlich ein mäßige― Quellpotential aufweisen.
Die Lagerungsverhältnisse entsprechen jenen der angrenzenden Gebirgsbereiche 16 und
18. Im Zusammenhang mit der Störungszone ist eine Änderung der Fallrichtungen von
Schieferungsflächen von einem Einfallen nach W bzw. S-SO (Gebirgsbereich 16) auf
überwiegend flach nach OSO fallende Schieferungsflächen (Gebirgsbereich 18) zu
vermuten. Die Tunneltrasse quert die Störungszone spitzwinkelig und verläuft vorwiegend
stumpfwinkelig zum Streichen des Gebirgsbaus.
Es werden nur geringe Wasserführungen über vereinzelte Kluftwasserzutritte <1 l/s erwartet.
Über längere Abschnitte werden nur tropfende Verhältnisse prognostiziert. Lokal können sich
auch artesische Verhältnisse einstellen mit hydrostatischen Drücken, die über der GOK
liegen.
Die Quellen dieses Gebietes sind durchwegs an oberflächennahe, lokal begrenzte
Grundwasserkörper gebunden, die keine Verbindung zur Tiefenlage der Tunneltrasse
aufweisen. Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden daher nicht
erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6d (20 %), GA 6e (30 %), GA 6f (35 %), GA 8c (10 %), GA8d (5 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 226
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.18 Gebirgsbereich 18: Wechselgneis (Fanklbauerhöhe)
km 90.025 - 916.70 (L = 1.645 m)
Der Gebirgsbereich betrifft den Höhenzug des Grenzkammes zwischen Niederösterreich und
der Steiermark, der sich vom Erzkogel über den Alpkogel und die Poirhöhe bis zum
Feistritzsattel
erstreckt.
Die
Tunneltrasse
quert
den
Höhenzug
im
Bereich
der
Fanklbauerhöhe. Die Überlagerung der Tunnelfirste steigt in diesem Bereich von ca. 415 m
im Nahbereich des Trattenbachtals auf bis zu 715 m an.
Es tritt auf Tunnelniveau ausschließlich Wechselgneis in unterschiedlicher Ausbildung mit
vorwiegend geringer bis mäßiger, in Teilbereichen auch stärkerer Zerlegung auf. Die
Gesteinsvariationen reichen von massigen bis gering geschieferten Albitgneisen bis zu
bankigen bzw. örtlich dünnbankigen Albitschiefern. Untergeordnet kommen stärker
geschieferte Chloritschiefer und Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer vor. Die einzelnen Varietäten
des Wechselgneises wechseln vorwiegend lagenweise im m- bis 10er-Meterbereich. Die
Gesteine weisen eine geringe bis mäßige Anisotropie auf, besitzen vorwiegend eine hohe
Gesteinsfestigkeit und sind als „sehr abrasiv― einzustufen. Gescherte, mürbe Anteile (meist
Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer mit mäßiger Gesteinsfestigkeit), sowie dm- bis m-starke
graphitisch pigmentierte Anteile sind vergleichsweise selten. Die oberflächennah in diesem
Bereich teilweise großflächig auflagernden Wechselschiefer werden auf Tunnelniveau nicht
angetroffen.
Hinweise auf ausgeprägte Störungszonen gibt es für diesen Gebirgsbereich nicht. Nach
den Erkundungsergebnissen treten Kataklasite im Wesentlichen lokal entlang von
schieferungsparallel
gescherten
Gesteinslagen
in
cm-
bis
dm-Stärke
auf.
Die
Schieferungsflächen sind allerdings teilweise als Scherbahnen mit Harnischen ausgebildet
und führen in diesen Bereichen charakteristische, serizitisch-talkige Bestege.
Die Lagerungsverhältnisse sind durch sehr flach liegende bzw. flach in diverse Richtungen
einfallende Schieferungsflächen gekennzeichnet, wobei im niederösterreichischen Anteil des
Gebirgsbereiches im unmittelbarer Trassennähe eine Tendenz zu vorwiegend flachem
Einfallen nach OSO vorliegt. Auf der steirischen Seite der Fanklbauerhöhe wurden
vorwiegend mittelsteil nach W bis NW fallende Schieferungsflächen festgestellt. Der
Gebirgsbau wird daher als flache Antiklinalstruktur interpretiert. Die dominierenden
Kluftscharen fallen steil bis sehr steil bis überkippt nach SSO bzw. NNW, annähernd nach
N-S und nach O-W ein. Die Tunnelachse verläuft daher teilweise stumpf- bis rechtwinkelig,
teilweise auch spitzwinkelig schleifend und subparallel zu den Hauptkluftstellungen.
Im
Allgemeinen
liegen
in
diesem
Gebirgsbereich
baugeologisch
günstige
Gebirgsverhältnisse vor. Aufgrund der teilweise ungünstigen Trennflächenausbildung
(Harnische und Bestege) ist in tektonisch stärker beanspruchten Bereichen von einer
erhöhten Teilbeweglichkeit vorwiegend entlang der flach gelagerten Schieferungsflächen
auszugehen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 227
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Es
werden
nur
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
geringe
Wasserführungen
des
Gebirges
mit
vereinzelten
Kluftwasserzutritten in der Größenordnung <1 l/s erwartet. Über längere Abschnitte werden
nur tropfende Verhältnisse prognostiziert.
Die Quellen dieses Gebietes sind durchwegs an oberflächennahe, lokal begrenzte
Grundwasserkörper gebunden, die keine Verbindung zur Tiefenlage der Tunneltrasse
aufweisen. Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche werden daher nicht
erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6d (55 %), GA 6e (30 %), GA 6f (10 %), GA 8c (5 %).
8.2.19 Gebirgsbereich 19: Wechselgneis (Fröschnitzgraben West)
km 91.670 - 92.780 (L = 1.110 m)
Der Gebirgsbereich umfasst die östlich der Fanklbauerhöhe gelegene Westflanke des
Fröschnitzgrabens
und
reicht
auf
Trassenniveau
bis
etwa
zur
Querung
des
Fröschnitzgrabens. Die Überlagerung der Tunnelfirste nimmt von rd. 630 m auf rd. 385 m ab.
Der Gebirgsabschnitt wird von Wechselgneis in unterschiedlicher Ausbildung aufgebaut. Es
dominieren massige bis gering geschieferte Albitgneise mit geringer bis mäßiger Zerlegung,
die Einschaltungen von stärker geschieferten und stärker zerlegten Varietäten aufweisen.
Bereichsweise treten quarzreiche bis quarzitische Gneise und stark geschieferte, teils mürbe
Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer („phyllitischer Wechselgneis―) auf. Die Mächtigkeit der
zwischengeschalteten Pakete bewegt sich im untersten 10er-Meterbereich. Lokal treten auch
geringmächtige, z.T. tektonisch beanspruchte Lagen von graphitischen Albitschiefern auf.
Der überwiegende Teil des Gebirgsbereiches weist mäßige, teils auch geringe Anisotropie
auf. Die Gesteine zeigen vorwiegend hohe Gesteinsfestigkeiten und sind als weitgehend
sehr abrasiv einzustufen.
Die Lagerungsverhältnisse sind durch mittelsteiles Einfallen in westliche Richtungen
geprägt. Die Schieferungsflächen streichen somit stumpf- bis rechtwinkelig zur Tunnelachse.
Einzelne kataklastische Bahnen bzw. Störungszonen treten mit maximalen Mächtigkeiten
im obersten Meter bis untersten 10er-Meterbereich auf. Störungszonen verlaufen dabei
weitgehend parallel bis spitzwinkelig zur Schieferung mit stumpf- bis rechtwinkeligem
Streichen zur Tunnelachse. Die Störungsgesteine können bis zu mehrere Prozent an
quellfähigen Tonmineralen (bis zu 7 % effektiver Smektitgehalt gemäß Laborbefund) führen
und dementsprechend lokal ein erhöhtes Quellpotential aufweisen.
Das Gebirgsverhalten beim Tunnelvortrieb ist in diesem Abschnitt trennflächenbestimmt. Im
Allgemeinen liegen baugeologisch günstige Gebirgsverhältnisse vor. Aufgrund der teilweise
ungünstigen Trennflächenausbildung (Harnische und serizitisch-talkige Bestege) ist in
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 228
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
tektonisch stärker beanspruchten Bereichen von einer erhöhten Teilbeweglichkeit entlang
der Schieferungsflächen auszugehen.
Infolge der geringen hydraulischen Durchlässigkeit des Gebirges beschränken sich
Bergwasserzutritte zum Tunnel auf eine bereichsweise Durchfeuchtung sowie geringe
Kluftwasserführungen mit kaum nennenswerten Bergwassermengen. Teilweise geht
erhöhte Wasserwegigkeit und Bergwasserführung mit dem Auftreten von quarzitischen
Gneisen
einher.
Lokal
können
sich
artesische
Verhältnisse,
mit
hydrostatischen
Druckniveaus über GOK einstellen. Hydrogeologische Auswirkungen bis an die Oberfläche
werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6d (50 %), GA 6e (30 %), GA 6f (15 %), GA 8c (5 %).
8.2.20 Gebirgsbereich 20: Übergang Wechselgneis - Wechselschiefer
(Fröschnitzgraben)
km 92.780 - 93.030 (L = 250 m)
Der Gebirgsbereich umfasst die hangendsten Anteile des Wechselgneises und stellt den
Übergangsbereich zur Gesteinsfolge der Wechselschiefer dar. Die Überlagerung der
Tunnelfirste variiert zwischen etwa 405 und 450 m.
Das Gebirge wird von graphitischen Albitschiefern mit vorwiegend dünnbankiger bis
bankiger Ausbildung und mäßiger bis teils starker Zerlegung aufgebaut. Das intakte Gestein
weist hohe bis teils mäßig hohe Gesteinsfestigkeiten auf und ist als sehr abrasiv einzustufen.
Die Orientierung der Schieferung zeigt dominierend W-gerichtetes Einfallen mit mittelsteilen
Einfallswinkeln und weist somit überwiegend stumpf- bis rechtwinkelig zur Tunnelachse
verlaufendes Streichen auf.
In Folge tektonischer Überprägung ist das Gebirge bereichsweise stark geschert.
Kataklastische Bahnen und Störungszonen treten mit Mächtigkeiten bis in den untersten
10er-Meterbereich auf und sind dabei vorwiegend etwa schieferungsparallel ausgebildet.
In feinkornreichen Kataklasiten können quellfähige Tonminerale auftreten. Die ermittelten
Smektitgehalte betragen bis zu 3 %, wodurch das Quellpotenzial als weitgehend gering bis
lokal mäßig einzustufen ist.
Infolge der geringen hydraulischen Durchlässigkeit des Gebirges beschränken sich
Bergwasserzutritte zum Tunnel auf eine bereichsweise Durchfeuchtung sowie geringe
Kluftwasserführungen in kaum nennenswerten Bergwassermengen. Lokal können sich
artesische
Verhältnisse,
mit
hydrostatischen
Druckniveaus
über
GOK
einstellen.
Hydrogeologische Auswirkungen bis an die Oberfläche werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6c (10 %), GA 6d (10 %), GA 6e (65 %), GA 8c (15 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 229
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.21 Gebirgsbereich 21: Wechselschiefer Fröschnitzgraben
km 93.030 - 93.980 (L = 950 m)
Der Gebirgsbereich umfasst die Einheit der Wechselschiefer, die die östliche Talflanke des
Fröschnitzgrabens aufbaut. Auf Trassenniveau reichen die Gesteine nach Westen hin bis
unter den Höhenrücken zwischen Fröschnitzgraben und Longsgraben wodurch die
Überlagerung der Tunnelfirste von vorerst rd. 445 m bis auf etwa 715 m ansteigt.
Das Gebirge wird von Albitphylliten dominiert, die in Abhängigkeit von der lithologischen
Ausbildung und der tektonischen Überprägung teils dünnplattig bis blättrig („phyllitisch―), teils
dünnbankig bis plattig („schiefrig―) vorliegen. Die Gesteine sind mäßig bis stark zerlegt,
lagenweise auch kataklastisch überprägt.
Bereichsweise treten graphitreiche Phyllit-Lagen auf, für die Mächtigkeiten bis max. rd.
20 m nachgewiesen wurden. Diese Lagen liegen weitgehend stark tektonisch überprägt
häufig zu Kataklasiten entfestigt vor.
Innerhalb der Abfolge der Wechselschiefer lässt sich dabei mit aufsteigender Kilometrierung
eine tendenzielle Zunahme der kompetenteren, „schiefrigen― Varietäten sowie eine Abnahme
der stärker zerlegten „phyllitischen― und graphitischen Varietäten erkennen.
Die Lagerungsverhältnisse werden von mittelsteilem Einfallen in westliche Richtungen
gekennzeichnet. Die Schieferungsflächen streichen somit etwa stumpf- bis rechtwinkelig zur
Tunnelachse.
Die intakten Gesteine zeigen v.a. hohe bis mäßig hohe Gesteinsfestigkeiten und sind sehr
abrasiv. In Folge der Ausbildung der Schieferung (Schieferungsabstände, z.T. serizitische
und graphitische Bestege) weist das stark bis teils mäßig anisotrope Gebirge erhöhte
Teilbeweglichkeit entlang der Schieferungsflächen auf.
Einzelne Störungszonen sind v.a. von schluffig-sandig-kiesigen Kataklasiten und
zerscherten Phylliten aufgebaut und erreichen Mächtigkeiten bis in den unteren 10erMeterbereich. Sie sind v.a. etwa schieferungsparallel ausgebildet und streichen somit
ebenfalls etwa stumpf- bis rechtwinkelig zur Tunnelachse. In feinkornreichen Kataklasiten
können bereichsweise quellfähige Tonminerale auftreten. Die Smektitgehalte liegen jedoch
weitgehend unter 5 % wodurch das Quellpotenzial als schwach bis mäßig einzustufen ist.
Infolge der sehr geringen hydraulischen Durchlässigkeit des Gebirges werden in diesem
Gebirgsabschnitt nur sehr geringe Bergwassermengen durch lokale Durchfeuchtung des
Gebirges
und
gelegentliche
Tropfwasserzutritte
prognostiziert.
Hydrogeologische
Auswirkungen bis an die Oberfläche werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6a (45 %), GA 6b (25 %), GA 6c (20 %), GA 8c (10 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 230
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.22 Gebirgsbereich 22: Deckengrenze Fröschnitzgraben
km 93.980 - 94.420 (L = 440 m)
Der Gebirgsbereich umfasst die permomesozoischen Gesteine der Wechsel-Einheit sowie
den
Deckenkontakt
zum
Semmering-Kristallin,
zu
dem
auch
die
angrenzenden
phyllonitischen Kristallingesteine gezählt werden. Die Überlagerung der Tunnelfirste liegt
zwischen rd. 710 m und etwa 560 m.
Mit
aufsteigender
Kilometrierung
werden
-
dem
stratigraphischen
Aufbau
des
Permomesozoikums folgend - vorerst Serizitschiefer des „Alpinen Verrucano―, dann
„Semmeringquarzite― und daraufhin karbonatische Gesteine (v.a. brekziierte karbonatische
Schiefer und karbonatische Brekzien) erwartet. Die Mächtigkeit der Pakete liegt jeweils im
(oberen) 10er-Meterbereich. In den Grenzbereichen der Einheiten sind z.T. graduelle
Übergänge bzw. Wechsellagerungen der Gesteine ausgebildet. Der Kontaktbereich zum
Semmering-Kristallin ist abschließend von Phylloniten bis phyllonitischen Glimmerschiefern
aufgebaut.
Die Lagerungsverhältnisse werden v.a. von mittelsteilem W-Fallen dominiert. Die
Schieferungsflächen streichen somit etwa stumpf- bis rechtwinkelig zur Tunnelachse.
Die Einheit des „Alpinen Verrucano― wird von Serizitschiefern mit Übergängen in
Serizitphyllit und Metasandstein/-arkose dominiert. Die überwiegend dünnbankig bis
(dünn)plattig ausgebildete Schieferung weist vielfach serizitisch-talkige Bestege auf. Die
Gesteine zeigen überwiegend mäßige Gesteinsfestigkeiten und sind abrasiv bis sehr
abrasiv. Das Gebirge ist überwiegend mäßig bis stark anisotrop.
Mit den Gesteinen des Alpinen Verrucano assoziiert treten Sulfatgesteine (erkundete
Mächtigkeit bis rund 10 m) in Form von brekziierten Gips-Phyllit-Wechsellagerungen mit
geringen Anhydrit-Anteilen (wenige Prozent) auf. Eine Sulfatmineralführung betrifft jedoch
auch die umliegenden Gesteine, in denen Gips und untergeordnet Anhydrit in Form von
dünnen Lagen und Adern bzw. Kluftfüllungen vorhanden sind.
Die Semmeringquarzit-Einheit wird von massigen bis (dünn)bankigen Quarziten mit
Übergängen in Metasandsteine, Metaarkosen und Metakonglomerate aufgebaut. Die
Gesteine sind überwiegend mäßig bis stark zerlegt und weisen hohe bis mäßig hohe
Gesteinsfestigkeit auf. Das Gestein ist als sehr abrasiv bis tw. extrem abrasiv einzustufen.
Durch
tektonische
Beanspruchung
tritt
lokal
eine
das
Korngefüge
schwächende
„Vergrusung― bzw. sandig-grusige kataklastische Überprägung des Gesteins auf, die
maximale Mächtigkeiten bis in den m-Bereich erreichen kann.
Der folgende Abschnitt wird von karbonatischen Brekzien und karbonatischen
brekziierten Schiefer dominiert. Das Gebirge ist von weitgehend massigem, gering
geklüftetem Habitus, jedoch geringen bis teils sehr geringen Gesteinsfestigkeiten
gekennzeichnet. Aus der Baugrunderkundung ist weiters ein lokales Auftreten von
tektonischen Schollen bzw. Spänen aus Dolomit bekannt, denen insbesondere in
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 231
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
hydrogeologischer Hinsicht Bedeutung zukommt. Ein Auftreten von Dolomitschollen auf
Trassenniveau ist zwar nicht gesichert, kann jedoch nicht ausgeschlossen werden.
Im Kontaktbereich zum Semmering-Kristallin können die karbonatischen Gesteine als
karbonatische Störungsgesteine sowie in tektonischer Verschuppung mit stark geschieferten,
phyllonitischen Gesteinen vorliegen. Das Gebirge erlangt dadurch bereichsweise den
Charakter einer tektonischen Melange.
Im westlichsten Abschnitt des Gebirgsbereichs 22 werden die Gesteine des SemmeringKristallins erwartet, die infolge intensiver duktiler tektonischer Überprägung als Phyllonite
bis phyllonitische Glimmerschiefer, teils mit graphitischen Anteilen vorliegen. Die Schieferung
ist in Abhängigkeit des Maßes der tektonischen Überprägung dünnbankig bis dünnplattig,
teils auch blättrig ausgebildet und z.T. mit serizitischen, lokal auch graphitischen Bestegen
versehen. Die Gesteine sind mäßig bis stark zerlegt, weisen überwiegend mäßige bis teils
geringe Gesteinsfestigkeit auf und sind als sehr abrasiv einzustufen. Das Gebirge ist
überwiegend stark bis mäßig anisotrop.
Störungszonen zeigen im gesamten Gebirgsbereich 22 vorwiegend mittelsteiles Einfallen
nach etwa W und sind etwa schieferungsparallel orientiert. Sie streichen somit stumpf- bis
rechtwinkelig zur Tunnelachse. In Abhängigkeit von der Art des Ausgangsgesteins weisen
die Störungszonen unterschiedliche Ausbildung und Charakteristik auf. Die Mächtigkeiten
liegen vorwiegend im oberen m- bis untersten 10er-Meterbereich.
Der Gebirgsbereich 22 ist von wechselnden Gebirgseigenschaften gekennzeichnet, die
sich in variabler Gesteinsfestigkeit, Zerlegung und Anisotropie widerspiegelt.
In feinkorn- und phyllosilikatreichen Störungsgesteinen können lokal quellfähige Tonminerale
auftreten (effektive Smektitgehalte bis mehrere Prozent), die lokal ein mäßiges
Quellpotenzial bedingen können.
In den phyllitischen bis schiefrigen Gestein (v.a. Alpiner Verrucano und kristalline Phyllonite)
beschränken sich Bergwasserzutritte auf lokale Durchfeuchtungen des Gebirges und
Tropfwasserzutritte.
Zum
Teil
gute
Durchlässigkeiten
werden
hingegen
in
den
Karbonatgesteinen und Quarziten, und dabei insbesondere beim Antreffen von geklüfteten
Dolomitschollen erwartet. Hier werden Spitzenzutritte von etwa 100 bis 200 l/s prognostiziert.
Die hydrogeologische Modellvorstellung geht davon aus, dass die wasserführenden
Karbonatgesteine weitgehend als isolierte Schollen vorliegen und hydraulisch nicht
großräumig kommunizieren. Für den Beharrungszustand werden daher maximal mehreren
Zehnerlitern pro Sekunde angenommen. Lokale hydrogeologische Auswirkungen bis an die
Oberfläche
sind
trotz
der
hohen
Überlagerungen
nicht
ausgeschlossen.
In
Gebirgsabschnitten mit Sulfatmineralführung sind Bergwässer hinsichtlich möglicher
betonangreifender Eigenschaften zu beachten.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4d (3 %), GA 4e (2 %), GA 4g (20 %), GA 5b (5 %), GA 5c (8 %), GA 5d (5 %),
GA 5e (7 %), GA 5f (4 %), GA 5g (7 %), GA 7e (16 %), GA 7f (10 %), GA 8a (2 %),
GA 8b (3 %), GA 8c (6 %), GA 8d (2 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 232
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.23 Gebirgsbereich 23: Gneis-Grüngesteins-Folge
km 94.420 - 97.210 (L = 2.790 m)
Der Gebirgsbereich 23 wird von den Gesteinen der Gneis-Grüngesteins-Folge des
Semmering-Kristallins eingenommen. Im Bereich der Unterfahrung des Hochecks erreichen
die Firstüberlagerungen mit rd. 870 m die größten Beträge entlang der gesamten
Tunneltrasse. Bei der Querung des Longsgrabens und des Kaltenbachgrabens beträgt die
Überlagerung der Tunnelfirste rund 560 m bzw. 470 m.
Das Gebirge wird von der Einheit Gneis-Grüngestein dominiert, die aus gebänderten bis
geschieferten Gneise mit Grüngesteinseinschaltungen aufgebaut wird. Bei stärkerer duktiler
Überprägung liegen die Gesteine auch als Glimmerschiefer bzw. Grünschiefer vor.
Zwischengeschaltete Pakete aus Grüngestein und quarzreichem bis quarzitischem Gneis
weisen Mächtigkeiten bis in den 10er-Meterbereich auf. Lokal treten weiters Einschaltungen
von stark geschiefertem Phyllonit bzw. phyllonitischem Glimmerschiefer sowie von
grobkörnigem Porphyroid („Porphyroid des Hasentales―) auf. Deren Mächtigkeiten
überschreiten jedoch kaum den oberen Meterbereich.
Die Gesteine besitzen hohe bis sehr hohe Gesteinsfestigkeiten und sind als sehr abrasiv
lokal auch als extrem abrasiv (v.a. quarzitische Gneise) einzustufen. Vorwiegend
dickbankiger bis bankiger Habitus und geringe bis mäßige Zerlegung führen zu isotropem bis
gering anisotropem Gebirge.
Die Lagerungsverhältnisse werden bis etwa km 94.850 von mittelsteilen W-fallenden
Schieferungsflächen geprägt, die die Orientierung der Deckengrenze zur Wechsel-Einheit
nachzeichnen. Die Schieferung streicht somit etwa stumpf- bis rechtwinkelig zur
Tunnelachse. Im westlich anschließenden Abschnitt dominieren steile bis mittelsteile
Einfallsrichtungen nach S bis SO, wodurch die Schieferung schleifend bis spitzwinkelig zur
Tunnelachse verläuft.
Kataklastische Bahnen und Störungszonen treten nur lokal und mit weitgehend geringen
Mächtigkeiten im dm- bis m-Bereich auf. Mächtigkeiten im untersten 10er-Meterbereich sind
an einzelne Störungszonen (etwa Bereich Longsgraben, Bereich Kaltenbachgraben)
gebunden. Sie zeigen v.a. mittelsteiles W- bis NW-Fallen und streichen somit stumpfwinklig
zur Tunnelachse. Untergeordnet können auch schieferungsparallele Kataklasitzonen
auftreten. Als Spezifikum des Nahbereichs zur Deckengrenze können lokal dm- bis m-starke
Störungsbahnen mit porösen karbonatischen Störungsbrekzien und sandigen Kataklasiten
auftreten, deren Bedeutung sich weitgehend auf eine lokale Erhöhung der Wasserwegigkeit
beschränkt.
Im westlichen Abschnitt des Gebirgsbereiches können auf einer Länge von über 1 km in den
Kristallingesteinen Sulfatminerale in Form von schieferungsparallelen Lagen und Linsen
sowie als Mineralkrusten entlang von Klüften auftreten. Die Mächtigkeiten der Lagen und
Kluftfüllungen liegen dabei meist im mm- bis unteren cm-Bereich und die Abstände
weitgehend im Bereich von mehreren Metern. Die Sulfatminerale bestehen vorwiegend aus
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 233
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Gips, wenngleich in einer schieferungsparallelen Lage 66 % Anhydrit nachgewiesen wurden.
Einem möglichen Anhydrit-bedingten Quellverhalten kommt auf Grund der geringen
Auftretenshäufigkeit von Anhydrit nur eingeschränkte Bedeutung zu.
Infolge der weitgehend geringen hydraulischen Durchlässigkeit des Gebirges werden sehr
geringe Bergwasserzutritte mit einer Gesamtmenge in der Größenordnung von 5-15 l/s
prognostiziert. Lokal verbesserte Wasserwegigkeiten mit Kluftwasserzutritten sind dabei im
östlichsten Gebirgsabschnitt in Verbindung dm- bis m-starken Störungsbahnen aus porösen
karbonatischen Störungsbrekzien und sandigen Kataklasiten zu erwarten. Hydrogeologische
Auswirkungen bis an die Oberfläche werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 7a (17 %), GA 7b (46 %), GA 7c (30 %), GA 7e (3 %), GA 7f (2 %), GA 8c (2 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 234
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.24 Gebirgsbereich 24: Hühnerkogel-Störung
km 97.210 - 97.440 (L = 230 m)
In diesem Gebirgsbereich wird der Hühnerkogel unterfahren und die sogenannte
Hühnerkogelstörung durchörtert. Die Überlagerung der Tunnelfirste beträgt rd. 730 bis
760 m.
Der Gebirgsbereich ist von kataklastischen Störungszonen der Hühnerkogelstörung bzw.
ihrer begleitenden Störungselemente geprägt. Die Störungszonen fallen mit mittelsteilen
Einfallswinkeln etwa gegen W bis NW ein und streichen somit etwa stumpf- bis rechtwinkelig
zur Tunnelachse. Der Internbau des Störungsbereichs weist Kernzonen mit einem hohen
Anteil an feinkornreichen Kataklasiten und mit Mächtigkeiten im oberen m- bis untersten
10er-Meterbereich auf, die von Zonen mit vorwiegend Sandkorn-dominierten Kataklasiten
und von geschonten Gebirgsbereichen aus gescherten bis stark zerlegten Festgesteinen
(Übergangszone bzw. stark zerlegtes Gebirge) begleitet werden.
Geschonte Gebirgsabschnitte bestehen aus weitgehend stark zerlegten Gesteinen der
Gneis-Grüngesteins-Folge des Semmering-Kristallins und werden demzufolge v.a. aus
Gneisen mit Einschaltungen von Grüngestein, Grünschiefer, Glimmerschiefer und Phyllonit
aufgebaut. Die Mächtigkeiten dieser Gebirgsabschnitte reichen bis in den 10er-Meterbereich.
Die Schieferungsflächen fallen dabei flach bis mittelsteil nach S bis W ein und zeichnen
einen Faltenbau nach. Die Streichrichtung der Schieferung nimmt demnach variablen Verlauf
zur Tunnelachse ein.
Zusammenfassend
kataklastischer
beurteilt
ist
Überprägung
der
des
Gebirgsabschnitt
Gebirges
von
starker
gekennzeichnet.
Zerlegung
Anisotropie
bis
und
Gesteinsfestigkeit variieren mit dem Maß der tektonischen Scherung bzw. Entfestigung.
Intakte Gesteine sind als sehr abrasiv einzustufen.
Analog zum östlich angrenzenden Gebirgsabschnitt (Westabschnitt des Gebirgsbereichs 23)
treten in den Gesteinen Sulfatminerale in Form von dünnen Lagen und Kluftfüllungen auf.
Die baugeologische Einschätzung hinsichtlich Quellpotenzial und Betonaggressivität des
Bergwassers entspricht jener in Gebirgsbereich 23 (Kapitel 8.2.23).
Die hydraulischen Eigenschaften des Gebirges entsprechen jenen in Gebirgsbereich 23.
Bergwasserzutritte beschränken sich auf lokale Durchfeuchtung des Gebirges und
vereinzelte Kluftwasserzutritte. Hydrogeologische Auswirkungen bis an die Oberfläche
werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 7b (13 %), GA 7c (40 %), GA 7e (5 %), GA 7f (9 %), GA 8c (24 %), GA 8d (9 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 235
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.25 Gebirgsbereich 25: Glimmerschiefer-Folge
km 97.440 - 98.970 (L = 1.530 m)
In Gebirgsbereich 25 werden Gesteine der Glimmerschiefer-Folge des Semmering-Kristallins
durchörtert. Die Überlagerung der Tunnelfirste nimmt graduell von rd. 730 auf 485 m ab.
Die Glimmerschiefer-Folge wird von Glimmerschiefern dominiert, die in Abhängigkeit von
der mineralogischen Zusammensetzung und dem Maß an duktiler tektonischer Überprägung
teils gneisigen, teils phyllonitischen Charakter besitzen. Lokal treten Einschaltungen von teils
Graphit-führenden Phylliten bzw. Phylloniten auf.
Das meist mäßig bis teils stark anisotrope Gebirge zeigt überwiegend (dick)bankigen bis
dünnbankigen Habitus mit mäßiger bis geringer Zerlegung. Das intakte Gestein weist hohe
bis mäßige Gesteinsfestigkeit auf und ist sehr abrasiv bis lokal extrem abrasiv. Starke
schieferungsparallele Zerscherung mit serizitischen Schieferungsbestegen sowie intensive
kataklastische Überprägung sind an lokal auftretende Zonen mit Mächtigkeiten im oberen mbis untersten 10er-m-Bereich gebunden und gehen vielfach mit dem Auftreten von PhyllonitEinschaltungen einher.
Die Lagerungsverhältnisse sind von einem Faltenbau mit flach nach WSW bis SW
abtauchender Faltenachse geprägt. Es zeigen sich meist flache bis mittelsteile Einfallswinkel
der Schieferungsflächen und kleinräumig variierende Einfallsrichtungen zwischen SO, SW
und NW. Zerscherte Zonen bzw. Störungsbahnen sind vielfach etwa schieferungsparallel
ausgebildet, wobei mittelsteiles Einfallen nach S bis NW dominiert. Schieferungsflächen und
Störungsbahnen nehmen somit variables Streichen zur Tunnelachse ein.
In feinkornreichen Kataklasiten kann örtlich ein Quellpotenzial auf Grund der vorhandenen
Tonmineralgehalte (bis zu mehrere Prozent Smektit) gegeben sein, das jedoch durch die
weitgehend geringen Mächtigkeiten der kataklastischer Bahnen als geotechnisch nicht
maßgeblich eingestuft wird.
Infolge der sehr geringen hydraulischen Durchlässigkeit des Gebirges werden weitgehend
„trockene― Bergwasserverhältnisse prognostiziert. Lokale Durchfeuchtung des Gebirges
sowie vereinzelte stärkere Tropfwasserzutritte sind jedoch nicht ausgeschlossen. Die
Gesamtwassermenge beläuft sich auf wenige l/s, weshalb hydrogeologische Auswirkungen
bis an die Oberfläche nicht zu erwarten sind.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 7d (47 %), GA 7e (42 %), GA 7f (9 %), GA 8c (2 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 236
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.26 Gebirgsbereich 26: Glimmerschief er-Folge / Rotes-Kreuz-Störung
km 98.970 - 99.980 (L = 1.010 m)
Der Gebirgsbereich 26 umfasst weiterhin Gesteine der Glimmerschiefer-Folge des
Semmering-Kristallins, die hier weitgehend stärker zerlegt als in Gebirgsbereich 25 auftreten.
Weiters wird die sogenannte „Rotes-Kreuz-Störung― durchörtert. Die Überlagerung der
Tunnelfirste nimmt graduell von rd. 485 auf 255 m ab.
Das Gebirge wird von Glimmerschiefern und Phylliten bis Phylloniten aufgebaut. Die
Schieferungsabstände
schwanken
vielfach
zwischen
bankig
und
blättrig,
wobei
schieferungsparallel gescherte Zonen mit Mächtigkeiten im 10er-Meterbereich auftreten und
längere Tunnelabschnitte einnehmen können. Die vielfach serizitisch belegte Schieferung
stellt das dominierende Gefügeelement dar und führt zu weitgehend stark anisotropem, tw.
auch mäßig anisotropem Gebirge. Die Gesteinsfestigkeit ist für intakte Gesteine als mäßig
hoch zu beschreiben, ist jedoch häufig durch tektonische Überprägung deutlich
herabgesetzt. Das intakte Gestein ist als sehr abrasiv einzustufen.
Die Orientierung der Schieferungsflächen folgt einem Faltenbau mit flach nach SW
abtauchender Faltenachse. Unter dem zwischen SO, SW und NW schwankendem Einfallen
dominieren (N)W-liche und südliche Richtungen mit flachen bis mittelsteilen Einfallswinkeln.
Die Streichrichtungen der Schieferungsflächen nehmen somit variablen Verlauf zur
Tunnelachse ein.
Die auftretenden Störungszonen sind tw. mit beträchtlicher Mächtigkeit ausgebildet. Die
markanteste wird als Rotes-Kreuz-Störung bezeichnet und erlangt gemäß Bohrbefund eine
Gesamtmächtigkeit von rd. 100 bis 150 m. Der Internbau der Störungszone lässt mehrere (lt.
Bohrbefund: drei) Kernzonen erkennen, die von kompaktierten, feinkornreichen Kataklasiten
(Feinkornanteile bis 80 %) beherrscht werden und Mächtigkeiten von jeweils rd. 10 bis 20 m
aufweisen. Abseits der Kernzonen wird die Störungszone von einem Wechsel aus schluffigsandig-kiesigen
Kataklasiten,
feinkornreichen
Kataklasitbahnen
und
geschonten
Gesteinsabschnitten aufgebaut, die variable Anteile am Gebirgsvolumen einnehmen. Das
Durchörtern der Rotes-Kreuz-Störung ist nach ca. km 99.650 prognostiziert.
Die maximale Mächtigkeit von weiteren Störungszonen ist überwiegend im unteren 10erMeterbereich anzunehmen. Sie treten beiderseits der Rotes-Kreuz-Störung auf, wobei im
Kontakt zum Grobgneis des Gebirgsbereichs 27 jedenfalls mit starker kataklastischer
Überprägung zu rechnen ist.
Die Hauptstörungszonen weisen stumpf- bis rechtwinkelig zur Tunnelachse verlaufendes
NO-SW Streichen auf und fallen mittelsteil bis flach nach NW ein. Untergeordnet können
auch mittelsteil nach SO einfallende Elemente auftreten.
In den Störungszonen treten v.a. an feinkornreiche Zonen gebunden quellfähige
Tonminerale auf. Die im Labor bestimmten Smektitgehalte überschreiten jedoch kaum 5 %,
wodurch das Quellpotenzial als mäßig einzustufen ist.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 237
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die hydraulischen Eigenschaften des Gebirges entsprechen jenen in Gebirgsbereich 25.
Bergwasserzutritte beschränken sich auf sehr lokale Durchfeuchtung des Gebirges und
vereinzelte Kluftwasserzutritte. Hydrogeologische Auswirkungen bis an die Oberfläche
werden nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 7d (6 %), GA 7e (38 %), GA 7f (32 %), GA 8c (17 %), GA 8d (7 %).
8.2.27 Gebirgsbereich 27: Grobgneis
km 99.980 - 101.130 (L = 1.150 m)
Im Gebirgsbereich 27 nähert sich die Trasse an das Fröschnitztal an und quert dieses mit
einer minimalen Firstüberlagerung von etwa 80 m.
Das aus Grobgneis aufgebaute Gebirge wird von mehreren Störungsästen des MürztalSemmering-Störungssystems durchschlagen, die mit der Trasse zu durchörtern sind.
Der massige bis schwach geschieferte Grobgneis liegt v.a. mäßig bis stark zerlegt vor. Das
Gestein weist hohe bis sehr hohe Gesteinsfestigkeit auf und ist als sehr abrasiv bis extrem
abrasiv einzustufen.
Häufig lässt sich im Grobgneis infolge starker tektonischer Beanspruchung eine Entfestigung
des
Korngefüges
zu
v.a.
sandig-grusigen
Störungsgesteinen
beobachten.
Die
Störungsgesteine treten sowohl als cm- bis dm-starke Einschaltungen im Gebirgsverband als
auch in Störungszonen mit Mächtigkeiten bis in den 10er-m-Bereich auf. Lokal sind
geringmächtige kataklastisch überprägte Zonen aus phyllitischen Gesteinen ausgebildet.
Die Schieferungsflächen zeigen variables Einfallen. Ihnen kommt im weitgehend isotropen
bis gering anisotropen Gebirge jedoch nur eingeschränkte mechanische Bedeutung zu.
Störungszonen und Harnischflächen fallen bis etwa km 100.450 v.a. mittelsteil nach WSW
bis NNW ein und streichen v.a. stumpf- bis spitzwinkelig zur Tunnelachse. Im Nahbereich
des Fröschnitztales dominiert steiles bis mittelsteiles Einfallen der Großstörungen nach NW
bis NNW und somit v.a. stumpfwinkelig zur Tunnelachse verlaufendes Streichen. Scher- und
Harnischflächen streichen vorwiegend O-W bis NO-SW mit mittelsteilem bis steilem Einfallen
in beide Richtungen (Streichen recht- bis stumpfwinkelig zur Tunnelachse).
Entlang des Trennflächennetzes können lokal limonitische oxidierte Beläge auftreten, die als
von der Oberfläche bis auf Tunnelniveau eindringende Verwitterungserscheinungen zu
verstehen sind.
Lokal können Scherbahnen mit erhöhtem Phyllosilikatanteil auftreten, die quellfähige
Tonminerale beinhalten. Die im Labor bestimmten Smektitgehalte betragen dabei bis zu 7 %.
Aufgrund der geringen räumlichen Ausdehnung und Häufigkeit von feinkornreichen
Kataklasiten ist jedoch davon auszugehen, dass das Quellpotenzial keine geotechnische
Bedeutung erlangt.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 238
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die Grobgneise zeigen im Vergleich zu den anderen Gesteinen des Semmering-Kristallins
erhöhte hydraulische Durchlässigkeiten (bis zu kf~1*-10-5 m/s) und lassen vermehrte
Kluftwasserzutritte und teils anhaltenden Firstregen erwarten. Die Bergwassermenge wird
in der Größenordnung von etwa 10-20 l/s prognostiziert.
Im Bereich der Fröschnitztalquerung werden Zusammenhänge mit der Wasserführung der
Lockergesteine der Talfüllungen zwar als möglich, jedoch nur sehr lokal und in
beschränktem Ausmaß eingeschätzt.
Eine Beeinflussung der hydrogeologischen Verhältnisse an der Oberfläche kann nicht
ausgeschlossen werden, wobei v.a. im Bereich des Sommeraubachgrabens und westlich
davon sich mögliche Auswirkungen in Form von Schüttungsreduktionen einstellen können.
Ein lokales Auftreten von gasförmigem Schwefelwasserstoff durch anaerobe Umsetzung
von Pyrit ist zwar nicht als wahrscheinlich zu erachten, kann jedoch nicht gänzlich
ausgeschlossen werden.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 7g (20 %), GA 7h (48 %), GA 8c (2 %), GA 8e (30 %).
8.2.28 Gebirgsbereich 28: Mürztal-Semmering-Störungssystem bei Grautschenhof
km 101.130 - 101.640 (L = 510 m)
Im Gebirgsbereich 28 quert die Tunneltrasse den unmittelbar nördlich des Fröschnitztales
gelegenen Mündungsbereich des Wallersbachgrabens. Die Überlagerung der Firste variiert
zwischen etwa 95 und 150 m.
Der Gebirgsabschnitt ist vom (O)NO - (W)SW-verlaufenden Mürztal-SemmeringStörungssystem geprägt, das die auftretenden Glimmerschiefer bis Quarzphyllite
weitgehend intensiv tektonisch überprägt vorliegen lässt.
Das Gebirge wird von einem Wechsel von teils sandig-kiesig, teils schluffig-sandig
dominierten Kataklasiten sowie stark zerlegten und zerscherten Gebirgsabschnitten
aufgebaut. Feinkornreiche Kernzonen (mit Feinkornanteilen bis über 60 % gemäß
Laborbefund) können Mächtigkeiten bis in den unteren 10er-Meterbereich erlangen. Lokal
können auch Späne von ebenfalls gestörtem Grobgneis auftreten.
Die Orientierung der Störungszonen und der Schieferungsflächen zeigt mittelsteiles bis
steiles Einfallen nach etwa NNW. Sie streichen somit stumpf- bis rechtwinkelig zur
Tunnelachse. Untergeordnet ist auch mit steilen NNW-SSO-streichenden Störungsbahnen
der Wallersbachstörung zu rechnen, die spitzwinkelig zur Tunneltrasse verläuft.
Der gesamte Gebirgsabschnitt ist von stark zerlegtem bis gestörtem Gebirge mit weitgehend
starker Anisotropie gekennzeichnet.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 239
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Insbesondere in feinkornreichen Störungskernzonen können quellfähige Tonminerale
auftreten. Die Smektitgehalte überschreiten jedoch kaum 5 %, wodurch das Quellpotenzial
als mäßig einzustufen ist.
Im Kontaktbereich zum anschließenden Gebirgsbereich 29 ist ein Auftreten von
Serizitphylliten des „Keupers― möglich. Diese Gesteine können Sulfatmineralführung
aufweisen, wodurch Bergwässer betonaggressive Eigenschaften aufweisen können.
Innerhalb der Quarzphyllite und Glimmerschiefer werden lediglich untergeordnete lokal
begrenzte Kluftwasserführungen als Tropfwasserzutritte prognostiziert. Auswirkungen an
der Oberfläche werden aus hydrogeologischer Sicht jedoch nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 5d (5 %), GA 7f (30 %), GA 8c (27 %), GA 8d (35 %), GA 8e (3%).
8.2.29 Gebirgsbereich 29: Karbonatgesteine Wallersbach
km 101.640 - 102.160 (L = 520 m)
Der Gebirgsbereich 29 wird von einem Karbonatgesteinszug aufgebaut, der an der
Geländeoberfläche
als
erkennbare
morphologische
Rippe
den
Talverlauf
des
Wallersbachgrabens quert. Die Überlagerung der Firste beträgt etwa 150 bis 210 m.
Es treten vorwiegend Kalkstein bzw. Kalkmarmor und Dolomit bzw. Dolomitmarmor auf.
Untergeordnet finden sich Rauhwacken und Kalk- und Dolomitbrekzien. Die Gesteine liegen
mit unterschiedlichen Bankungsabständen (massig bis dünnbankig) vor und sind vielfach
mäßig
bis
gering,
bereichsweise
auch
stark
zerlegt.
Bereichsweise
treten
Karsterscheinungen in Form korrosiv erweiterten Trennflächen mit Öffnungen im mm- bis
cm-Bereich auf.
Das Gebirge ist meist isotrop und von weitgehend hohen Gesteinsfestigkeiten und günstiger
Trennflächenbeschaffenheit gekennzeichnet. Die Gesteine sind als schwach abrasiv bis
abrasiv einzustufen.
Die Lagerungsverhältnisse werden von flachem Schichteinfallen in Richtung N bis WNW
dominiert, das zur Südgrenze der Karbonatgesteine hin ein Aufsteilen zu mittelsteilen
Einfallswinkeln erfährt. Schieferungs- bzw. Schichtflächen streichen somit spitz- bis
stumpfwinkelig zur Tunnelachse.
Störungsgesteine
treten
lokal
entlang
von
Störungszonen
auf.
Die
markanteste
Störungszone ist entlang der Südgrenze des Gebirgsbereichs ausgebildet und weist eine
Gesamtmächtigkeit von rd. 80 bis 90 m auf. Der Großteil des Störungsbereichs liegt als
schwach verfestigte karbonatische Störungsbrekzien, teils mit rauhwackigem Charakter vor.
Die Mächtigkeit des kataklastischen Störungskerns aus vielfach zu feinem Gesteinsmehl
zerriebenen Karbonatgesteinen beträgt gemäß Bohrbefund etwa 30 m. Die Störungszone
fällt mittelsteil bis steil nach NNW und streicht somit etwa im 45°-Winkel zur Tunneltrasse.
Sie ist als Teil des Mürztal-Semmering-Störungssystems zu verstehen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 240
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Weitere geringermächtige Störungszonen fallen v.a. nach WNW bzw. ONO ein und streichen
spitz- bis stumpfwinkelig zur Tunneltrasse. Sie stellen z.T. Begleitelemente der
Wallersbachstörung dar, deren Hauptstörungsbündel hier etwas östlich der Tunneltrasse
verläuft.
Die Gebirgsbereich steht mit den Karbonatgesteinen, die beim Vortrieb des Begleitstollens
im Bereich der Querung des Wallersbachgrabens angetroffen wurden, in unmittelbarem
hydrogeologischem Zusammenhang. Das Gebirge wurde dort unter sehr großen
Bergwasserzutritten aufgefahren. Der Bergwasserspiegel des gesamten Gebirgsbereichs
wird durch die Pumpmaßnahmen im Begleitstollen auf einem abgesenkten Niveau gehalten.
Im Trassennahbereich wurde mit KB-36/08 der derzeitige Bergwasserspiegel auf etwa
653 m.ü.A. angetroffen, der sich somit wenige Meter unterhalb des Tunnelniveaus befindet.
Durch einen Anstieg des Bergwasserspiegels in der Betriebsphase (Verschließung
Begleitstollen) liegt die dauerhaft zu erwartende Bergwassermenge bei etwa 80 bis 100 l/s.
Auswirkungen an der Oberfläche werden aus hydrogeologischer Sicht jedoch nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4a (35 %), GA 4b (40 %), GA 4f (10 %), GA 4g (5 %), GA 8a (10 %).
8.2.30 Gebirgsbereich 30: Quarzphyllit Edlach
km 102.160 - 102.970 (L = 810 m)
Der Gebirgsbereich wird von Quarzphylliten bis Phylliten des Semmering-Kristallins
dominiert. Weiters ist ein Paket aus Semmeringquarzit ausgebildet, das im Liegenden der
Phyllite und somit in unmittelbarem Kontakt zu den darunterliegenden Karbonatgesteinen
auftritt. Der geologische Bau wird von einer flachen Synklinalstruktur bestimmt, die bis etwa
km 102.550 dominierend NW-gerichtetes, danach vorwiegend SO-gerichtetes Einfallen der
Schieferungsflächen zeigt. Demzufolge wird das Semmeringquarzit-Paket beiderseits des
Synklinalkerns aus kristallinen Phylliten angetroffen.
Die Überlagerung der Firste beträgt in diesem Gebirgsbereich etwa zwischen 120 und
205 m.
Die deutlich geschieferten Quarzphyllite bis Phyllite des Semmering-Kristallins liegen in
intaktem Zustand vorwiegend dünnbankig bis plattig vor. Tektonische Beanspruchung führt
jedoch häufig zu einer intensiven schieferungsparallelen Zerscherung mit feinkörnigen
Bestegen auf den Schieferungsflächen sowie zu schieferungsparallelen kataklastischen
Bahnen. Das Gestein zeigt überwiegend mäßige bis geringe Festigkeit und ist als sehr
abrasiv einzustufen. Das Gebirge ist stark bis mäßig anisotrop und weist insbesondere in
schieferungsparallel
gescherten
Abschnitten
hohe
Teilbeweglichkeit
entlang
der
Schieferungsflächen auf.
Im westlichsten wie auch im östlichsten Abschnitt des Gebirgsbereichs werden
Semmeringquarzite angetroffen, die als wenige 10er-Meter mächtiges Schichtpaket die
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 241
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
kristallinen Phyllite unterlagern. Infolge der flachen Lagerungsverhältnisse kann der
Semmeringquarzit über längere Vortriebsabschnitte im Tunnelquerschnitt zu liegen kommen.
Der massige bis dünnbankige Quarzit ist infolge tektonischer Überprägung überwiegend
stark bis mäßig zerlegt. Das intakte Gestein weist hohe Gesteinsfestigkeit auf, die jedoch
durch tektonisch induzierte Mikrorisse häufig auf mäßig hoch herabgesetzt ist. Das Gestein
ist als sehr abrasiv bis tw. extrem abrasiv einzustufen. Das Trennflächennetz weist - mit
Ausnahme von lokalen phyllitischen Zwischenlagen bzw. Schieferungsbelägen - weitgehend
günstige Eigenschaften auf. Das Gebirge ist weitgehend gering anisotrop.
Stark tektonisierte Quarzitabschnitte zeigen eine Schwächung bis Entfestigung des
Korngefüges („Vergrusung―) bis hin zur Ausbildung von sandig-grusigen Kataklasiten. Im
Zusammenwirken mit Bergwasser ist ein deutlicher Abfall der Festigkeitseigenschaften
anzunehmen, der lokal zu einem breiigen Ausfließen von sandkörnigem Gesteinsmaterial
führen kann.
Lokal auftretende steilstehende Störungszonen verlaufen v.a. NNO-SSW und streichen
somit stupfwinkelig zur Tunnelachse. Im westlichsten Abschnitt des Gebirgsbereichs ist
durch die Annäherung an die Scheedgrabenstörung eine Erhöhung der Dichte von
Störungsbahnen
anzunehmen.
Hier
können
untergeordnet
auch
stark
zerlegte
Karbonatgesteinsabschnitte zwischengeschalten sein.
In den kristallinen Phylliten treten lokal v.a. an feinkornreiche Kataklasite gebunden
quellfähige Tonminerale auf. Die Smektitgehalte wurden im Labor mit 1 bis 3 %, lokal auch
bis 5 % bestimmt, wodurch das Quellpotenzial als schwach bis lokal mäßig einzustufen ist.
In den Quarzphylliten sind entsprechend den Erkenntnissen aus dem Begleitstollen neben
gelegentlichen Feuchtstellen keine wesentlichen Bergwasserzutritte zu erwarten. Durch die
Pumpmaßnahmen im Begleitstollen werden auch in den Semmeringquarziten, die im
Begleitstollen
wasserführend
angetroffen
wurden,
nur
lokal
und
untergeordnet
Bergwasserzutritte erwartet. Für den Beharrungszustand wird eine Wassermenge von etwa
1 l/s angenommen. Auswirkungen an der Oberfläche werden aus hydrogeologischer Sicht
nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4e (2 %), GA 5b (5 %), GA 5c (9 %), GA 7e (70 %), GA 7f (10 %), GA 8b (1 %),
GA 8c (3 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 242
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.31 Gebirgsbereich 31: Karbonatgesteine Scheedgraben
km 102.970 - 115.010 (L = 226 m); (Fehllänge -11.813,816 m)
In diesem Gebirgsbereich tritt die Tunneltrasse wiederum in den Karbonatgesteinszug ein,
der sich vom Bereich Wallersbachgraben kommend, über den Portalbereich bis nach
Mürzzuschlag erstreckt. Die Tunneltrasse unterfährt hier den Scheedgraben mit minimaler
Überlagerung der Tunnelfirste von über 85 m. Der Gebirgsbereich entspricht dem im
Begleitstollen zwischen etwa Station 830 und 1050 aufgefahrenen Abschnitt.
Das Gebirge ist von einer starken tektonischen Beanspruchung geprägt, die mit dem
Störungsbündel der Scheedgrabenstörung in Zusammengang steht. Die steilstehenden
Störungsbahnen streichen ca. NNO-SSW und verlaufen somit stumpf bis rechtwinkelig zur
Tunnelachse.
Es dominieren stark zerscherte, kleinstückig zerlegte und brekziöse Karbonatgesteine (v.a.
Dolomit, -marmor, -brekzie) bis karbonatische Störungsgesteine, die zum Teil verkarstet
vorliegen. Durch tektonische Verschuppung sind den Karbonatgesteinen wiederholt
Semmeringquarzite und Quarzphyllite zwischengeschalten, die ebenfalls stark zerlegt bis
kataklastisch überprägt vorliegen.
Das weitgehend stark zerlegt Gebirge ist zum überwiegenden Teil isotrop bis gering
anisotrop. Die hohe Festigkeit des intakten Gesteins ist durch tektonische Beanspruchung
bereichsweise deutlich herabgesetzt. Die Gesteine sind als schwach abrasiv bis abrasiv
einzustufen.
Die Karbonatgesteine stehen mit den Karbonatgesteinen des Wallersbachgrabens in
hydraulischem
Zusammenhang. Demzufolge
ist der derzeit Wasserspiegel dieses
Gebirgsbereichs durch die Pumpmaßnahmen im Begleitstollen weitgehend auf unter das
Trassenniveau abgesenkt. Bergwasserzutritte treten v.a. als Kluftwasserzutritte in Zeiten
starker Schneeschmelze auf.
Durch einen Anstieg des Bergwasserspiegels in der Betriebsphase (Verschließung
Begleitstollen) liegt die dauerhaft zu erwartende Gesamtbergwassermenge für die
Gebirgsbereiche 31 bis 33 bei wenigen Zehnerlitern pro Sekunde.
Auswirkungen an der Oberfläche werden aus hydrogeologischer Sicht nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4e (63 %), GA 5c (15 %), GA 7e (2 %), GA 7f (2 %), GA 8a (15 %), GA 8b (3 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 243
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
8.2.32 Gebirgsbereich 32: Karbonatgesteine Mürzzuschlag
km 115.010 - 115.500 (L = 490 m)
Der Gebirgsbereich 32 wird von den Karbonatgesteinen aufgebaut, die im Begleitstollen
etwa bis Station 835 aufgefahren wurden. Die Überlagerung der Tunnelfirste beträgt vorerst
rd. 120 bis 140 m, um ab etwa km 115.200 konstant abzunehmen. Auf den letzten rd. 60 m
des Gebirgsbereichs beträgt die Firstüberlagerung lediglich rd. 20 bis 30 m.
Die auftretenden Karbonatgesteine werden v.a. von Dolomit/-marmor sowie von Kalk/marmor eingenommen. Das Gebirge ist meist massig bis bankig ausgebildet und vielfach
mäßig, teils auch gering zerlegt. Das Gebirge ist isotrop bis gering anisotrop. Die Gesteine
weisen hohe bis sehr hohe Festigkeit auf und sind schwach abrasiv bis abrasiv.
In Störungsbereichen ist das Gebirge stark zerrüttet und kleinstückig zerlegt sowie
abschnittsweise kataklastisch entfestigt. Dies trifft insbesondere auf den Gebirgsabschnitt
zwischen etwa km 115.350 und 115.440 zu.
Charakteristisch für diesen Gebirgsbereich ist eine über weite Bereiche auftretende
Verkarstung des Trennflächengefüges, die mit lehmigen Trennflächenfüllungen bzw. bestegen einhergeht. Die Öffnungsweiten der Trennflächen bewegen sich v.a. im mm- bis
cm-Bereich, können im portalnahen Abschnitt jedoch lokal auch darüber hinaus reichen.
Die Schieferungs- bzw. Schichtflächen zeigen flaches bis mittelsteiles Einfallen nach O bis
OSO und streichen somit stumpf bis rechtwinkelig zur Tunnelachse. Steilstehende
Harnischflächen und Störungsbahnen treten mit variablen Streichrichtungen auf.
Die Karbonatgesteine stehen mit den Karbonatgesteinen des Wallersbachgrabens in
hydraulischem
Zusammenhang. Demzufolge
ist der derzeit Wasserspiegel dieses
Gebirgsbereichs durch die Pumpmaßnahmen im Begleitstollen weitgehend auf unter das
Trassenniveau abgesenkt. Bergwasserzutritte treten v.a. als Kluftwasserzutritte in Zeiten
starker Schneeschmelze auf.
Durch einen Anstieg des Bergwasserspiegels in der Betriebsphase (Verschließung
Begleitstollen) liegt die dauerhaft zu erwartende Gesamtbergwassermenge für die
Gebirgsbereiche 31 bis 33 bei wenigen Zehnerlitern pro Sekunde.
Auswirkungen an der Oberfläche werden aus hydrogeologischer Sicht nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4b (24 %), GA 4e (7 %), GA 4h (67 %), GA 8a (2 %).
8.2.33 Gebirgsbereich 33: Portalbereich Mürzzuschlag
km 115.500 - 115.726,93 (L = 226,9 m)
Der Gebirgsbereich ist von einem stark schleifenden Verlauf der Trasse zur Felslinie
gekennzeichnet. Dadurch ist über längere Abschnitte mit heterogenen baugeologischen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 244
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Verhältnissen zu rechen, bei denen Lockergesteine im oberen und Festgesteine im unteren
Bereich des Tunnelquerschnittes auftreten. Die Überlagerung der Tunnelfirste beträgt etwa
zwischen 18 m und 5 m. Der größte Teil dieses Gebirgsabschnittes fällt in den Bereich der
offenen Bauweise. Für detailierte geologische Profildarstellungen sei auf Plan Nr. 5510-EB5000AL-04-0204 verwiesen.
Die Lockergesteine bestehen vorwiegend aus Hangschuttsedimenten. Sie erreichen eine
maximale Mächtigkeit von rd. 10 bis 20 m, wobei im Hangbereich lokal auch ein gänzliches
Auskeilen der Lockergesteinsschwarte auftritt (Felsaufschlüsse). Bei den Lockergesteinen
handelt
es
sich
vorwiegend
um
Kies-Sand-Stein-Gemische
sowie
um
Blockschuttablagerungen, die tw. „verlehmt― vorliegen und deren Komponenten überwiegend
aus Karbonatgesteinen untergeordnet auch aus Kristallingesteinen (v.a. Quarzphyllit)
bestehen. Lokal liegt eine Verzahnung mit Bachschuttsedimenten vor.
Der darunterliegende anstehende Fels wird von Karbonatgesteinen (v.a. Kalkmarmor,
Dolomit, Rauhwacke) aufgebaut, die infolge intensiver Verwitterung und Verkarstung stark
auflockert und mit teils „verlehmtem― Trennflächengefüge vorliegen.
Bei einem Auftreten von blockreichem karbonatischem Hangschutt im Nahebereich der
Felslinie, können sich hinsichtlich der baugeologischen Charakteristik fließende Übergänge
zum stark aufgelockerten Fels ergeben.
Die bislang gegebene Baugrundbeschreibung bezieht sich auf die südlichere Tunnelröhre
(Gleis 1). Die bergseitig gelegene Tunnelröhre (Gleis 2) ist bis zum Portal großteils im
anstehenden
Fels
aus
zerlegten
und
aufgelockerten
Karbonatgesteinen
gelegen.
Lockergesteine aus Hangschuttsedimenten begleiten den Tunnelquerschnitt im südlichen
First-/Kämpferbereich maximal über wenige 10er-Meter.
Die bodenmechanische und geotechnische Bearbeitung der Lockergesteine erfolgte durch
den bodenmechanischen Gutachter (Dr. LACKNER), auf dessen Bearbeitungen hiermit
verwiesen wird (Dokument Nr. 5510-EB-5100AL-00-0010).
Die
Lockergesteine
des
Talbodens
und
die
Karbonatgesteine
zeigen
einen
zusammenhängenden Grundwasserspiegel, der durch die absenkende Wirkung des
Begleitstollens derzeit rd. 25 m unter der Talflur liegt. Die Tunnelröhren sind somit
weitgehend oberhalb der wassergesättigten Zone gelegen. Durch einen Anstieg des
Bergwasserspiegels in der Betriebsphase (Verschließung Begleitstollen) liegt die dauerhaft
zu erwartende Gesamtbergwassermenge für die Gebirgsbereiche 31 bis 33 bei wenigen
Zehnerlitern pro Sekunde.
Auswirkungen an der Oberfläche werden aus hydrogeologischer Sicht nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung (Tunnelröhre Gleis 1):
GA 1a (50 %), GA 1b (5 %), GA 4b (20 %), GA 4e (15 %), GA 4h (9 %), GA 8a (1 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 245
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
8.3
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Prognose der Vo rei nschnitte und Portalbereiche
Hinsichtlich der methodischen Vorgangsweise, der verwendeten Begrifflichkeiten und
dazugehörigen Dokumente sei hiermit sinngemäß auf die einleitenden Erläuterungen zu
Kapitel 8.2 verwiesen.
Baugeologische Profil bzw. Schnittdarstellungen zu den Voreinschnitten und Portalbereichen
sind in folgenden Plänen beigelegt:
5510-EB-5000AL-04-0203: Geologische Profile Portalbereich Gloggnitz
5510-EB-5000AL-04-0204: Geologische Profile Portalbereich Mürzzuschlag
8.3.1 Voreinschnitt und Vor -Portalbereich Gloggnitz
Im
Portal-
und
Vorportalbereich
Gloggnitz
wird
oberflächennah
die
Lockergesteinsüberlagerung in einer Stärke von bis zu 12m (bergmännisches Portal)
angetroffen. Diese nimmt gegen Osten, im Nahbereich einer Terrassenkante der Schwarza
(ca. km 76.600) auf eine Stärke von etwa 7m ab. Die Lockergesteinsbedeckung besteht im
überwiegenden Anteil aus Hangschutt (kantige, sandige Kiese mit schluffigen Feinanteilen)
mit Phyllit- und Schieferkomponenten der „Silbersberg-Gruppe―. In diese sind untergeordnet
lagenweise gut gerundete, sandig schluffige Kiese (fluviatile Ablagerungen der Schwarza)
eingeschaltet. Sowohl Hangschutt- als auch fluviatile Ablagerungen weisen weitgehend
gleiche Zusammensetzungen (Kornverteilungen) auf und sind lediglich anhand des
Komponentenrundungsgrades
zu
differenzieren.
Die
untersten
Anteile
der
Lockergesteinsschwarte sind der Verwitterungszone des anstehenden Felsuntergrundes
zuzurechnen. In dieser wenige Meter starken Zone ist der anstehende Phyllit der
„Silbersberg-Gruppe― weitestgehend in cm-große kiesige Komponenten mit sandigschluffigen bis tonigen Anteilen entfestigt.
Unter der Lockergesteinsbedeckung steht angewitterter bis oberflächennah verwitterter,
grauer bis violettgrauer, teilweise geröllführender und stark entlang der Schieferungsflächen
zerlegter Phyllit („Silbersberg-Gruppe―) an. Die Felsoberfläche verläuft zwischen dem
bergmännischen Portal und der Terrassenkante sehr flach gegen die Schwarza geneigt.
Lokal tritt stark zerlegter Fels an der Erosionsflanke der Terrassenkante bergseitig der
entlang der B 27 vorhandenen Bebauung zutage. Die Schieferungsflächen fallen hier steil bis
sehr steil in Richtung N bis NNO ein.
Beim Voreinschnitt für das Tunnelportal in Gloggnitz werden nur geringe Wasserzutritte aus
der
Verwitterungsschwarte
bzw.
der
Hangschuttauflage
erwartet.
Die
beiden
Erkundungsbohrungen KB-37/08 und KB-38/08 zeigten nur sehr geringe Durchlässigkeiten
im Bereich von 1x10-8 m/s. Sie wurden jeweils mit Pegelrohren ausgebaut, in denen sich ein
oberflächennaher Hangwasserspiegel eingestellt hat. Im nahen Umfeld zur Trasse befinden
sich keine Quellen oder Brunnen, Auswirkungen des Bauvorhabens auf bestehende
Wassernutzungen sind daher nicht zu erwarten.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 246
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die Untergrundverhältnisse sind im Plan „Geologische Profile Portalbereich Gloggnitz―, M
1:1.000, Plan Nr. 5510-EB-5000AL-04-0203 im Detail dargestellt.
Die bodenmechanische und geotechnische Bearbeitung des Voreinschnittes erfolgt durch
einen eigenen Gutachter (Dr. LACKNER), auf dessen Bearbeitungen hiermit verwiesen wird
(Dokument Nr. 5510-EB-5100AL-00-0010).
8.3.2 Voreinschnitt und Vor -Portalbereich Mürzzuschlag
Der Vor-Portalbereich Mürzzuschlag umfasst die sogenannte Rampe, den Voreinschnitt der
bergseitigen Tunnelröhre (Gleis 2) sowie das Abtauchen der Trasse unter GOK.
Der Bereich wird weitgehend von Lockergesteinen aufgebaut. Die Lockergesteinsdecke wird
talseitig von alluvialen Flusssedimenten aufgebaut wird, die in Annäherung an den Hangfuß
mit Hangschuttsedimenten verzahnt sind und schließlich von diesen abgelöst werden. Die
Mächtigkeit der Lockergesteine beträgt talseitig bis über 30 m und nimmt zum Hang hin
deutlich auf tw. nur mehr wenige Meter ab.
Die
Lockergesteine
bestehen
vorwiegend
aus
Kies-Sand-Stein-Gemischen
mit
unterschiedlichem Feinanteil. Höhere Feinkorngehalte sind in „verlehmten― Hangschuttlagen
sowie in Ausediment-Lagen im Bereich der Flussablagerungen möglich. Blockreicher
karbonatischer Hangschutt tritt tw. insbesondere im Nahebereich zur Felslinie auf.
Tiefer in den Baugrund eingreifende Bauwerke (v.a. Rampe, Voreinschnitt bergseitige
Tunnelröhre) erreichen bereichsweise den anstehenden Fels aus zerlegten und stark
auflockerten Karbonatgesteinen mit teils „verlehmtem― Trennflächengefüge.
Die bodenmechanische und geotechnische Bearbeitung des Vor-Portalbereiches erfolgte
durch den bodenmechanischen Gutachter (Dr. LACKNER), auf dessen Bearbeitungen
hiermit verwiesen wird (Dokument Nr. 5510-EB-5100AL-00-0010).
Die
Lockergesteine
des
Talbodens
und
die
Karbonatgesteine
zeigen
einen
zusammenhängenden Grundwasserspiegel, der durch die absenkende Wirkung des
Begleitstollens derzeit unterhalb der herzustellenden Bauteile gelegen ist. In der
Betriebsphase in der Grundwasserspiegel jedoch z.T. auf Höhe des Sohlbereiches der
Bauwerke zu erwarten. Auswirkungen auf das hydrogeologische Umfeld werden nicht
erwartet.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 247
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
8.4
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Prognose der Zw ischenangriffe und Schächte
Hinsichtlich der methodischen Vorgangsweise, der verwendeten Begrifflichkeiten und
dazugehörigen Dokumente sei hiermit sinngemäß auf die einleitenden Erläuterungen zu
Kapitel 8.2 verwiesen.
Die baugeologischen Profil- bzw. Schnittdarstellungen zu den Zwischenangriffen und
Baulüftungsschächten sind in folgendem Plan beigelegt:
5510-EB-5000AL-05-0202: Baugeologische Längenschnitte Zwischenangriffe und
Baulüftungsschächte
8.4.1 Zwischenangriff Göstritz
Zugangsstollen Göstritz
Der Zugangsstollen Göstritz verläuft von der östlichen Talflanke der Göstritz oberhalb der
markanten Kurve der Semmering-Straße (Querung des Göstritzbaches) in Richtung ONO
und erreicht die Tunneltrasse bei ca. km 81.849 (bezogen auf Gleis 1). Der Stollen weist
einen Ausbruchsquerschnitt von ca. 74,5 m² auf, besitzt eine Gesamtlänge von ca. 986 m
und steigt vom Portal ausgehend konstant mit 1 % Neigung an. Die letzten ca. 60 m des
Stollens sind als Schachtkopfkaverne mit einem Ausbruchsquerschnitt von ca. 477 m²
vorgesehen. Als Bauhilfsmaßnahme zum Zugang der Schachtkopfkaverne für die
Hebeanlagen ist weiters ein ca. 378 m langer Stollen mit einem Ausbruchsquerschnitt von
ca. 40,7 m² und 12 % Steigung geplant.
Die Überlagerung des Zugangsstollens beträgt im Bereich des Portals insgesamt etwa 9m,
davon
entfallen
ca.
5m
auf
die
Lockergesteinsbedeckung
(Hangschutt
und
Felsverwitterungsschwarte; Kies, sandig, schluffig-tonig). Die maximale Überlagerung von
ca. 250 m erreicht der Stollen nahe der Schachtkopfkaverne.
Gesteins-
und
Gebirgsverhältnisse
im
Bereich
des
Zugangsstollens
entsprechen
weitestgehend jenen, wie sie unter Kapitel 8.2.10 für den Gebirgsbereich 10 des Tunnels
beschrieben wurden. Über den gesamten Abschnitt des Zugangsstollens werden Gesteine
des „Keuperzuges― und des „Alpinen Verrucano― angetroffen. Im Wesentlichen sind dies
blättrige bis dünnplattige, vorwiegend stark anisotrope Serizitphyllite und Serizitschiefer,
die teilweise gipsführend und teilweise quarzgeröllführend sind. In untergeordnetem Ausmaß
werden dunkelgraue, stark anisotrope Tonschiefer („Rhätschiefer―), dunkelgraue, meist
stark zerlegte, gering bis mäßig anisotrope Kalke („Rhätkalk―) und Quarzite angetroffen.
Sulfatgesteine treten als einzelne cm- bis dm-starke Lagen vorrangig im Serizitphyllit bzw.
Serizitschiefer eingeschaltet und örtlich als bis über 10m starke Gipszüge auf. Der Gips kann
geringfügige Anhydritanteile enthalten. Die Gesteine weisen meist eine sehr geringe bis
geringe, in untergeordneten Anteilen auch eine mäßig hohe Gesteinsfestigkeit auf.
Die Lagerung der Schieferungsflächen ist im Bereich des Zugangsstollens flach bis
mittelsteil mit Einfallen nach S bis O. Der Zugangsstollen verläuft daher vorwiegend
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 248
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
spitzwinkelig bis subparallel zum Streichen der Gesteinsschichten. Maßgeblich für die
Gebirgsverhältnisse im Bereich des Zugangsstollens ist eine starke bis hochgradige
tektonische Überprägung des Gebirges entlang von weitgehend W-O streichenden
Seitenverschiebungsbahnen des „Graßberg-Schlagl-Störungssystems“. Diese fallen
vorwiegend steil nach S ein und queren den Zugangsstollen in spitzem Winkel. Die
tektonische Überprägung führte zu einer (häufig schieferungsparallelen) starken Scherung
bis Zerscherung und einer starken Zerlegung der Gesteine, die in der Folge in weiten
Bereichen
zu
Störungsgesteinen
(Kataklasite)
entfestigt
wurden.
Entlang
der
Hauptscherbahnen sind feinkörnige Kataklasite bzw. Störungsbrekzien mit Stärken bis in den
unteren
10er-Meter-Bereich
ausgebildet
(„Störungs-Kernzonen―),
zwischen
den
Hauptscherbahnen wechseln Bewegungsbahnen mit Kataklasiten in cm- bis m-Stärke mit
geschonten Gebirgsanteilen (Störungszonen-Randbereiche). Die intensive Tektonik bringt
teilweise Schichtverstellungen, Verschleppungen und Verkippungen von Gebirgsschollen mit
sich und führt beim Tunnelvortrieb zu oft kleinräumig wechselnden Gesteins- und
Gebirgsverhältnissen. Intakte, gering gescherte Bereiche treten selten auf. Kompetentere
Gesteinsanteile (Quarzite, Rhätkalke) sind oft stark entlang von Kleinklüften zerbrochen und
teilweise zu sandig-kiesigen Kataklasiten entfestigt.
Das Gebirge ist im gegenständlichen Bereich aufgrund der intensiven Überprägung und der
geringen Festigkeiten tunnelbautechnisch als sehr ungünstig einzustufen. Es ist beim
Vortrieb des Zugangsstollens bereits bei relativ geringen Überlagerungshöhen von einem
weitgehend plastischen Gebirgsverhalten über große Bereiche auszugehen, da
kompetentere Anteile im Gebirgsverband entweder fehlen oder sehr stark zerlegt sind.
Die beim Vortrieb des Zugangsstollens angetroffenen Gesteine sind großteils als
wasserempfindlich bezüglich ihrer Festigkeitseigenschaften und teilweise auch als
auslaugbar (Gips) einzustufen. Mit effektiven Smektitgehalten bis zu 4 % weisen die
Serizitphyllite ein „mäßiges― Quellpotential auf.
Das örtliche Auftreten von Gasen (Schwefelwasserstoff, Methan) im Gebirge ist nach
derzeitigem Kenntnisstand nicht auszuschließen.
Bezüglich der anfallenden Bergwässer weisen die Erkundungsergebnisse (KB-50/08) in
Serizitphylliten und Serizitschiefern Gebirgsdurchlässigkeiten in der Größenordnung von
1x10-9 m/s auf. Es sind daher nur geringe Einzelwasserzutritte bis max. 1 l/s zu erwarten.
Infolge der vorhandenen Anteile von gipshaltigen Gesteinen ist von erhöhten Sulfatgehalten
im Bergwasser auszugehen.
Die Quellen dieses Gebietes sind durchwegs an oberflächennahe, lokal begrenzte
Grundwasserkörper gebunden, die keine Verbindung zur Tiefenlage der Stollentrasse oder
des Schachtes aufweisen. Hydrogeologische Auswirkungen an der Geländeoberfläche
werden daher nicht erwartet.
Wegen der im „Graßberg-Schlagl-Störungssystem― sehr schwierigen Baugrundverhältnisse
sind in der nächsten Erkundungsphase weitere Untersuchungen in diesem Bereich zur
Absicherung des baugeologischen Gebirgsmodells und als Grundlage für geotechnische
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 249
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Detailplanungen vorgesehen. Die Ergebnisse dieser zusätzlicher Untersuchungen könnten
eine lagemäßige Optimierung des Zwischenangriffes Göstritz (Zugangsstollen und Schacht)
aus geotechnischen Gründen bis in den Bereich südlich der Schlaglstörung (in den
Nordabschnitt des Gebirgsbereiches 11, baugeologische Prognose siehe Kapitel 8.2.11)
erfordern.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4c (5 %), GA 5a (5 %), GA 5c (5 %), GA 5d (7 %), GA 5e (10 %), GA 5f (5 %),
GA 8b (6 %), GA 8c (40 %), GA 8d (10 %), GA 8f (7 %).
Schacht Zwischenangriff Göstritz
Für den Zwischenangriff Göstritz ist das Abteufen von zwei Schächten (Schacht 1 mit 9 m
Durchmesser bei km 81.849; Schacht 2 mit 7 m Durchmesser bei ca. km 81.900)
vorgesehen. Die Schächte weisen ab der Sohle des Zugangsstollens eine Teufe von ca.
255 m auf. Für die Hebeanlage ist im Bereich Schacht 1 ein Schachtkopf erforderlich, der ca.
37 m über die Schachtkopfkaverne ins Hangende hinaufreicht. Dieser ist mit einem
Schrägschacht mit dem Betriebsraum der Hebeanlage bei Schacht 2 verbunden. Im Bereich
des Schachtkopfes Schacht 1 beträgt die Überlagerung ca. 210 m, über dem Betriebsraum
der Hebeanlage ca. 245 m.
Mit den beiden Schachtbauwerken wird ein Gebirge aufgefahren, das zwischen
Schachtkopfkaverne und Schachtfuß ausschließlich aus Gesteinen des „Keuperzuges― und
des „Alpinen Verrucano― aufgebaut wird. Die Gebirgsverhältnisse entsprechen in diesem
Bereich den bereits unter Gebirgsbereich 10 des Tunnels (Kapitel 8.2.10) und für den
Zugangsstollen prognostizierten Verhältnissen (siehe oben). Aufgrund der örtlichen
Gebirgsverhältnisse ist allerdings im Schachtbereich gegenüber dem Zugangsstollen mit
höheren Anteilen an Quarziten, Rhätkalken und Rhätschiefern am Gebirgsaufbau zu
rechnen.
Mit dem geplanten Schachtkopf über Schacht 1 wird nach dem aktuellen Gebirgsmodell der
Grenzbereich zwischen den silikatischen Keuper- und Verrucano-Gesteinen und dem
auflagernden „Karbonatgesteinsdeckel― (siehe Kapitel 7.2.8) erreicht. Die hier vorliegenden
Quarzite sind im Nahbereich zur Karbonatgesteins-Untergrenze stark zerlegt (häufig kiesigsandige Kataklasite in oberer m-Stärke) und es sind hier m-starke, teilweise kompaktierte
Störungsbrekzien ausgebildet.
Nach
aktuellem
Kenntnisstand
wird
mit
den
beiden
Schachtbauwerken
keine
Hauptbewegungsbahn des „Graßberg-Schlagl-Störungssystems― angetroffen. Neben steil
nach
S
fallenden
Begleitscherbahnen
des
Störungssystems
(dm-
bis
m-starke
Kataklasitzonen) ist daher bei den Schachtbauwerken großteils mit schieferungsparallel
(flach
bis
mittelsteil
nach
S
bis
O
einfallend)
orientierten
Scherbahnen
und
Störungsgesteinen bis m-Stärke, bzw. in Einzelfällen auch bis ca. 10m Stärke zu rechnen.
Bezüglich Gebirgsverhalten, Quellvermögen, Bergwasser-, Gas- und Sulfatführung gelten
die für den Zugangsstollen getroffenen Prognosen auch für die Schachtbauwerke (siehe
oben). In gleicher Weise gelten für den Schacht Göstritz auch die bereits unter
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 250
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
„Zugangsstollen
geotechnisch
Göstritz―
sehr
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
getroffenen
Aussagen
schwierigen
über
die
Baugrundverhältnisse
tunnelbautechnisch
im
und
„Graßberg-Schlagl-
Störungssystem―, wobei im Rahmen weiterer Untersuchungen eine lagemäßige Optimierung
des Schachtstandortes erreicht werden könnte (siehe oben).
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 4c (15 %), GA 5a (15 %), GA 5c (3 %), GA 5d (4 %), GA 5e (5 %), GA 5f (10 %),
GA 8b (8 %), GA 8c (35 %), GA 8d (5 %).
8.4.2 Baulüftungsschacht Trattenbachgraben
Der Baulüftungsschacht wird im Bereich der Trattenbachgraben-Querung zwischen den
beiden Tunnelröhren bei ca. km 87.767 als temporäres Bauwerk für die Vortriebsphase
errichtet und anschließend wieder verschlossen. Das Schachtbauwerk soll einen
Durchmesser von 2,8 m aufweisen und erreicht eine Tiefe von ca. 350 m. Der Schacht reicht
bis zum Querschlag 24, der die beiden Tunnelröhren miteinander verbindet.
Beim Abteufen des Schachtes ist eine bis zu 6m starke Deckschicht aus Hangschutt- und
Wildbachablagerungen als oberste Schicht zu durchteufen. Es handelt sich dabei um
sandige, meist gering schluffige, steinige Kiese mit wechselndem Rundungsgrad.
Darunter folgen Festgesteine des Wechselgneises, die hier als massige bis undeutlich
geschieferte Albitgneise, als bankige bis dünnbankige Albitschiefer bzw. untergeordnet auch
als Chloritschiefer ausgebildet sind. Gescherte, stärker geschieferte Lagen treten lokal als
Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer (m-Stärke) auf. Graphitisch pigmentierte Albitgneise bzw.
Albitschiefer bis Albitphyllite sind selten und in relevanter Stärke (m- bis unterer 10erMeterbereich) lediglich im tiefsten Abschnitt des Schachtes zu erwarten. Der Fels ist bis in
eine Tiefe von ca. 20 m oberflächennah verwittert und weist in dieser Zone sandige
Kluftfüllungen bis dm-Stärke auf.
Das Gebirge ist hauptsächlich parallel zu den Schieferungsflächen geschert (Harnische mit
talkig-serizitischen Bestegen bzw. lokal Scherbahnen mit cm- bis dm-starken, sandigschluffigen Kataklasiten). Die Schieferungsflächen und parallel dazu orientierte Scherbahnen
fallen vorwiegend flach nach W bis WNW ein. Eine ausgeprägte, mittelsteil bis steil nach W
einfallende Störungszone wird vermutlich in einer Schachtteufe zwischen 80m und 100m
durchörtert. In diesem Bereich sind die Wechselgneise stärker zerlegt, mürbe geschert bis
alteriert und weisen eine deutlich reduzierte Festigkeit auf. Entlang von diskreten
Scherbahnen sind die Gesteine völlig zu sandig-schluffigem Kataklasit (dm-Stärke)
entfestigt.
Der
herabgesetzten
Kernbereich
dieser
Gesteinsfestigkeit
als
Störung
GA 8d
wird
aufgrund
prognostiziert,
der
weiträumig
obwohl
stark
durchgehende
Kataklasitbildungen mit Stärken bis in den oberen m-Bereich bisher nicht festgestellt wurden.
Die Festigkeit der aufzufahrenden Gesteine ist, abgesehen vom oben angeführten
Störungsbereich, im Allgemeinen hoch, in stärker gescherten bzw. graphitischen Abschnitten
auch mäßig hoch. Aufgrund des lagenweisen Wechsels im oberen m- bis 10er-Meterbereich
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 251
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
von gering anisotropen bis mäßig anisotropen Wechselgneisen mit mäßig bis stark
anisotropen „geschieferten― bzw. „phyllitischen― Typen, variiert die Gebirgsfestigkeit und das
Ausbruchsverhalten lagenweise. Die zu durchörternden Gesteine werden als größtenteils
„sehr abrasiv― eingestuft.
Das Gebirgsverhalten ist maßgeblich vom Trennflächensystem bestimmt. Die dominierenden
Kluftstellungen fallen mittelsteil nach ONO, teilweise auch steil nach SW und verschneiden
stumpfwinkelig mit den Schieferungsflächen. Die Klüfte sind meist stufig und rau, in
gescherten Bereichen auch glatt mit talkig-serizitischen Bestegen.
In der Lockergesteins-Deckschicht entlang der Grabensohle ist ein bachbegleitender
Porengrundwasserkörper ausgebildet. Eine Abdichtung des Schachtkopfes gegen das
Entwässern dieses Porengrundwasserkörpers über den Schacht ist vorzusehen.
Der darunter aufgefahrene
Felsuntergrund
weist
unterhalb
der Verwitterungszone
weitgehend dichte Verhältnisse auf, tropfende bis örtlich rinnende Bergwasserzutritte
entlang von einzelnen wasserführenden Klüften werden daher auf Gesamtzutrittsmengen
von maximal 1-5 l/s angeschätzt. Wie die benachbarte Bohrung KB-17/08 zeigte, sind aber
bis zur Endteufe Zutritte von artesischen Wässern mit Einzelschüttungen bis zu wenigen
Litern pro Minute und Druckspiegeln bis über GOK zu erwarten.
Um
mögliche
Auswirkungen
des
Schachtbauwerkes
auf
oberflächennahe
Grundwasserkörper, die eine Verbindung mit diesen Artesern aufweisen können, zu
unterbinden, muss eine dauerhafte Entwässerung artesischer Bergwässer über den Schacht
mit geeigneten Maßnahmen verhindert werden.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 1a (2 %), GA 6d (30 %), GA 6e (50 %), GA 6f (5 %), GA 8c (10 %), GA 8d (3 %).
8.4.3 Zwischenangriff Fröschnitzgraben und Nothaltestelle
Der Zwischenangriff Fröschnitzgraben besteht aus zwei vertikalen Schächten mit Tiefen von
rd. 420 m. Schacht 1 erreicht des Tunnelniveau mittig zwischen den Streckenröhren bei etwa
km 92.606 (Gleis 1) und weist einen ovalen Querschnitt mit maximalen Abmessungen von
rd. 23 x 19 m auf. Schacht 2 ist knapp westliche westlich der Tunnelröhre Gleis 2 bei etwa
km 92.631 gelegen und hat einen Durchmesser von rd. 11 m. Am Fuß der Schächte ist die
Errichtung der Nothaltestelle mit mehreren Kavernen und Querschlägen geplant.
Die beiden Schächte durchörtern gleichermaßen die liegenden Anteile der Wechselschiefer
sowie die Gesteine des Wechselgneis-Komplexes, die im hangenden Bereich als
graphitischer Albitschiefer und darunter v.a. als Albitgneis vorliegen.
Im gesamten Bereich der Bauwerke herrschen einheitliche Lagerungsverhältnisse vor. Die
Schieferungsflächen fallen dabei v.a. mittelsteil nach W bis NW ein. Störungszonen
verlaufen parallel bis spitzwinkelig zur Schieferung mit meist mittelsteilem Einfallen nach W.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 252
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Gebirgsbereich 1; Schachtteufen 0 - 60 m:
Die obersten Meter werden von Hangschuttsedimenten aus Sand-Kies-Gemischen mit
schwankendem Schluff- und Steinanteil aufgebaut.
Darunter folgen die Gesteine der Wechselschiefer-Einheit, die insbesondere im obersten
Abschnitt stark gestört vorliegen. Gemäß Bohrbefund treten zwei etwa schieferungsparallele
Störungszonen mit Mächtigkeiten zwischen etwa 10 und 15 m auf. Die Wechselschiefer
werden von Albitphyllit und graphitreichem Phyllit aufgebaut, die in meist plattig-blättriger bis
teils bankiger Ausbildung vorliegen und vielfach Schieferungsbestege aufweisen. Das
Gebirge ist weitgehend stark anisotrop. Die Gesteinsfestigen sind die Abrasivität sind durch
die tektonische Überprägung weitgehend deutlich reduziert.
In feinkornreichen Kataklasiten können bereichsweise quellfähige Tonminerale auftreten. Die
Smektitgehalte liegen jedoch weitgehend unter 5 % wodurch das Quellpotenzial als schwach
bis mäßig einzustufen ist.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 1a (5 %), GA6a (15 %), GA 6c (43 %), GA 8c (37 %).
Gebirgsbereich 2; Schachtteufen 60 - 280 m:
Das Gebirge wird von graphitischen Albitschiefern mit vorwiegend dünnbankiger bis
bankiger Ausbildung und mäßiger bis teils starker Zerlegung aufgebaut. Das intakte Gestein
weist hohe bis teils mäßig hohe Gesteinsfestigkeiten auf und ist als sehr abrasiv einzustufen.
In Folge tektonischer Überprägung ist das Gebirge bereichsweise stark geschert.
Kataklastische Bahnen und Störungszonen treten mit Mächtigkeiten bis in den untersten
10er-Meterbereich auf und sind dabei vorwiegend etwa schieferungsparallel ausgebildet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6c (10 %), GA 6d (10 %), GA 6e (65 %), GA 8c (15 %).
Gebirgsbereich 3; Schachtteufen 280 - 420 m und Nothaltestelle:
Der Gebirgsabschnitt wird von Wechselgneis in unterschiedlicher Ausbildung aufgebaut. Es
treten massige bis gering geschieferte Albitgneise mit geringer bis mäßiger Zerlegung sowie
stärker geschieferte und stärker zerlegte Varietäten auf. Lokal sind auch geringmächtige
Lagen aus Serizit-Chlorit-Quarz-Schiefer („phyllitischer Wechselgneis―) sowie quarzreichem
bis quarzitischem Gneis zwischengeschalten. Der tiefere Schachtabschnitt sowie der Bereich
der geplanten Nothaltestelle wird dabei von den massigeren und geringer zerlegten
Gneisvarietäten beherrscht.
Das Gebirge weist vorwiegend mäßige, teils auch geringe Anisotropie auf. Die Gesteine
zeigen vorwiegend hohe Gesteinsfestigkeiten und sind als weitgehend sehr abrasiv
einzustufen.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 6d (40 %), GA 6e (60 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 253
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Das Gebirge weist im gesamten Schachtbereich weitgehend geringe hydraulische
Durchlässigkeit auf. Lokaler ist mit geringen Kluftwasserführungen zu rechnen. Innerhalb
der
Gneise
und
in
grobkorndominierten
Kataklasiten
sind
sehr
lokal
bessere
Wasserwegigkeiten und auch lokal höhere Wassermengen wahrscheinlich. Beim Antreffen
von wasserführenden Kluftzonen sind z.T. artesische Verhältnisse zu erwarten. Derzeit
werden etwa am Bohrlochkopf von KB-24/08 Drücke in der Größenordnung von 0,6 bar
gemessen.
Lokale wasserwegige Zonen sind zudem in der Lockergesteinsüberdeckung wahrscheinlich.
In Gesamtwassermenge im Schachtbereich wird mit bis zu mehreren Litern pro Sekunde
prognostiziert. Auswirkungen an der Oberfläche werden aus hydrogeologischer Sicht nicht
erwartet.
8.4.4 Zwischenangriff Grautschenhof
Der Zwischenangriff Grautschenhof ist als rd. 1.400 m langer Zugangsstollen geplant. Der
Stollen verlässt das auf der Südseite des Fröschnitztales gelegene Portal vorerst mit SOgerichtetem Verlauf, um nach einer 90°-Krümmung ab etwa Station 500 in konstanter SWRichtung die Streckenröhren anzusteuern. Die Einmündung in die Streckenröhren erfolgt bei
etwa km 100.477 (Gleis 1). Der Stollen weist ein Gefälle von 8 % und eine
Querschnittsfläche von rd. 70 m² auf. Im Bereich der Streckenröhren ist über rd. 60 m ein
vergrößerter Kavernenquerschnitt geplant.
Die Überlagerung der Firste beträgt entlang des Stollenverlaufs maximal rd. 135 m. Das
durchörterte Gebirge besteht aus Gesteinen des Semmering-Kristallins.
Vor-Portalbereich:
Die
Talflur
des
Fröschnitztales
wird
von
gemischtkörnigen
Schottersedimenten
(Talalluvionen) aufgebaut. Der Portalbereich selbst befindet sich am Hangfuß der Südflanke,
dessen Morphologie von zwei Geländestufen gekennzeichnet ist. Die Geländestufen
befinden sich etwa 5 m und etwa 15 m oberhalb des Talbodenniveaus. Die untere
Geländestufe wird von stark zerscherten und teils gestörten Glimmerschiefern bzw. Phylliten
des Semmering-Kristallins aufgebaut. Die obere Geländestufe wird von gemischtkörnigen
Terrassen-
und
Hangschuttsedimenten
aufgebaut.
Die
Geländeoberfläche
zeigt
bereichsweise Kriechphänomene, die jedoch lediglich die oberflächennächsten Bereiche
erfassen und kaum tiefer greifen. Sumpfige Vernässungen zeigen sich im Bereich der
Verebnung der unteren Geländestufe infolge der stauenden Wirkung der unterliegenden
Glimmerschiefer/Phyllite.
Im Bereich des Voreinschnittes ist demzufolge mit zerscherten Glimmerschiefern bis
Phylliten
des
Semmering-Kristallins,
die
von
gemischtkörnigen
Terrassen-
und
Hangschuttsedimenten überlagert werden, zu rechnen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 254
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Gebirgsbereich 1; Stollenmeter 0 - 100 m:
Bei der gegebenen anzunehmenden Mächtigkeit der gemischtkörnigen Terrassen- und
Hangschuttsedimenten begleiten die Lockergesteine den Stollenverlauf im Bereich des
oberen Querschnittes über rd. 10 bis 20 m.
Der Großteil des Gebirges wird jedoch von Glimmerschiefern bzw. Phylliten des
Semmering-Kristallins aufgebaut, die weitgehend stark anisotrop, intensiv zerschert, verfaltet
und gestört vorliegen. Die Gefügesituation wird von steilen bis mittelsteilen Störungsbahnen
dominiert, die etwa WSW-ONO verlaufen und stumpf- bis rechtwinkelig zur Stollenachse
streichen. Sie zeichnen somit die Orientierung des Mürztal-Semmering-Störungssystems
nach.
Insbesondere in feinkornreichen Störungskernzonen können quellfähige Tonminerale
auftreten. Die Smektitgehalte überschreiten jedoch kaum 5 %, wodurch das Quellpotenzial
als mäßig einzustufen ist.
Lokale geringe Wasserwegigkeiten sind an die Lockergesteine gebunden. In den
Glimmerschiefern
und
Phylliten
werden
weitgehend
trockene
bis
bergfeuchte
Bergwasserverhältnisse prognostiziert. Auswirkungen an der Oberfläche werden aus
hydrogeologischer Sicht nicht erwartet.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 1a (7 %), GA 7e (15 %), GA 7f (63 %), GA 8c (15 %).
Gebirgsbereich 2; Stollenmeter 100 - 1400 m:
Das aus Grobgneis aufgebaute Gebirge wird von mehreren Störungsästen des MürztalSemmering-Störungssystems durchschlagen, die mit der Trasse zu durchörtern sind.
Der Gebirgsbereich 2 wird von weitgehend massigem bis schwach geschiefertem
Grobgneis aufgebaut, der mit zwischen gering und stark wechselnder Zerlegung vorliegt.
Das Gestein weist hohe bis sehr hohe Gesteinsfestigkeit auf und ist als sehr abrasiv bis
extrem abrasiv einzustufen.
Abschnittsweise lässt sich im Grobgneis infolge starker tektonischer Beanspruchung eine
Entfestigung des Korngefüges zu v.a. sandig-grusigen Störungsgesteinen beobachten. Die
Gesteine treten sowohl als cm- bis dm-starke Einschaltungen im Gebirgsverband wie auch in
Störungszonen mit Mächtigkeiten bis in den 10er-m-Bereich auf. Lokal treten geringmächtige
kataklastisch überprägte Zonen aus phyllitischen Gesteinen auf.
Entlang des Trennflächennetzes können lokal limonitische oxidierte Beläge als von der
Oberfläche bis auf Stollenniveau eindringende Verwitterungserscheinungen auftreten.
Die Schieferungsflächen zeigen variables Einfallen. Im Abschnitt bis etwa Stollenmeter 1200
(Querung des Sommeraubachgrabens) streichen die Schieferungsflächen vorwiegend O-W
bis NO-SW mit variablem Einfallen. Im Abschnitt nahe der Einmündung in den Haupttunnel
liegt
v.a.
mittelsteiles
W-
bis
NW-gerichtetes
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Schieferungseinfallen
vor.
Den
Seite 255
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Schieferungsflächen kommt im weitgehend isotropen bis gering anisotropen Gebirge jedoch
nur eingeschränkte mechanische Bedeutung zu.
Störungszonen und Harnischflächen fallen vorwiegend steil bis mittelsteil nach N bis NW
ein und streichen somit stark schleifend zum Großteil des Stollenverlaufs. Weitere
Störungszonen fallen steil bis mittelsteil nach W bis SW ein (z.B. Störungszone im
Sommeraubachgraben). Auch wenn die Mächtigkeit der Störungszonen den untersten 10erMeterbereich kaum überschreitet, können sich durch schleifende Verschnitte mit der
Tunnelachse beträchtliche Vortriebslängen in gestörtem Gebirge ergeben.
Lokal können Scherbahnen mit erhöhtem Phyllosilikatanteil auftreten, die quellfähige
Tonminerale beinhalten. Die im Labor bestimmten Smektit-Gehalte betragen dabei bis zu
7 %. Aufgrund der geringen räumlichen Ausdehnung und Häufigkeit von feinkornreichen
Kataklasiten ist jedoch davon auszugehen, dass das Quellpotenzial keine baugeologische
Bedeutung erlangt.
Der Grobgneis weist im Vergleich zu den Glimmerschiefern und Phylliten deutlich bessere
hydraulische
Durchlässigkeit
auf
(kf
bis
zu
~1*-10-5
m/s).
Es
wird
daher
mit
Kluftwasserführungen und abschnittsweisem flächenhaftem Firstregen gerechnet. Die
prognostizierte Gesamtwassermenge liegt etwa bei 5-25 l/s bei kurzfristigen Spitzenzutritten
von bis zu mehreren Zehnerlitern pro Sekunde. Vereinzelte lokale Auswirkungen an der
Oberfläche können aus hydrogeologischer Sicht nicht ausgeschlossen werden.
Ein lokales Auftreten von gasförmigem Schwefelwasserstoff durch anaerobe Umsetzung
von Pyrit ist zwar nicht als wahrscheinlich zu erachten, kann jedoch nicht gänzlich
ausgeschlossen werden.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 7g (25 %), GA 7h (55 %), GA 8e (20 %).
8.4.5 Baulüftungsschacht Sommerau
Der Baulüftungsschacht Sommerau erreicht in einer Tiefe von etwa 90 m das Trassenniveau
und mündet bei etwa km 100.681 (Gleis 1) in den Querschlag 50 ein. Er weist einen
geplanten Durchmesser von rd. 7 m auf.
Bis in eine Tiefe von rd. elf Metern wird der Untergrund von Lockergesteinen eingenommen,
die von Bachschuttsedimenten des Fröschnitztales dominiert werden. Diese bestehen aus
schluffigen Sand-Kies-Stein-Gemischen mit gelegentlicher Blockführung, denen vereinzelt
feinkornreiche Ausediment-Lagen mit Mächtigkeiten im dm-Bereich zwischengeschalten
sind.
Die
obersten
rund
drei
Meter
werden
von
anthropogene
Anschüttungen
aus
gemischtkörnigem Karbonatgesteinsschutt eingenommen, die vom Bau der S6-Semmering
Schnellstraße herrühren.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 256
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Der darunter anstehende Gebirge wird von Grobgneis des Semmering-Kristallins aufgebaut.
Es zeigt sich weitgehend isotropes bis gering anisotropes Gebirge mit mäßiger bis starker,
tw. auch geringer Zerlegung. Die sehr abrasiven bis extrem abrasiven Gesteine weisen hohe
bis sehr hohe Gesteinsfestigkeiten auf. Vielfach sind sandig-grusige Scherflächen bzw.
Kataklasite mit Mächtigkeiten bis in den dm-Bereich ausgebildet. Vereinzelt treten
Störungszonen aus meist sandig-grusigen Scherbahnen und stark zerlegtem Gebirge auf,
deren Mächtigkeiten den oberen m-Bereich kaum überschreiten.
Entlang des Trennflächennetzes können abschnittsweise limonitisch oxidierte Beläge
auftreten,
die
als
von
der
Oberfläche
bis
auf
Stollenniveau
eindringende
Verwitterungserscheinungen zu verstehen sind.
Harnisch- und Schieferungsflächen streichen vorwiegend (O)NO-(W)SW mit steilem bis
mittelsteilen Einfallen in beide Richtungen. Großstörungen fallen tendenziell gegen NW ein.
Die
Lockergesteine
des
Fröschnitztales
beinhalten
in
diesem
Bereich
einen
Porengrundwasserkörper, dessen Wasserspiegel etwa 6 m unter GOK liegt. Die
Lockergesteine werden als mäßig wasserdurchlässig mit Durchlässigkeiten in der
Größenordnung von kf~4*10-5 m/s eingestuft. Die Grobgneise lassen mit hydraulischen
Durchlässigkeiten von Kf~1*10-5 m/s vielfach permanente Kluftwasserführungen erwarten.
Die Gesamtwassermenge im Schacht wird mit bis zu mehreren Litern pro Sekunde
prognostiziert. Wesentliche Auswirkungen auf das hydrogeologische Umfeld werden nicht
erwartet.
Ein lokales Auftreten von gasförmigem Schwefelwasserstoff durch anaerobe Umsetzung
von Pyrit ist zwar nicht als wahrscheinlich zu erachten, kann jedoch nicht gänzlich
ausgeschlossen werden.
Prognostizierte Gebirgsartenverteilung:
GA 1b (12 %), GA 7g (15 %), GA 7h (51 %), GA 8e (22 %).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 257
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
8.5
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Ergänzende baugeologische Hinw eise und Angaben
8.5.1 Angaben zum Quellverhalten
Der baugeologischen Beurteilung des Quellverhaltens liegen die mittels RDA durchgeführten
mineralogischen bzw. tonmineralogischen Untersuchungen, sowie Laboruntersuchungen
zum Wassergehalt und Quellversuche zugrunde.
Grundsätzlich muss zwischen einem Quellvermögen, welches aus der Wasseraufnahme von
quellfähigen Tonmineralen und einem Quellen (bzw. „Schwellen―), das aus der Umsetzung
von Anhydrit zu Gips resultiert, unterschieden werden.
Als quellfähige Tonminerale gelten vor allem Smektit bzw. Montmorillonit, in geringerem
Ausmaß Vermiculit und teilweise Mixed-layer-Tonminerale. Quellfähige Tonminerale
entstehen
überwiegend
sekundär
durch
Tonmineral-Umbildung
und
–Neubildung
diagenetisch (tonige Sedimente) bzw. in tektonisch beanspruchten bzw. gestörten Bereichen
aus silikatischen Gesteinen. Ein Quellpotential ist nur gegeben, wenn der Wassergehalt des
Gesteins im Gebirge so niedrig ist, dass noch keine Sättigung des Wasseranlagevermögens
der quellfähigen Tonminerale eingetreten ist. In diesem Fall erfolgt bei Wasserzutritt ein
Quellvorgang – abhängig von der Durchlässigkeit des über Trennflächen benetzbaren
Gebirgsvolumens – relativ rasch (oft innerhalb weniger Tage), kann aber bei geringer
Durchlässigkeit auch über Jahre bis Jahrzehnte anhalten.
Der Quell-/(Schwell-)vorgang im anhydritführenden Gebirge beruht auf einer Hydratation von
Anhydrit unter einer Umbildung des Kristallgitters zu Gips. Dabei tritt bei vollständiger
Umsetzung eine Volumenzunahme um ca. 61 % auf. Dieser Vorgang erfolgt jedoch bei
Wasserkontakt mit massigem Anhydrit aufgrund der geringen hydratisierbaren Oberfläche
sehr langsam, Quellerscheinungen können hier oft gar nicht (z.B. bei gleichzeitig erfolgender
Lösung des Gipses im Bergwasser) bzw. erst nach Jahren bis Jahrzehnten festgestellt
werden. Fein im klüftigen Gestein bzw. im Schichtverband verteilter Anhydrit zeigt jedoch
aufgrund der wesentlich größeren hydratisierbaren Oberfläche meist ein rasch einsetzendes
und hohes Quellvermögen.
Tonmineralogisch bedingtes Quellverhalten:
Im Rahmen der zwischen 2006 und 2009 durchgeführten 171 tonmineralogischen
Untersuchungen von Bohrkernproben aus den Erkundungsbohrungen, wurde der jeweils
röntgenographisch bestimmbare Anteil an quellfähigen Tonmineralen als Smektit angegeben
(Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0201). Die Ergebniswerte als Prozentanteile am
Gesamtgestein (effektiver Smektitgehalt) sind in den Übersichtstabellen (Dokument Nr.
5510-EB-5000AL-00-0003) zusammengefasst dargestellt.
Die Ergebnisse zeigen grundsätzlich keine außergewöhnlich hohen Gehalte an quellfähigen
Tonmineralen. Meist liegen die Anteile im unteren Prozentbereich zwischen 1 und 5 %.
Höhere Anteile (meist im Bereich zwischen 5 und 10 %) werden in kataklastischen
Störungsgesteinen, die auf cm- bis m-starke bzw. selten über 10 m starke Zonen beschränkt
sind, angetroffen. Im trassenrelevanten Bereich wurde der höchste Gehalt mit 30 %
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 258
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Montmorillonit (effektiv) in einem cm-starken Kataklasit in den Phylliten der „SilbersbergGruppe― (B 13, Altprojekt) angetroffen.
Quellfähige Schichten, die vereinzelt als cm- bis dm-starke Lagen (z.B. kataklastische
Scherbahnen)
gegenständliche
im
ansonsten
nicht
Bauvorhaben
aus
quellfähigen
Gebirge
geotechnischer
auftreten,
Sicht
nicht
sind
für
das
maßgeblich.
Zu
berücksichtigen sind dagegen jene quellfähigen Tonmineralanteile, die in einem relevanten
Gebirgsvolumen vom oberen m-Bereich aufwärts vorliegen.
Dies ist in Teilbereichen der Grauwackenzone (Phyllite der „Silbersberg-Gruppe―,
Graphitphyllite der Veitscher Decke), in Serizitphylliten und den Rhät-Tonschiefern des
Permomesozoikums über Teilbereiche gegeben (meist bis zu 2 % effektiver Smektitgehalt).
Diese Gesteine sind in der Regel gering bis sehr gering wasserdurchlässig, eine „Sättigung―
des
Wasseranlagevermögens
von
quellfähigen
Tonmineralen
ist
lediglich
in
oberflächennahen Bereichen anzunehmen. In den Tunnelstrecken mit prognostizierten
Gebirgsarten GA 2a, GA 3a, GA 5a, GA 5d, GA 5e und GA 5g ist daher mit einem
„schwachen― Quellpotential zu rechnen. In zerscherten und bis zu Kataklasit entfestigten
Abschnitten dieser Gesteine (GA 8c, GA 8d und GA 8f) können grundsätzlich höhere Anteile
(meist 2 % bis 5 %, lokal auch über 5 %) an quellfähigen Tonmineralen in einem relevanten
Gebirgsvolumen auftreten („mäßiges― Quellpotential).
In Gneisen und Glimmerschiefern bis Phylliten des Semmering-Kristallins beschränkt sich
das Vorkommen von quellfähigen Tonmineralen auf stark gescherte, phyllitische Bereiche
(GA 7f). Die quellfähigen Anteile können in diesem Gestein bis zu 7 % betragen. In
kataklastischen Störungszonen dieser Gesteine (GA 8c, GA 8d) können bis zu 10 %
effektive Smektitgehalte auftreten. Das Quellpotential ist hier als „mäßig― bis „hoch―
einzustufen.
Das Auftreten
quellfähiger
Tonminerale
in
den
Gesteinen
des Wechselkristallins
(Wechselschiefer und Wechselgneise) ist vorrangig an cm- bis örtlich dm-starke Kataklasite
bzw. an lokal bis m-starke gescherte phyllitische Zonen (GA 6f) gebunden. Aufgrund der
geringen Mächtigkeit dieser Zonen im ansonsten nicht quellfähigen Gebirge, sind diese
Bereiche geotechnisch größtenteils nicht maßgeblich. Lediglich in Störungszonen größerer
Ausdehnung (GA 8c, GA 8d) können relevante Gebirgsvolumina mit „schwachem― bis
„mäßigem― Quellpotential auftreten.
Karbonatgesteine enthalten im Allgemeinen keine quellfähigen Tonmineralanteile. Lediglich
in Rauhwacken und Brekzien (vor allem Störungsbrekzien) der Gebirgsarten GA 4g und GA
4f wurden Smektitanteile bis zu einigen Prozent festgestellt („schwaches― bis „mäßiges―
Quellpotential). Aufgrund der meist geringen Stärke tonmineralführender Schichten wird dies
als geotechnisch nicht relevant eingeschätzt.
Die Ergebnisse der durchgeführten Quellversuche (Freiquellversuche, Quellhebeversuche
nach Huder-Amberg und Quelldruckversuche) sind den beiliegenden Übersichtstabellen
(Dokument Nr. 5510-EB-5000AL-00-0003) zu entnehmen. Die originalen Messprotokolle sind
in Dokument Nr. 5510-EB-BM50AL-00-0203 enthalten. Die axiale Dehnung
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
0
der
Seite 259
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
untersuchten
Proben
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
im
Freiquellversuch
erreichte
Werte
bis
zum
einstelligen
Prozentbereich (Ausnahme: eine Probe mit 10,6 %). Die Quelldehnung nach Huder-Amberg
zeigte ähnliche Größenordnungen. Die ermittelten Quelldrücke lagen meist unter 300 kN/m².
Diese Größenordnung wurde nur von einer Probe aus Rhät-Tonschiefern (KB-11/08) mit 364
kN/m² und einer Probe aus einer Störungsbrekzie (KB-11/08) mit 840 kN/m² überschritten.
Die Probe aus der Störungsbrekzie ist allerdings nur für einen wenige Meter starken Bereich
repräsentativ, der voraussichtlich in dieser Form auf Tunnelniveau nicht angetroffen wird.
Anhydrit-bedingtes Quellverhalten:
In den Sulfatgesteinen des „Keuperzuges― und des „Alpinen Verrucano― weisen die
mineralogischen Untersuchungen vorrangig Gips als relevantes Sulfatmineral aus. Anhydrit
wurde selten, meist als Spuren bzw. örtlich bis zu wenigen Prozent bestimmt, bzw. es konnte
röntgenographisch
gipsführenden
Anhydrit
nicht
Serizitphylliten
und
sicher
verifiziert
Serizitschiefern
werden.
dieser
Untersuchungen
Einheiten
ergeben
von
lokal
Anhydritgehalte bis zu 3 %. Anhydritgehalte von weniger als 5 % sind erfahrungsgemäß
geotechnisch
Gebirgsbereich
nicht
10
maßgeblich.
(„Keuperzug―
Allerdings
und
ist
„Alpiner
nach
aktuellem
Verrucano―
des
Kenntnisstand
im
Graßberg-Schlagl-
Störungssystems) das Auftreten von Anhydrit über die bisher festgestellten, geringen Anteile
hinausgehend, nicht auszuschließen.
Nur eine untersuchte Probe von Kernmaterial der Bohrung KB-27/08 aus dem SemmeringKristallin des Gebirgsbereiches 23, die von einer wenige dm-mächtigen Lage aus
Serizitphyllit und Anhydrit stammt, wies 66 % Anhydrit auf. Aufgrund der geringen
Ausdehnung dieser Schicht besitzt der hohe Anhydritanteil nur eine sehr begrenzte, lokale
Bedeutung.
Die an Sulfatgesteinsproben durchgeführten Quellversuche ergaben im Freiquellversuch
axiale Dehnungen
0
< 1 %, Quelldehnungen im Huder-Amberg-Versuch bis zu 1,4 % und
maximale Quelldrücke bis 142 kN/m².
8.5.2 Gasführung des Gebirges
Gasaustritte wurden im Rahmen der Erkundungsmaßnahmen ausschließlich bei der
Bohrung
KB-39/08
in
anisischen
Dolomiten
des
Gebirgsbereiches
10
(Karbonatgesteinsdeckel des „Keuperzuges―) angetroffen. Dabei wurde organoleptisch
Schwefelwasserstoff (H2S) und messtechnisch Stickstoff (N2) festgestellt. Methan (CH4)
konnte nicht nachgewiesen werden.
Im Zusammenhang mit einer potentiellen Methangasführung sind graphitische Phyllite bis
Metasiltsteine der Veitscher Decke und Tonschiefer („Rhätschiefer―) des Keuperzuges in
Betracht zu ziehen. Die bei der Ablagerung dieser Gesteine vorhandenen organischen
Anteile können in weiterer Folge zu Methangasbildungen geführt haben. Nach aktuellem
Kenntnisstand ist daher eine potentielle Gasführung (Methan) in Teilen der Gebirgsbereiche
4 und 5 (Veitscher Decke) und 10 (Keuperzug) nicht auszuschließen. Als Speichergesteine
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 260
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
mit entsprechendem Kluftvolumen kämen dabei Metasandsteine (Gebirgsbereiche 4 und 5)
oder Rhätkalke (Gebirgsbereich10) in Frage.
Für den Tunnelvortrieb sind in diesen Bereichen entsprechende Maßnahmen seitens der
Tunnelplanung zu berücksichtigen.
Grundsätzlich ist durch das Einwirken von Kohlendioxid auf Eisensulfide unter anaeroben
Bedingungen die Bildung von Schwefelwasserstoff (H2S) möglich. Ein Potenzial für
entsprechende Prozesse wäre dabei in den kristallinen Gesteinseinheiten des WechselKristallins und des Semmering-Kristallins gegeben, in denen vielfach Pyrit-Gehalte bis
wenige Prozent auftreten.
In den Grobgneisen der Bohrung KB-34/08 wurde in einer Bohrteufe von rd. 72 m
schwefeliger Geruch an den Bohrkernen festgestellt. Die Beobachtungen könnten auf
Schwefelwasserstoff in Verbindung mit den angeführten Prozessen zurückzuführen sein. Die
Grobgneise liegen hier geklüftet und mit verwitterten Trennflächen vor und befinden sich
unterhalb des Grundwasserspiegels. Entsprechende Hinweise auf Tunnelniveau sowie in
anderen Bohrungen im Grobgneis liegen nicht vor. Ein Auftreten von Schwefelwasserstoff ist
jedoch innerhalb der Grobgneise nicht gänzlich auszuschließen.
Entsprechende
Maßnahmen
wären
im
Zuge
des
Tunnelvortriebs
im
Grobgneis
gegebenenfalls zu berücksichtigen (Gebirgsbereich 27, Zugangsstollen Grautschenhof,
Baulüftungsschaft Sommerau).
In den übrigen Kristallingesteinen (Glimmerschiefer-Folge, Gneis-Grüngesteins-Folge,
Wechsel-Kristallin) erscheint eine Gasführung insbesondere auf Grund des fehlenden
Kluftvolumens als Speicher sehr unwahrscheinlich.
In den übrigen Gebirgsabschnitten liegen weder aus historischen Unterlagen noch aus den
bisherigen Erkundungen Hinweise auf eine etwaige Gasführung des Gebirges vor.
8.5.3 Betonaggressivität von Bergwässern
Hinsichtlich betonangreifender Eigenschaften von Bergwässern sind unter den vorliegenden
geologischen Verhältnissen vor allem die teilweise festgestellten Sulfatgehalte maßgeblich.
Diese resultieren in erster Linie aus den in Teilbereichen des Projektgebietes am Gesteinsund Gebirgsaufbau beteiligten sulfathaltigen Mineralen und Gesteinen. Vor allem das
Vorhandensein gipsführender Gesteine (als feine Kluftfüllungen, cm- bis dm-starke Lagen
und bis über 10 m starke Züge) führt aufgrund der leichten Lösbarkeit von Gips im
Bergwasser zu hohen Sulfatgehalten. Hinsichtlich eines Auftretens von erhöhten
Sulfatgehalten in Bergwässern sind daher vorrangig die permomesozoischen Gesteine, lokal
jedoch auch Kristallingesteine des Semmering-Kristallins betroffen. Folgende Bereiche sind
dabei zu berücksichtigen:
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 261
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Tattermann-Schuppe, Gebirgsbereich 6 inklusive angrenzende Abschnitte des
Gebirgsbereiches 5 (Grenzbereich der Veitscher Decke)
Talhof-Aue-Störung
und
Semmering-Kristallinspan
südlich
Aue
(inkl.
permomesozoische Einschuppungen) des Gebirgsbereiches 7
Semmering-Kristallin mit örtlich Einschuppungen gipsführender permomesozoischer
Gesteine aus dem „Keuperzug― entlang der „Graßbergstörung―, Gebirgsbereich 9
„Graßberg-Schlagl-Störungssystem― mit dem Permomesozoikum des „Keuperzuges―
und des „Alpinen Verrucano―, Gebirgsbereich 10, inklusive angrenzendem
Gebirgsbereich 11 (Rauhwacken und Brekzien des nördlichen Otterstockes)
„Alpiner Verrucano― der südlichen Otterbasis, Gebirgsbereich 13, Übergangszone zu
den Wechselschiefern, Gebirgsbereich 14 und der unmittelbar anschließende
Abschnitt der Wechselschiefer in Gebirgsbereich15
Permomesozoikum
(insbesondere
„Alpiner
Verrucano―)
im
Bereich
des
Fröschnitzgrabens, Gebirgsbereich 22
Gneis-Grüngesteins-Folge des Semmering-Kristallins; Westabschnitt Gebirgsbereich
23 und Gebirgsbereich 24
Aus den durchgeführten Erkundungsbohrungen in diesen Gesteinen konnten nur aus dem
Gebirgsbereich 6 repräsentative Bergwasserproben gewonnen werden. Analysenergebnisse
von Bergwasserproben aus den Bohrungen KB-06/08, KB-08/08 und KB-09/08 wurden auf
Betonaggressivität untersucht. Gemäß ÖNORM B 4710-1 (Tab. 2, S. 24) zeigten sich nur
beim Parameter Sulfat Überschreitungen der Grenzwerte für betonangreifende Wirkung der
Klassen XA1 (200-600 mg SO4/l) bzw. XA2 (600-3000 mg SO4/l). Die höchsten Werte
wurden im Bergwasser aus KB-06/08 mit 1840 mg/l, die niedrigsten in KB-09/08 mit 225 mg/l
gefunden. Aus den übrigen oben angeführten Gebirgsbereichen mit schwefelhältigen
Mineralien konnten wegen der sehr geringen Gebirgsdurchlässigkeiten keine repräsentativen
Beprobungen (keine ausreichenden Bergwasserzutritte, Beeinflussung durch Bohrspülung,
geringe Bohrlochstandfestigkeit) durchgeführt werden. Der Sulfatgehalt kann für diese
Bereiche daher nur als maßgeblich vorhanden eingeschätzt werden. Es kann aber davon
ausgegangen werden, dass vorhandene Bergwässer in diesen Abschnitten ebenfalls in die
Klassen XA1 bis XA3 gemäß ÖNORM B 4710-1 eingestuft werden müssen. Vereinzelt
zeigen auch Quellaustritte in den Gebirgsbereichen 5 (FS038, FS039), 6 (FS098, FS704,
FS705), 10 (FS062, FS064) und 14 (FS123) deutlich erhöhte Sulfatgehalte. Obwohl es sich
dabei durchwegs um oberflächennahe Quelleinzugsgebiete handelt, können diese
Ergebnisse auch als Hinweis auf hohe Sulfatgehalte des tieferen Bergwassers gedeutet
werden.
Im Bereich des Permomesozoikums nahe dem Fröschnitzgraben kann anhand der
verfügbaren hydrochemischen Untersuchungen eine Betonaggressivität der Wässer nicht
zwingend abgeleitet werden. Das Vorhandensein von Sulfatgesteinen lässt jedoch
entsprechende Eigenschaften der Wässer nicht ausschließen.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 262
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Im Bereich der sulfatmineralführenden Anteile der Gneis-Grüngesteins-Folge erbrachten
hydrochemische Untersuchungen keine signifikant erhöhten Sulfatgehalte. Betonaggressive
Eigenschaften von lokalen Bergwasserführungen können jedoch auch hier lokal nicht
ausgeschlossen werden.
8.5.4 Hinweise zu Bohrbarkeit und W erkzeugverschleiß
Zur Beurteilung der Bohrbarkeit und des Werkzeugverschleißes können die durchgeführten
geologischen
und
felsmechanischen
Laborversuche
herangezogen
werden,
wobei
insbesondere folgende Versuchsmethoden relevante Ergebnisse liefern:
Mineralbestand und Quarzäquivalent-Gehalt
Dünnschliffbearbeitungen (Korngefüge, Texturkoeffizient)
Abrasivitätstests nach CERCHAR
Einaxiale und triaxiale Druckversuche
Spaltzugversuche
Die Versuchsergebnisse wurden nach Gesteinsarten getrennt ausgewertet. Entsprechende
Angaben zu den spezifischen Gesteinseigenschaften sind in den Beschreibungen der
baugeologischen Einheiten (Kapitel 7.1) sowie in den beigelegten Gebirgsartenblättern in
Dokument Nr. 5510-EB-5000AL-02-0002 angeführt.
Hinsichtlich
der
Beurteilung
der
Bohrbarkeit
stellen
v.a.
die
einaxiale
Gesteinsdruckfestigkeit [MPa], die Spaltzugfestigkeit [MPa] sowie die Zerstörungsarbeit Wz
[kJ/m³] signifikante Kenngrößen dar.
Gemäß der ermittelten Festigkeitseigenschaften kann v.a. für folgende Gesteinseinheiten
eine erschwerte Bohrbarkeit abgeleitet werden:
Kalk, Kalkmarmor
Albitphyllit, schiefrig (teilweise)
Dolomit, Dolomitmarmor
Gneis-Grüngestein
Quarzit
Grüngestein
Albitgneis
Glimmerschiefer
(v.a.
in
„gneisiger―
Ausbildung)
Gneis, quarzreich bis quarzitisch
Grobgneis
Der Werkzeugverschleiß wird neben den oben genannten Festigkeitsparametern
insbesondere vom Gehalt schleißscharfer Minerale (v.a. Quarzgehalt bzw. äquivalenter
Quarzgehalt
[%])
sowie
von
Korngröße,
-form
und
-verband
des
Gesteins
(Dünnschliffbearbeitungen, Texturkoeffizient) bestimmt. Die durchgeführten Abrasivitätstests
nach CERCHAR liefern als Modellversuchsverfahren ein unmittelbares Maß für den
Werkzeugverschleiß.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 263
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die ermittelten CERCHAR-Werte weisen v.a. folgende baugeologische Einheiten als „sehr
abrasiv― bis teils „extrem abrasiv― aus:
Metasandstein
Gneis, quarzreich bis quarzitisch
Quarzit
Gneis-Grüngestein
Albitphyllit
Grüngestein
Phyllit, graphitreich (teilweise)
Glimmerschiefer - Quarzphyllit
Albitgneis
Phyllit, Phyllonit (teilweise)
Albitschiefer, graphitisch
Grobgneis
Neben den Gesteinseigenschaften ist für die Beurteilung der Lösbarkeits- bzw.
Verschleißeigenschaften des Gebirges die Beschaffenheit des Trennflächengefüge mit zu
berücksichtigen, wobei Trennflächendichte und Trennflächenorientierung wesentlichen
Einfluss nehmen können. Insbesondere bei stark zerlegtem bis gestörtem Gebirge ist die
Lösbarkeit/Bohrbarkeit deutlich erleichtert und die Abrasivität herabgesetzt.
8.5.5 Hinweise zur Injizierbarkeit des Gebirges
Injektionsmaßnahmen sind im Rahmen des Projektes vor allem zur Reduktion von
Bergwasserzutritten in stark wasserführenden Gesteinen sowie lokal für Maßnahmen zur
Untergrundverbesserung von Bedeutung.
Die Injizierbarkeit der entlang der Tunneltrasse auftretenden Gesteine wurde im Rahmen der
vorliegenden Bearbeitung lediglich grob nach baugeologischen Kriterien und ohne
Berücksichtigung unterschiedlicher Eigenschaften möglicher Injektionsmaterialien und
Injektionsverfahren beurteilt.
Grundlage dafür bilden für Festgesteine, die im Rahmen der Untersuchungen und
Auswertungen festgestellten Trennflächen, deren Häufigkeit, Persistenz, Beschaffenheit,
Öffnungsweiten, Bestege bzw. Füllungen und vorhandene Verkarstungserscheinungen und
der daraus resultierenden Durchlässigkeiten und nutzbaren Kluftvolumina. Zur Beurteilung
der Gebirgsdurchlässigkeit wurden die Ergebnisse von hydraulischen Bohrlochversuchen
herangezogen.
Diese je Gebirgsart durchgeführte Grobbeurteilung ist jeweils in den beiliegenden
Gebirgsartenblättern (Dokument Nr. 5510-EB-5000AL-00-0002) enthalten.
Grundsätzlich sind ausgeprägt feinkörnige, phyllitische Gesteine der „Silbersberg-Gruppe―
(Grauwackenzone), der Serizitphyllite des „Alpinen Verrucano― und des „Keuperzuges― bzw.
der „Rhätschiefer― (Permomesozoikum) der Gebirgsarten GA 2a, GA 3a, GA 5a, und GA 5d
wegen der fehlenden Kluftvolumina und der sehr geringen Durchlässigkeiten entlang der
Trennflächen (meist durch feinkörnige Bestege „abgedichtet―) als „nicht injizierbar―
einzustufen. In diese Kategorie fallen auch die im Zusammenhang mit den oben genannten
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 264
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Phylliten vergesellschafteten Sulfatgesteine (GA 5f), die praktisch keinerlei für eine
Injektionsgutaufnahme
nutzbaren
Trennflächen
aufweisen.
Dies
gilt
auch
für
Störungsgesteine aus Phylliten bzw. Störungsgesteine mit maßgeblichem Feinanteil (GA 8c,
GA 8d und GA 8f), die als weitgehend „dicht― einzustufen sind.
Eine sehr geringe bis in Teilbereichen nicht gegebene Injizierbarkeit ist generell für Schiefer
des Permomesozoikums bzw. der Grauwackenzone der Gebirgsarten GA 2b, GA 5e, GA 5g
anzuschätzen. Diese Gesteine weisen ebenfalls kein bzw. ein nur lokal und in sehr geringem
Umfang nutzbares Kluftvolumen auf. Die Durchlässigkeit entlang der Trennflächen ist meist
durch feinkörnige Trennflächenbestege stark herabgesetzt. Ähnliches gilt auch für die
permomesozoischen Quarzite (Gebirgsarten GA 5b und GA 5c), die Gesteine der
Wechselschiefer (Gebirgsarten GA 6a, GA 6b und GA 6c), für den Wechselgneis
(Gebirgsarten GA 6d, GA 6e, und GA 6f) und für die Glimmerschiefer bis Phyllite des
Semmering-Kristallins (GA 7d, GA 7e und GA 7f). Störungsgesteine aus Karbonatgesteinen,
Quarziten und Grobgneis (GA 8a, GA 8b und GA 8e) werden ebenfalls als sehr gering
injizierbar angeschätzt. Diese weisen in der Regel aufgrund von Feinanteilen bzw. einer sehr
dichten Lagerung und starken Verzahnung der Gesteinspartikel ebenfalls nur sehr geringe
Durchlässigkeiten auf.
Als in geringem Ausmaß injizierbar, weil nutzbare Kluftwegigkeiten teilweise mangels
feinkörniger Trennflächenfüllungen oder –Bestege vorhanden sind, gelten Metasandsteine
und Metakonglomerate der Grauwackenzone (Gebirgsart GA3b), Dolomite bzw. zerlegte
Karbonatgesteine der Gebirgsarten GA 4d und GA 4e und die Gesteine der GneisGrüngesteins-Folge im Semmering-Kristallin (Gebirgsart GA 7a, GA 7b und GA 7c).
Als „eingeschränkt injizierbar― wurden Kalksteine und Kalkmarmor der Gebirgsarten GA 4a,
GA 4b und GA4c sowie die „aufgelockerten― Karbonatgesteine der GA 4h eingeschätzt. Hier
ist in Teilbereichen aufgrund von Verkarstungserscheinungen eine hohe Durchlässigkeit
entlang der Trennflächen gegeben. Die Injizierbarkeit beschränkt sich allerdings auf das
vernetzte Kluftsystem und ist stark abhängig von den Öffnungsweiten der Trennflächen. Bis
in den cm-Bereich erweiterte Karstklüfte bedingen in diesen Gesteinen eine teilweise hohe
Injektionsgutaufnahme. Die Erreichbarkeit gering durchlässiger bzw. die Injizierbarkeit des
gesamten relevanten Kluftvolumens ist damit jedoch nicht gewährleistet. Eine vergleichbar
hohe Injektionsgutaufnahme ist für Rauhwacken und Brekzien (GA 4f und GA 4g) in der
ungesättigten Zone (oberhalb des Bergwasserspiegels) aufgrund von oft vorhandener,
karstbedingt
erweiterter
Spalten
und
unregelmäßiger,
zusammenhängender
Lösungshohlräume gegeben. In tieferen Niveaus (dies gilt vorrangig für die Brekzien auf
Höhe des Tunnels) ist bei geringer Vernetzung der oft nur lokal vorhandenen
Lösungshohlräume bzw. wegen fehlender Karstwegigkeiten die Durchlässigkeit in diesen
Gesteinen stark herabgesetzt. Grobgneise des Semmering-Kristallins (GA 7g, GA 7h)
weisen entlang des Trennflächensystems teilweise ein zusammenhängendes und nutzbares
Kluftvolumen auf und wurden daher ebenfalls als „eingeschränkt injizierbar― eingestuft.
Lockergesteine der Gebirgsarten GA 1a und GA 1b weisen bezüglich ihrer Injizierbarkeit
eine größere Bandbreite auf. Diese ist abhängig vom vorhandenen Feinanteil und dem
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 265
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
nutzbaren Porenraum. Sehr feinanteilarme Lockergesteine aus Karbonatgesteinen und
Quarzit sind als gut injizierbar anzusehen. Phyllitischer Hangschutt mit weitgehender
Komponentenentfestigung bzw. sehr feinanteilreiche Alluvionen sind dagegen als sehr
gering injizierbar bis kaum injizierbar einzustufen.
8.5.6 Hinweise zum Potenzial amphibolgebundener Asbestführung
Allgemeines
Die Bedeutung von einem eventuellen Auftreten von Asbest im Baugrund ist durch das
nachgewiesene gesundheitliche Gefährdungspotenzial kleinster eingeatmeter Mineralpartikel
gegeben.
Die Bezeichnung „Asbest― wird dabei für einen feinstfaserigen Habitus von Mineralen
angewandt. Diese feinstfaserige Mineralausbildung ist ausschließlich an einige wenige
Minerale der Serpentin-Gruppe (Chrysotil) und der Amphibol-Gruppe (Aktinolith, Amosit,
Anthophyllit, Krokydolith und Tremolit) gebunden. Die genannten Minerale sind durch einen
spezifischen Mineralchemismus definiert und können sowohl „asbestiform― (feinstfaserig,
häufig gebündelt in Klüften und Adern) als auch „nicht asbestiform― (z.B. stängelig, diffus im
Korngefüge der Gesteine mit anderen gesteinsbildenden Mineralen vergesellschaftet)
auftreten.
Der makroskopische Befund aus der geologische Geländearbeit und der Bohrkernaufnahme
wie auch der mikroskopische Befund aus Dünnschliffauswertungen liefern keine Hinweise
auf ein Auftreten von Asbest. Entsprechende Minerale der Serpentin-Gruppe sind aus dem
Untersuchungsgebiet nicht bekannt. Unterschiedliche Minerale der Amphibol-Gruppe sind
insbesondere in den Grüngesteinen der Gneis-Grüngesteins-Folge des SemmeringKristallins ausgebildet.
Amphibolführende Gesteine
Die Gesteine der Gneis-Grüngesteins-Folge des Semmering-Kristallins bauen entlang der
Trassenführung einen rd. 3 km langen Gebirgsabschnitt auf (Gebirgsbereiche 23 und 24).
Amphibole (v.a. Hornblenden) sind hier streckenweise und in unterschiedlichen
Prozentsätzen am Mineralbestand der Gesteine beteiligt. Die Amphibole sind dabei als
stängelige Mineralkörner in das Korngefüge aus meist Epidot, Feldspat, Quarz, Chlorit und
Glimmermineralen eingebettet.
Die wesentlichen baugeologischen Einheiten der Gneis-Grüngesteins-Folge sind die
Einheiten „Grüngestein" sowie „Gneis-Grüngestein".
In der Einheit „Grüngestein" tritt Amphibol z.T. als gesteinsbildendes Mineral auf und ist
gemeinsam mit Epidot und Chlorit ("Grünminerale") für die Namensgebung des Gesteins
verantwortlich. Minerale der Amphibol-Gruppe (v.a. Hornblenden) machen dabei im Schnitt
rund 20 % des Mineralbestandes aus, wobei lediglich 3 von 18 Proben Amphibol-Gehalte
über 25 % (Maximalwert 66 %) ausweisen. Die Grüngesteinslagen können Mächtigkeiten bis
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 266
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
in den 10er-Meter-Bereich aufweisen und nehmen eine anzunehmende Gesamterstreckung
entlang der Trasse von rd. 450 bis 600 m ein.
Die baugeologische Einheit "Gneis-Grüngestein" besteht im Wesentlichen aus Gneisen
ohne Amphibol-Führung. Vereinzelt können jedoch auch die Gneise Amphibol als
Nebengemengteil enthalten (7 von 28 Proben, Maximalwert 11 %) bzw. können
Grüngesteinslagen mit Mächtigkeiten im dm- bis unteren m-Bereich als Einschaltungen
auftreten. Die Einheit „Gneis-Grüngestein" wird über eine Vortriebstrecke von rd. 1950 bis
2100 m prognostiziert.
Spezifische Untersuchungen
Zur Abklärung eines eventuellen Auftretens von Asbestmineralen im Untersuchungsgebiet,
wurde die TECHNISCHES BÜRO BAUER GMBH, Wien und die G.U.T GRUPPE
UMWELT+TECHNIK GMBH, Linz beauftragt. Im Zuge der Bearbeitung wurde eine Reihe
von
speziellen
mineralchemische
Untersuchungen
und
durchgeführt,
die
rasterelektronenmikroskopische
röntgendiffraktometrische,
Methoden
umfassen
(siehe
Dok. Nr. 5510-EB-BM30-AL-00-0001).
Die Auswahl der untersuchten Proben erfolgte in interdisziplinärer Zusammenarbeit der
unterzeichnenden Bearbeiter mit den o.a. Fachplanern.
Es wurden insgesamt 50 Proben aus unterschiedlichen geologischen Einheiten untersucht,
wobei insbesondere Gesteinseinheiten betestet wurden, in denen aus mineralogischer Sicht
eine Bildung von Asbestphasen möglich erscheint.
Die ersten röntgendiffraktometrischen Analysen brachten das Ergebnis, dass in 38 Proben
keine Mineralphasen mit Potenzial zur Asbestfaserbildung vorliegen.
Die Analysen zeigten jedoch, dass die in den Gesteinen der Gneis-Grüngesteines-Folge
(v.a. Grüngesteine) auftretenden Amphibole vielfach als Magnesiohornblende vorliegen,
deren chemische Zusammensetzung und struktureller Aufbau Asbestvarietäten nahe steht.
Zur Abklärung, ob es sich bei diesen Mineralen um Asbest handelt, wurden an 10 der als
„auffällig― erachteten Proben vertiefte Untersuchungen angestellt.
Für die weiterführenden Untersuchungen wurden die Gesteinsproben feinst gemahlen. Unter
dem Rasterelektronenmikroskop (REM) wurden Gesteinspartikel mit als „lungengängig―
identifizierten
Abmessungen
ausgewählt
und
mittels
der
angeschlossenen
energiedispersiven Röntgenmikroanalyse (EDX) mineralchemisch bestimmt.
Die Ergebnisse und deren Beurteilungen sind in den Unterlagen der TECHNISCHES BÜRO
BAUER GMBH (Dok. Nr. 5510-EB-BM30-AL-00-0001) im Detail dargestellt und können
wiefolgt zusammengefasst bzw. zitiert werden:
Die vertieften Untersuchungen mittels REM ergaben keinen Nachweis von
faserförmigen Asbestmineralen. Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen
charakteristischer Kristallbruchstücke zeigen in allen Fällen stängeligen oder
plättchenartigen Habitus.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 267
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Die kristallchemischen Analysen (EDX) ergaben für 9 von 10 Proben, dass keine
Asbestphase vorliegt. Das Analysenergebnis einer Probe (aus KB-27/08) erbrachte
mit dem Mineral Tremolit eine Mineralvarietät, die chemisch als Amphibol-Asbest
einzustufen ist. Die Kornform entspricht jedoch einem stängeligen und nicht einem
faserigen Kristallhabitus.
„In Hinblick auf die Beurteilung der Deponierbarkeit erlauben die Ergebnisse der
vorliegenden Untersuchungen die Aussage, dass der Tunnelausbruch aus dem
Grüngesteinsbereich der Amphibolite keinesfalls als Asbestabfall einzustufen ist.
Auch wenn vereinzelte Mineralbruchstücke unterschiedlichen Asbestvarietäten sehr
nahe stehen, handelt es sich nicht um Asbest.“
„Aus den vorliegenden Ergebnissen kann und darf nicht auf die Freisetzungsrate von
Mineralfasern beim Vortrieb geschlossen werden […]. Zwar wurden Asbeste nicht
nachgewiesen, jedoch bildet sich bei jeglicher Art des Auffahrens eines Tunnels
Gesteinsstaub. Im Tunnelabschnitt der Grüngesteine enthält Gesteinsstaub auch
Mineralbruchstücke von Hornblenden mit Längserstreckung.“
8.5.7 Hinweise zur Materialverwertung und Deponierung des Tunnelausbruches
Fragestellungen zur Wiederverwertbarkeit und Deponierbarkeit des Tunnelausbruches
wurden in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit anderen Fachplanern bearbeitet. Die
Aufgabe des Fachbereichs Geologie bestand im Wesentlichen in der gemeinsamen
Festlegung
repräsentativer
Probennahmen
sowie
einer
Hilfestellung
bei
der
Massenermittlung der zu erwartenden Kubaturen (Übertragung der Versuchsergebnisse auf
das Gebirgsvolumen). Die fachliche Beurteilung der Materialeigenschaften bezüglich
Wiederverwertbarkeit und Deponierbarkeit wurde jedoch von den im Folgenden genannten
Fachplanern durchgeführt.
Wiederverwertbarkeit
Da im gegenständlichen Projekt Freistrecken mit erdbaulichem Massenbedarf weitgehend
fehlen, wurde die Wiederverwertbarkeit des Tunnelausbruches insbesondere im Hinblick auf
eine Verwendung als Betonzuschlagstoff untersucht. Die Beurteilung erfolgte federführend
durch MATERIALCONSULT - Zivilingenieurbüro für Bauingenieurwesen, Dr. Walter Pichler,
Hart [75].
Die fachliche Beurteilung der Eignung der Gesteine als Betonzuschlagstoff stützt sich auf:
mineralogische
Parameter
(Schichtsilikatanteil,
Auftreten
von
Pyrit
und
Sulfatmineralen)
physikalische
Parameter
(einaxiale
Gesteinsfestigkeit,
Korndichte,
CERCHAR-
Abrasivitätsindex)
chemische Parameter (Gesamtschwefel, säurelöslicher Sulfatgehalt, wasserlöslicher
Chloridgehalt)
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 268
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
Abschätzung
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
der
Alkali-Reaktivität
(Alkali-Silikat-Reaktivität
und
Alkali-Dolomit-
Reaktivität), sowie die
Auftretenshäufigkeit der Gesteinseinheiten
Als
Ergebnis
der
Untersuchungen
wird
gemäß
MaterialConsult
lediglich
drei
baugeologischen Einheiten eine Eignung als Betonzuschlagstoff beigemessen. Die
entsprechenden Einheiten, ihre erwarteten Streckenlängen entlang des Haupttunnels sowie
der Ort ihres Auftretens (Gebirgsbereiche) ist in Tabelle 8 dargestellt.
Baugeologische Einheit
Streckenlänge
Gebirgsart
Gebirgsbereich
(Haupttunnel, 1 Röhre)
Kalkstein, Kalkmarmor
ca. 970 m
Dolomit, Dolomitmarmor
ca. 1245 m
Grobgneis
ca. 780 m
GB 8, GB 29,
GA 4a, GA 4b, GA 4d, GB 31 bis 33
GA 4e, GA 4h
GB 12, GB 29,
GB 31 bis 33
GA 7g, GA 7h
GB 27
Tabelle 8: Geologische Einheiten mit potenzieller Wiederverwertbarkeit als Betonzuschlagstoff.
Deponierbarkeit
Zur
Beurteilung
der
Eigenschaften
des
Tunnelausbruchs
im
Hinblick
auf
seine
Deponierbarkeit bzw. Einstufung nach Deponieklassen wurden von der TECHNISCHES
BÜRO
BAUER
GMBH,
Wien
umfangreiche
abfallchemische
Untersuchungen
durchgeführt (siehe Dok. Nr. 5510-EB-BM30-AL-00-0001).
Die Auswahl repräsentativer Kernproben erfolgte in interdisziplinärer Zusammenarbeit der
unterzeichnenden Bearbeiter mit dem abfallchemischen Fachplaner. Hiebei wurden gezielt
repräsentative Bohrkernabschnitte nach ihrer Zugehörigkeit zu den unterschiedlichen
baugeologischen Einheiten ausgewählt und zur Beprobung vorgeschlagen.
Aus den beprobten Kernstrecken wurden insgesamt 131 chemische Analysen nach
Deponieverordnung 2008 („Vollanalyse―) durchgeführt. Die seitens der TECHNISCHES
BÜRO BAUER GMBH erarbeiteten Ergebnisse und Beurteilungen können wie folgt
zusammengefasst werden:
Der Großteil der Proben entspricht den Anforderungen der Bodenaushubdeponie (109 von
131 Proben).
22 der 131 Proben können dem chemischen Analyseergebnis folgend nicht auf einer
Bodenaushubdeponie gelagert werden. Grenzwertüberschreitungen resultieren zum größten
Teil aus dem Auftreten von Sulfatmineralen (Gips, Anhydrit). Die entsprechenden Proben
sind dabei insbesondere dem Permomesozoikum („Alpiner Verrucano― bzw. „Keuperserie―)
zuzuordnen.
Die
betroffenen
baugeologischen
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Einheiten
sind
v.a.:
„Serizitphyllit―,
Seite 269
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
„Serizitschiefer―,
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
„Sulfatgestein―
und
„Quarzit―.
Untergeordnet
sind
auch
sulfatmineralführende Abschnitte der „Gneis-Grüngesteins-Folge― einer „höherwertigen―
Deponieklasse zuzuordnen.
Je nach Höhe der analysierten, geogen bedingten Sulfatbelastung wurden die Proben den
Klassen
Inertstoffdeponie
(4
Proben),
Baurestmassendeponie
(9
Proben)
und
Reststoffdeponie (6 Proben) zugeordnet.
Weitere drei Proben wurden infolge erhöhter Werte des Parameters Arsen im Feststoff der
Klasse Reststoffdeponie zugeordnet. Die Analysen entstammen jeweils einer Probe der
baugeologischen Einheit „Metasandstein― („Veitscher Decke―), dem „Albitgneis― des
Wechsel-Kristallins sowie einer Störungszone im Bereich der Grauwackenzone („Haltestelle
Eichberg Seitenverschiebung―).
Vertiefte mineralogische und chemische Analysen aus der Gneis-Grüngesteins-Folge des
Semmering-Kristallins zeigen, dass die amphibolführenden Grüngesteine nicht als
Asbestabfall einzustufen sind und die untersuchten Gesteine auf einer Bodenaushubdeponie
abgelagert werden können (TECHNISCHES BÜRO BAUER GMBH, Dok. Nr. 5510-EB-BM30AL-00-0001); (vgl. auch Kapitel 8.5.6).
Nach den Vorgaben des Bundesabfallwirtschaftsplanes BAWP 2006 erfolgte von der
TECHNISCHES BÜRO BAUER GMBH, Wien weiters eine Einstufung des Tunnelausbruchs
in Verwertungsklassen. Die Analysen erfolgten nach dem Parameterumfang der Tabellen 3
und 4, BAWP 2006 (Verwertungsklasse A2) und umfassen 24 Proben. Die Untersuchungen
zeigen, dass beim Großteil der Proben (15 von 24 Proben) Verwertungsklasse A2 nach
BAWP 2006 eingehalten wird. Für die restlichen Proben erfolgte nach chemischen Kriterien
eine Zuordnung zu Bodenaushubdeponie (5 Proben), Baurestmassendeponie (3) und
Reststoffdeponie (1 Probe); (Dok. Nr. 5510-EB-BM30-AL-00-0001).
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 270
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
9
9.1
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
VERZEI CHNISSE
Quellen- und Literaturverzeichnis
[1]
3G, FÜRLINGER, NEUBAUER, FORSTINGER+STADLMANN, 2008: SemmeringBasistunnel
neu
-
Baugeologisches
Gutachten
zum
Trassen-
und
Bahnhofauswahlverfahren; unveröffentl. Projektunterlagen, 2008
[2]
ARGE AUFSCHLUSS SEMMERING BASISTUNNEL NEU - GPS, INSOND,
PLANKEL, 2010: Erkundungsarbeiten 2008 - 2009; Bohrkernfotos KB-01/08 bis KB60/08; unveröffentl. Projektunterlagen, 2010.
[3]
ARGE AUFSCHLUSS SEMMERING BASISTUNNEL NEU - GPS, INSOND,
PLANKEL,
2010:
Erkundungsarbeiten
2008
-
2009;
Versuchsauswertungen,
Endberichte KB-01/08 bis KB-60/08; unveröffentl. Projektunterlagen, 2010.
[4]
ARGE
HABAU
-
TERRASOND,
2007:
Semmering
Basistunnel
Neu,
Erkundungsarbeiten 2006, Bohrkernfotos KB-01/06 bis KB-55/06; unveröffentl.
Projektunterlagen, 2007
[5]
ARGE
HABAU
-
TERRASOND,
2007:
Semmering
Basistunnel
Neu,
Erkundungsarbeiten 2006, Bohrkernfotos KB-01/07 bis KB-22/07; unveröffentl.
Projektunterlagen, 2007
[6]
ARGE
HABAU
-
TERRASOND,
2007:
Semmering
Basistunnel
Neu,
Erkundungsarbeiten 2006, Versuchsauswertungen, Endberichte KB-01/06 bis KB55/06; unveröffentl. Projektunterlagen, 2007
[7]
ARGE
HABAU
-
TERRASOND,
2007:
Semmering
Basistunnel
Neu,
Erkundungsarbeiten 2007, Versuchsauswertungen, Endberichte KB-01/07 bis KB22/07; unveröffentl. Projektunterlagen, 2007
[8]
ARGE HABAU - TERRASOND, 2007: Semmering Basistunnel Neu, Injektionstestfeld
2007, Bohrkernfotos - Testfeld; unveröffentl. Projektunterlagen, 2007
[9]
ARGE HABAU - TERRASOND, 2007: Semmering Basistunnel Neu, Injektionstestfeld
2007, Versuchsauswertungen, Endberichte - Testfeld, Fa. Fugro; unveröffentl.
Projektunterlagen, 2007
[10]
ARGE HABAU - TERRASOND, 2007: Semmering Basistunnel Neu, Injektionstestfeld
2007, Versuchsauswertungen, Endberichte, Testfeld, Fa. Golder; unveröffentl.
Projektunterlagen, 2007
[11]
ASAG, 1985: S6 Semmering Schnellstraße. Talübergang Schottwien. Geologischer
Längenschnitt.
[12]
ASAG, 1985: Talübergang Schottwien: Baugeologischer Lageplan.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 271
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
[13]
BARNICK
H.,
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
1966:
Die
Kapellener
Schiefer
im
imterostalpinen
Semmeringmesozoikum; Mitteilungen der Geologischen Gesellschaft in Wien; 59.
Band, Heft 2 S. 121—138, 1966.
[14]
BARTH, K., 1923: Kopie der Lagerungskarte des Kupferkiesbergbaues Trattenbach, 4
Grubenmasse "Emmerich, Moritz, Ludwig, Paul", 1:2880; St. Pölten.
[15]
BARTH, K., 1924: Kopie der Lagerungskarte des Kupferkiesbergbaues Trattenbach,
Grubenmaße "Herzog, Zugmayer, Chvostek, Koffmahn, Anna, Dora, Alfred, Siegfried",
1:2880; St. Pölten.
[16]
BAUER, F.K., 1968: Gipslagerstätten im Zentralalpinen Mesozoikum (Semmering,
Stanzertal). - Verh. Geol. Bundes-Anst., 1967: 70-90.
[17]
BERKA, R., SCHMIDT, K., SCHUSTER, R. & FRANK, W., 1998: Hercynian and
Permian metamorphism in the eastern part of the Austroalpine basement units
(Eastern Alps); Mitt. Österr. Miner. Ges., 143, S 242-245, Wien 1998.
[18]
BISTRITSCHAN, K., 1939: Ein Beitrag zur Geologie des Wechselgebietes. – Verh.
Zweigst. Wien Reichsst. Bodenforsch., 1939 (4): 11-115.
[19]
BRANDECKER, H., 1984: Semmering Schnellstraße S 6, BV 2022.1-Anschlusstelle
Gloggnitz-Anschlusstelle Maria Schutz, Baugeologisches Gutachten. – unveröff.
Gutachten an ASAG, Salzburg 11.4.1984.
[20]
BUNDESMINISTERIUM FÜR ARBEIT UND WIRTSCHAFT; ABTEILUNG IV/7b; 2008:
Bergbau-Informationssystem; Anfrage GZ BMWA-60.100/0001-IV/7b/2008; Schreiben
inkl. Beilagen sowie mündliche Auskünfte; Wien, 04.04.2008.
[21]
BUNDESMINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT, FAMILIE UND JUGEND, 2010:
Aktualisierende Angaben zur Anfrage nach eventuellen bergbaulich/-rechtlichen
Änderungen im Zeitraum 2008 - 2010; email der Abteilung IV - Energie und Bergbau
vom 19.03.2010.
[22]
BUS Z., GRENERCZY G., TOTHA L., P. MONUSA P., 2009: Active crustal
deformation in two seismogenic zones of the Pannonian region - GPS versus
seismological observations; Tectonophysics, Vol. 474, Issues 1-2, September 2009
[23]
CORNELIUS, H.P., 1935: Zur Seriengliederung der vorsilurischen Schichten der
Ostalpen. – Verh. Geol. Bundes-Anst., 1935: 74-80.
[24]
CORNELIUS, H.P., 1936: Erläuterungen zur geologischen Karte des Raxgebietes. –
Geol. Bundes-Anst., 54 S.
[25]
CORNELIUS, H.P., 1938: Bericht über außerplanmäßige Begehungen von Dr. H. P.
Cornelius auf Blatt Neunkirchen-Aspang (4956). – Verh. Geol. Bundes-Anst., 1938: S.
53.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 272
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
[26]
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
CORNELIUS, H.P., 1941: Die Vorkommen altkristalliner Gesteine im Ostabschnitt der
nordalpinen Grauwackenzone (Zwischen Ternitz und Turnau). – Mitt. Reichsamt f.
Bodenforschung, Zweigstelle Wien, 1941: 19-52.
[27]
CORNELIUS, H.P., 1941: Zur Einführung in die Probleme der nordalpinen
Grauwackenzone. – Mitt. Reichsamt f. Bodenforschung, Zweigstelle Wien, 1941: 1-7.
[28]
CORNELIUS. H.P., 1952: Gesteine und Tektonik im Ostabschnitt der nordalpinen
Grauwackenzone, vom Alpenostrand bis zu Aflenzer Becken. – Mitt. Geol. Ges. Wien,
42-43: 1-234.
[29]
DECKER,
K.,
PERESSON,
H.,
1998:
Tektonische
Auswertung
und
strukturgeologische Interpretation von digitalen Fernerkundungs- und Höhendaten Semmering Basistunnel. - Geozentrum - Institut für Geologie Universität Wien.
[30]
DRAGANITS E., 1998: Seriengliederung im Kristallin des südlichen Ödenburger
Gebirges (Burgenland) und deren Stellung zum Unterostalpin am Alpenostrand; Jb.
Geol. B.-A., Band 141, Heft 2, S. 113–146, Wien, Oktober 1998.
[31]
FAUPL, P., 1970: Zur Geologie des NW-Abschnittes des Wechselgebietes zwischen
Trattenbach (NÖ.) und Fröschnitz (Stmk.)-Österreich. – Mitt. Ges. Geol. Bergbaustud.,
19: 27-70.
[32]
FLÜGEL, H.W., NEUBAUER, F., 1980: Erläuterungen zur Geologischen Karte der
Steiermark, 1:200.000 - Geologische Bundesanstalt; Wien, 1984.
[33]
FOETTERLE, F., 1850: Der Eisenbahnbau am Semmering am Schlusse des Jahres
1850. – Jahrb. k.-k. geol. Reichsanst., 1 (1): 576-587.
[34]
FÜRLINGER, W., 2000: HL-AG - Semmering Basistunnel - Haupttunnel, Hauptbaulos
Gloggnitz, km 76.636 - 81.000, Ausschreibungsprojekt, Geologisches Gutachten, Teil
E 1; unveröffentl. Projektunterlagen, Mai 2000.
[35]
GEOLOGISCHE
BUNDESANSTALT,
1992:
Geologische
Karte
der
Republik
Karte
der
Republik
Österreich 1 : 50.000, Blatt 105 Neunkirchen; Wien 1992
[36]
GEOLOGISCHE
BUNDESANSTALT,
2001:
Geologische
Österreich 1 : 50.000, Blatt 104 Mürzzuschlag; Wien 2001
[37]
GEOLOGISCHE BUNDESANSTALT, 2006: Bergbau- und Haldenkataster Blatt ÖK
105 Neunkirchen N, 1:25.00; Wien
[38]
GEOTEAM SEMMERING (HEIM - JACOBS), 2003: S6 Semmering Schnellstraße;
Tunnel Steinhaus - Schlussbericht der baugeologischen Dokumentation; inkl. Beilagen
und Plandarstellungen; 2003.
[39]
GMEINDL,
M.,
1999:
Sprödtektonische
Strukturanalyse
der
Talhofstörung
(Semmeringgebiet); unveröff. Diplomarbeit, Univ. Wien, 1999.
[40]
GÖD R., HEISS G., 1996: Die Arsenanomalie Feistritz am Wechsel (Niederösterreich);
Jb. Geol. B.-A., Band 139, Heft 4, S. 437–444 Wien, Dezember 1996.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 273
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
[41]
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
GÖD R., HEISS G., 2006: Geology, Mineralogy and Geochemistry of a MetapeliteHosted Stratiform Arsenopyrite Mineralization (Pretul Alm, Austria); Jb. Geol. B.-A.,
Band 146, Heft 3+4, S. 231–242, Wien, Dezember 2006
[42]
GOLDER ASSOCIATES; 2010: Stellungnahmen zu fachlichen Anfragen zu den
Ergebnissen der hydrofracturing-Versuche; emails vom 01.02.2010 und 02.02.2010.
[43]
GRATZER, R., SAUER, R., SCHMID, Ch., SCHÖN, J., WESSELY, G., 2001: Das
Geothermale Potential am Kalkalpen-Südostrand - Erfahrungen aus den Bohrungen
Payerbach TH1 und Aflenz TH1 - in: Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[44]
GRUPPE
GEOTECHNIK
GRAZ,
1999:
S6
-
Semmering
Schnellstraße;
Ausschreibungsprojekt, Tunnel Semmering; Geotechnischer Bericht; Graz, Mai 1999.
[45]
GRUPPE GEOTECHNIK
GRAZ, 2001: HL-AG - Semmering Basistunnel
-
Haupttunnel, km 85.000 - 98.720, Geologisch-geotechnischer Bericht, unveröffentl.
Projektunterlagen, inkl. Beilagen und Plandarstellungen; September 2001
[46]
HACKENBERG, M., 2003: Bergbau im Semmeringgebiet. – Arch. Lagerst.-forsch.
Geol. Bundes-Anst., 24: 5-97.
[47]
HANDLER, R., DALLMEYER, R.D. & NEUBAUER, F.:
40
Ar/39Ar ages of detrital white
mica from Upper Austoalpine unit in the Eastern Alps, Austria: Evidence for Cadomian
and contrasting Variscan sources.- Geol. Rundsch., 86, 69-80, Stuttgart 1997
[48]
HAUSWIRTH, W., 1990: Geologie und Bergbau im Raum von Neukirchen/NÖ. – In:
Festschrift 1968 des BG und BRG Neunkirchen, Niederösterreich; Unveränderter
Nachdruck: Mitt. Naturwiss. Ver. F. Steiermark. - 120: 39-44.
[49]
HEIDBACH, O., TINGAY, M., BARTH, A., REINECKER, J., KURFEß, D., MÜLLER, B.,
2008: The World Stress Map database release 2008 doi:10.1594/GFZ.WSM.Rel 2008,
http://dc-app3-14.gfz-potsdam.de/pub/stress_data/stress_data_frame.html, 2008.
[50]
HEINNEMANN,
M.,
1982:
Montangeologische
Untersuchungen
der
Schwerspatvorkommen im Raum Sonnwendstein-Otterzug. – Unveröff. Dipl. Arbeit
Montanuniversität Leoben, 120 S.
[51]
HERMANN, P., MANDL, G., MATURA, A., NEUBAUER, F., RIEDMÜLLER, G. &
TOLLMANN, A.., 1992: Geologische Karte der Republik Österreich Blatt 105
Neunkirchen, 1:50.000; Geol. Bundes-Anst. Wien.
[52]
HERMANN, S., PAULUS, G., HANDLER, R., NEUBAUER, F. & NIEVOLL, J.S.: The
Silbersberg Nappe in the Eastern Graywacke Zone (Eastern Alps).- Terra abstracts 3,
218-219, Straßburg 1991
[53]
HL-AG
1994
-
1999:
Semmering
Pilotstollen,
Geologische
Dokumentation;
unveröffentl. Projektunterlagen.
[54]
HOEK, E., 1994: Strength of rock and rock masses; ISRM News Journal, 2(2), 4-16.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 274
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
[55]
HOEK, E., 2007: Practical Rock Engineering; 2007.
[56]
INGENIEURGEMEINSCHAFT NOWY – BILAK, 2002: S6 Semmering Schnellstraße;
Tunnel Semmering; Baugeologische Dokumentation - Endbericht; inkl. Beilagen und
Plandarstellungen; 2002.
[57]
JOANNEUM RESEARCH - Institut für Hydrogeologie und Geothermie, Institut für
angewandte Geophysik, Institut für angewandte Statistik und Systemanalyse; 2001:
Erfassung von Fließprozessen zur hydrogeologischen Bewertung von klüftigen
Festgesteinen - Endbericht 2001; inkl. Beilagen und Plandarstellungen, 2001
[58]
JOANNEUM RESEARCH - Institut für WasserRessourcenManagement, 2007:
Semmering Basistunnel neu - Geophysikalische Erkundung für die Trassenauswahl unveröffentl. Projektunterlagen; August 2007.
[59]
JOANNEUM RESEARCH - Institut für WasserRessourcenManagement, 2007:
Semmering Basistunnel neu - Geophysikalische Erkundung für die Trassenauswahl SBT-N Profile Otterthal; unveröffentl. Projektunterlagen; Mai 2007
[60]
JOANNEUM RESEARCH - Institut für WasserRessourcenManagement, 2009:
Reflexionsseismik Spital am Semmering, Profile SP0901K und SP0903; unveröffentl.
Projektunterlagen, September 2009
[61]
JOANNEUM RESEARCH - Institut für WasserRessourcenManagement, 2009:
Geophysikalische
Erkundung
Schlaglstörung,
Profil
SL0901;
unveröffentl.
Projektunterlagen, Dezember 2009
[62]
KIECHL,
E.,
2007: Die
hydrogeologische Wirksamkeit
von
Störungen
und
Störungszonen am Beispiel der Talhofstörung (Ostalpen); unveröffentl. Diplomarbeit
Technische Universität Graz, Oktober 2007.
[63]
KOLLER F., PUMHÖSL H., THÖNI M., FARYAD S. W., SEIFERT-FALKNER C.,
FRANK W., MILLER C., SATIR M., 2002: Permian Gabbroic Intrusions within the
Lower Austrialpine Grobgneiss Unit (EasternAlps): Origin, Evolution and Tectonic
Setting; Proceedings of XVII. Congress of Carpathian-Balkan Geological Association;
Bratislava, September 1st - 4th 2002.
[64]
KRENTHALLER F., 1924: Übersichtskarte der Gipsbergbaue der Ersten-SchottwienerGips-Gewerkschaft in Schottwien Herrn Franz Krenthaller, 1:2880; Graz .
[65]
KRENTHALLER, F. & DEISINGER, J., 1929: Schottwiener Gipswerke der Herren
Franz Krenthaller und Josef Deisinger in Schottwien, 1:1000; Graz.
[66]
KRENTHALLER, F. & WELSPACHER, 1929: Schottwiener Gipsrevier Krenthaller Welspacher, 1:10.000; Graz.
[67]
KRISTAN, E. & TOLLMANN, A, 1957; Zur Geologie des Semmering-Mesozoikums. –
Mitt. Ges. Geol. Bergbaustud., 8: 75-90.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 275
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
[68]
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
KUDERNATSCH, J., 1850: Bericht über Herstellung des großen Tunnels am
Semmering. – Jahrb. k.-k. geol. Reichsanst., 1 (1): 375-376.
[69]
KURZ, W. 2009: Semmering-Basistunnel neu, Detailanalysen zur Erstellung eines
geologischen Baugrundmodells; Mikroskopische Detailanalysen und wissenschaftliche
Bearbeitung ausgewählter Bohrkernproben; unveröffentl. Gutachten, Graz, 2009.
[70]
LEIN, R., 2001: Neue Daten zur Mitteltrias-Schichtfolge des Semmeringsystems - in:
Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien,
September 2001
[71]
LENHARDT, W., 2001: Rezente Krustendynamik in der Steiermark - in: Geologische
Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[72]
MAGIERA, J., 1994: Bericht 1993 über geologische Aufnahmen im Neogen und
Quartär (Mürztal und Fröschitztal) auf Blatt 104 Mürzzuschlag. - Jahrbuch der
Geologischen Bundesanstalt, 137/3, 485-486, Wien.
[73]
MAGIERA, J., 2001: Quartäre Sedimente auf den GÖK-Blättern 103 (Kindberg) und
104 (Mürzzuschlag) - in: Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg
an der Mürz; Wien, September 2001
[74]
MAGIERA, J., 2001: Terraces of the Middle Mürz Valley - in: Geologische
Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[75]
MATERIALCONSULT, 2010: Bericht - Verwendung von Tunnelausbruchmaterial des
Semmeringtunnel zur Betonherstellung; unveröffentl. Gutachten; April 2010
[76]
MATURA,
A,
1989:
Bericht
1988
über
geologische
Aufnahmen
in
der
Grauwackenzone auf Blatt 105 Neunkirchen. – Jahrb. Geol. Bundes-Anst., 132 (3):
563-565.
[77]
MATURA,
A,
1990:
Bericht
1989
über
geologische
Aufnahmen
in
der
Grauwackenzone auf Blatt 105 Neunkirchen. – Jahrb. Geol. Bundes-Anst., 133 (3):
448-450.
[78]
MATURA,
A.,
1994:
Bericht
1994
über
geologische
Aufnahmen
in
der
Grauwackenzone sowie im zentralalpinen Kristallin und Permomesozoikum auf
Blatt104 Mürzzuschlag; Jb.Geol.B.-A., 138/3, 511-512, Wien; 1994
[79]
MOHR, H. 1954: Über die Schwerspatlagerstätten des Semmeringgebietes (NÖ).
(nebst einigen Erwägungen über die Entstehung dieses Lagerstättentypus) – Berg- u.
Hüttenmänn. Mh., 99 (6&7): 101-112 & 132-138.
[80]
MOHR, H., 1910: Zur Tektonik und Stratigrafie der Grauwackenzone zwischen
Schneeberg und Wechsel (N.-Oe). – Mitt. Geol. Ges. Wien, 3: 104-213.
[81]
MOHR, H., 1950: Erster Bericht über die Verfolgung der geologischen Aufschlüsse im
Semmering-Tunnel II. - Anz. Österr. Akad. Wiss. Math.-naturwiss. Kl., 87: 51-55.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 276
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
[82]
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
MOHR, H., 1951: Zweiter Bericht über die Verfolgung der geologischen Aufschlüsse
im Semmering-Tunnel II. - Anz. Österr. Akad. Wiss. Math.-naturwiss. Kl., 88: 191-199.
[83]
MOSHAMMER, B., 2001: Geochemische und Weissmetrische Untersuchungen an
Kalkmarmor-Vorkommen nördlich Mürzzuschlag (Unterostalpin, Steiermark) - in:
Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien,
September 2001
[84]
MÜLLER, M., 1985: Geochemische Untersuchungen an Talvorkommen der östlichen
Grauwackenzone (mit 3 Karten). – unveröff. Dipl. Arbeit Montanuniv. Leoben, 82 S.
[85]
MÜLLER, W., 1994: Neue geochronologische und strukturgeologische Daten zur
geodynamischen Entwicklung des nördlichen Semmering- und Wechselgebietes
(Niederösterreich). – unveröff. Dipl, Arbeit Univ. Wien, 276 S.
[86]
NARDELLI, D., 1959: Lagerungskarte zur Verleihung eines Grubenmaßes und einer
Überschar mit dem Schutznamen "Gertrude",1:2880; Graz.
[87]
NEUBAUER, F., HANDLER, R., HERMANN, S. & Paulus, G., 1994: Revised
Lithostratigraphy and Structure of the Eastern Graywacke Zone (Eastern Alps). – Mitt.
Österr. Ges., 86: 61-74.
[88]
NEUBAUER, F., MÜLLER, W., PEINDL, P., MOYSCHEWITZ, G., WALLBRECHER, E.
& THÖNI, M., 1992: Evolution of Lower Austroalpine units along the eastern margin of
the Alps: a review. – ALCAPA-Field Guide Graz: 97-114.
[89]
NEUNER, K.-H., 1964: Die Gipslagerstätten des Semmerings.- Berg- u. Hüttenmänn.
Monatsh., Jg. 109, H 10, 319-331
[90]
NEUNER,
K.-H.,
PAPP,
A.,
1981:
Bericht
über
ehemalige
talkhaltige
Magnesitbergbaue östlich des Semmering im Bereich Schottwien-Weissenbach.
Projekt NA 26.-Montanuniversität Leoben-Institut für Geologie und Lagerstättenlehre. –
unveröff. Ber. (Lagerst. Arch. Geol. Bundes-Anst.), 2 S.
[91]
NIEVOLL, J., 1985: Bericht 1984 über geologische Aufnahmen im Neogen und
Quartär des mittleren Mürztales auf den Blättern 103 Kindberg und 104 Mürzzuschlag.
- Jahrbuch der Geologischen Bundesanstalt, 128/2, 269-273, Wien.
[92]
NOWOTNY, A., ROCKENSCHAUB, M., 2001: Exkursion 3: Grauwackenzone,
Permotrias-Metasedimente und Kristallin des Semmeringgebietes - in: Geologische
Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[93]
NOWOTNY, A., ROCKENSCHAUB, M., 2001: Überblick über die kristallinen Anteile
des
Kartenblattes
ÖK104
(Mürzzuschlag)
einschließlich
der
östlichen
Grauwackenzone - in: Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an
der Mürz; Wien, September 2001
[94]
OBERHAUSER, R., 1980: Der geologische Aufbau Österreichs; Wien, New York:
Springer 1980
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 277
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
[95]
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
ÖGG - ÖSTERREICHISCHE GESELLSCHAFT FÜR GEOMECHANIK, 2008:
Richtlinie für die Geotechnische Planung von Untertagebauarbeiten mit zyklischem
Vortrieb, 2. überarbeitete Auflage; Salzburg, 2008.
[96]
PGST, 3G, NEUBAUER, 2007: Semmering Basistunnel Neu, Trassenauswahl Tunnelplanung,
Endbericht
Injektionsversuche
Obertag;
unveröffentl.
Projektunterlagen, November 2007.
[97]
PISTOTNIK, J., 2001: Das zentralalpine Permo-Mesozoikum - in: Geologische
Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[98]
PRINZ, H.,1991: Abriss der Ingenieurgeologie; 2. neu bearbeitete und erweiterte
Auflage; Enke Verlag, Stuttgart, 1991.
[99]
PROCHASKA,
W.,
1985:
Mineralvorkommen
Semmering
Talklagerstätten
Grauwackenzone. – Abschlußbericht zu Projekt NA26/F-1985. – unveröff.Ber. (Bibl. D.
Geol. Bundes-Anst. Wiss. Arch.), 21 S.
[100] PROCHASKA, W., 1988: Geologie, Geochemie und Genese der ostalpinen
Talklagerstätten. – unveröff. Habiliationsschrift, Montanuniversität Leoben, 253 S.
[101] REDLICH, K.A., 1914: Das Karbon des Semmering und seine Magnesite. – Mitt. Geol.
Ges. Wien, 7: 205-222.
[102] RIEDMÜLLER, G. et al., 2001: Engineering geological characterization of brittle faults
and classification of fault rocks; Felsbau, 19/4, Verlag Glückauf, Essen, 2001.
[103] RIEDMÜLLER, G., 1976: Genese und Charakteristik der Rauhwacken im Pittental
(Niederösterreich); Geol.Rdsch., Bd. 65/1, 1976
[104] RIEDMÜLLER, G., 1992: ASAG - S6, Ausschreibungsprojekt Tunnel Spital Baugeologischer Bericht; inkl. Beilagen und Plandarstellungen; November 1992
[105] RIEDMÜLLER, G., 1992: ASAG - S6, Ausschreibungsprojekt Tunnel Steinhaus Baugeologischer Bericht; inkl. Beilagen und Plandarstellungen; November 1992
[106] RIEDMÜLLER, G., 1992: HL-AG - Semmering Basistunnel - Pilotstollen, km 85.857 98.71, Ausschreibungsprojekt 1992, Baugeologischer Bericht; unveröffentl.
Projektunterlagen, April 1992.
[107] SACHSENHOFER, R., KUHLEMANN, J. REISCHENBACHER, D. (2001): Das Miozän
der östlichen Norischen Senke - in: Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[108] SCHMID S., FÜGENSCHUH B., KISSLING E., SCHUSTER R. 2004: Tectonic map
and overall architecture of the Alpine orogen; Eclogae geol. Helv. 97; S 93-117, 2004
[109] SCHMIDT, K., FRANK, W. & BERKA, R.: Timing and conditions of metamorphic
events along a profile from the base of the Northern Calcareous Alps to the
Austroalpine basement units (Lower Austria-Styria); Mitt. Österr. Miner. Ges., 143,
379-381, Wien 1998.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 278
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
[110] SCHNABL, W. (Hrsg.), 2002: Geologische Karte von Niederösterreich, 1:200.000;
Geol. Bundes-Anst. Wien.
[111] SCHÖNLAUB, H. P., 2001: Der Ostabschnitt der Grauwackenzone - ein Überblick - in:
Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien,
September 2001
[112] SCHOTTWIENER GIPSWERKE Ges.m.b.H., 1959: Lagerungskarte des Grubenfeldes
"Georgine", Grubenmaß I, 1:2880; Wien.
[113] SCHUSTER, K. et al., 2001: Lithologien, Metamorphosegeschichte und tektonischer
Bau der kristallinen Einheiten am Alpenostrand - in: Geologische Bundesanstalt,
Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[114] SCHWENDT, A., 1990: Inkohlungsstudien im Tertiär des Alpennordrandes.- Dipl. Arb.,
einger. a.d. Montanuniv. Leoben.
[115] SCHWERSPATBERGBAU KLEINKOGEL ANDREAS BRANDSTÄTTER, 1956:
Lagerungskarte des Grubenfeldes "Elfriede", Grubenmaße I-IV, 1:2800; Berndorf .
[116] SCHWERSPATBERGBAU KLEINKOGEL
Grubenkarte 1:500; Berndorf .
ANDREAS
BRANDSTÄTTER,
1964:
[117] SCHWERSPATBERGBAU KLEINKOGEL H. u. E. WAIZBAUER, 1956: Grubenkarte
1:500, Payerbach.
[118] SCHWERSPATBERGBAU KLEINKOGEL H. u. E. WAIZBAUER, 1956:
Lagerungskarte des Grubenfeldes Elfriede, Grubenmaß I u. II und Überschar A u. B,
1:2800; Payerbach.
[119] TBGG - DR. HEIM, 2001: S6 Semmering Schnellstraße; Tunnel Spital - Schlussbericht
der baugeologischen Dokumentation; inkl. Beilagen und Plandarstellungen;2001.
[120] TBGG - DR. HEIM, 2007: S6 Semmering Schnellstraße; Ganzsteintunnel - 2. Röhre Schlussbericht der baugeologischen Dokumentation; inkl. Beilagen und
Plandarstellungen; 2007.
[121] TOLLMANN, A., 1959: Der Deckenbau der Ostalpen auf Grund der Neuuntersuchung
des zentralalpinen Mesozoikums. – Mitt. Ges. Geol. Bergb. Stud. Wien, 10: 205-222.
[122] TOLLMANN, A., 1968: Die paläogeographische , paläomorphologische und
morphologische Entwicklung der Ostalpen. – Mitt. Österr. Geograph. Ges. Wien, 110:
224-244.
[123] TOLLMANN, A., 1977: Das Semmering-Wechsel-System. – In: Geologie von
Österreich. Band I. Die Zentralalpen. – S . 153-190.
[124] TOLLMANN, A., 1977: Die Bruchtektonik Österreichs im Satellitenbild. – N. Jahrb.
Geol. Paläont. Abh., 153 (1): 1-27.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 279
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
[125] TOLLMANN, A., 1977: Geologie von Österreich, Band 1. Die Zentralalpen. - 766 S,
Franz Deuticke Verlag, Wien.
[126] TOLLMANN, A., 1977: Grauwackenzone. – In: Geologie von Österreich. Band I. Die
Zentralalpen. – S . 480-568.
[127] TOULA, F., 1876: Ein Beitrag zur Kenntnis des Semmeringgebietes. – Verh. k.-k. geol.
Reichsanst., 1876 (12): 334-341.
[128] TOULA, F., 1877: Beiträge zur Kenntnis der ―Grauwacken-Zone― der nördlichen Alpen.
- Verh. k.-k. geol. Reichsanst., 1877 (14): 240-244.
[129] TOULA, F., 1877: Petrefaktenfunde im Wechsel-Semmering-Gebiet. - Verh. k.-k. geol.
Reichsanst., 1877 (12): 195-197.
[130] TOULA, F., 1885: Geologische Untersuchungen in der Grauwackenzone der
nordöstlichen Alpen unter besonderer Berücksichtigung des Semmeringgebietes. –
Denkschr. Österr. Akad. Wiss., 50: 121-182.
[131] TUFAR, W., 1963: Die Erzlagerstätten des Wechselgebietes. – Joanneum, Min. Mitt.bi., 1963 (1): 1-60.
[132] TUFAR, W., 1968: Die Kupferlagerstätte von Trattenbach (Niederösterreich). –
Tscherm. Mineral. Petrogr. Mitt., III. Folge, Band XII: 140-181.
[133] TUFAR, W., 1969: Die Erzvergesellschaftung des Semmering- und Wechselgebietes.
– Mitt. Österr. Min. Ges., 121: 313-320.
[134] VACEK, M., 1888: Ueber die geologischen Verhältnisse des Semmeringgebietes. Verh. k.-k. geol. Reichsanst., 1888 (2): 60-71.
[135] VEITSCHER MAGNESITWERKE ACTIEN GESELLSCHAFT, 1977: Magesitabbaufeld
Eichberg, Lagerungskarte 1:2880.
[136] VEITSCHER MAGNESITWERKE ACTIEN GESELLSCHAFT, 1977: Magesitabbaufeld
Eichberg, Lagerungskarte 1:2880.
[137] VEITSCHER MAGNESITWERKE ACTIEN GESELLSCHAFT, 1979: Lagerungskarte
betreffend die Abbaufelder Eichberg I, II und III, 1:2880.
[138] VEITSCHER MAGNESITWERKE ACTIEN GESELLSCHAFT, 1979: Lagerungskarte
betreffend die Abbaufelder Eichberg V, VI und VII, 1:2880.
[139] VEITSCHER MAGNESITWERKE ACTIEN GESELLSCHAFT, 1979: Lagerungskarte
betreffend die Abbaufelder Eichberg VIII, IX und X, 1:2880.
[140] VEITSCHER MAGNESITWERKE ACTIEN GESELLSCHAFT, 1979: Lagerungskarte
betreffend die Abbaufelder Eichberg XI, XII, XIII und XIV, 1:2880.
[141] VEITSCHER MAGNESITWERKE ACTIEN GESELLSCHAFT, 1979: Lagerungskarte
betreffend die Abbaufelder Eichberg XV, XVI, XVII und XVIII, 1:2880.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 280
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
[142] VETTERS, W., 1970: Zur Geologie des SW-Abschnittes des Wechselgebietes
zwischen Rettenegg und Feistritzsattel (Steiermark, Österreich).- Mitt. Ges. Geol.
Bergbaustud., Bd.19, 71-102, Wien
[143] WALLBRECHER, E., 1986: Tektonische und gefügeanalytische Arbeitsweisen; Enke,
Stuttgart, 1986.
[144] WEBER, L. (Hrsg.), 1997: Handbuch der Lagerstätten der Erze, Industrieminerale und
Energierohstoffe Österreichs. Erläuterungen zur metallogenetischen Karte von
Österreich 1:500.000 unter Einbeziehung der Industrieminerale und Energierohstoffe.
– Arch. Lagerst.-forsch. Geol. Bundes-Anst., 19: 607 S.
[145] WEBER, L., 2001: Zur Rohstoff-Führung des Bereiches der Kartenblätter
103/Kindberg und 104/Mürzzuschlag - in: Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung
2001 - Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[146] WEBER, L.: Interaktives RohstoffInformationsSystem - IRIS online:
http://geomap.geolba.ac.at/IRIS/einstieg.html
[147] WEISS, A., 2001: Historische Bergbautätigkeit im oberen Mürztal - in: Geologische
Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien, September 2001
[148] WIESENEDER, H., 1971: Gesteinsserien und Metamorphose im Ostabschnitt der
Österreichischen Zentralalpen. - Verh. Geol. Bundes-Anst., 1971 (2): 344-357.
[149] WINKLER, G., 2001: Hydrogeologische Bedeutung von tiefreichenden
Massenbewegungen am Beispiel Kampalpe - Kerschbaumkogel / Fröschnitztal - in:
Geologische Bundesanstalt, Arbeitstagung 2001 - Neuberg an der Mürz; Wien,
September 2001
[150] ZAMG, 2008: Erdbebenbelastung des Bereichs „Semmering―; unveröffentl. Gutachten;
Wien, Februar 2008.
[151] ZAMG, 2008: Trassenverlauf „Pfaffensattel― - Zusatz zum seismologischen Gutachten
Erdbebenbelastung des Bereichs „Semmering―; Wien, März 2010.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 281
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
9.2
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Anhänge
9.2.1 Verwendete Begriffe
Gesteinsfestigkeit
Bezeichnung
außerordentlich hoch
sehr hoch
hoch
mäßig hoch
gering
sehr gering
außerordentlich gering
UCS
> 250 MPa
250 - 100 MPa
50 - 100 MPa
25 - 50 MPa
5 - 25 MPa
1 - 5 MPa
< 1 MPa
Tabelle 9: Gesteinsfestigkeit - verwendete deskriptive Begriffe; in Anlehnung an ÖNORM EN ISO 14689-1
Tropie Gestein
isotrop
gering anisotrop
mäßig anisotrop
stark anisoptrop
keine Vorzugsorientierung im Gestein erkennbar.
Gesteinstextur mit undeutlicher Vorzugsorientierung durch
Einregelung von diffus verteilten Mineralen oder angedeuteten
Lagenbau; das Bruchverhalten des Gesteins richtet sich kaum nach
der Vorzugsorientierung.
Gesteinstextur mit deutlicher Vorzugsorientierung durch Einregelung
von Mineralen oder Lagenbau; bei mechanischer Beanspruchung wird
das Bruchverhalten des Gesteins von der Vorzugsorientierung
mitbestimmt.
Gesteinstextur mit deutlicher Vorzugsorientierung durch lagige
Anordnung straff eingeregelter, blättriger Mineralen; das
Bruchverhalten des Gesteins wird von der Vorzugsorientierung
bestimmt; bei mechanischer Beanspruchung auftretende Brüche
folgen weitgehend der Vorzugsorientierung.
Tabelle 10: Tropie des Gesteins - Definition der verwendeten Begriffe
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 282
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Tropie Gebirge
isotrop - gering
anisotrop
keine bis geringe Richtungsabhängigkeit der Festigkeitseigenschaften.
Ausgewogene Eigenschaften der auftretenden Trennflächenscharen. (Tritt
meist mit isotropen bis gering anisotropen Gesteinen auf.)
mäßig
anisotrop
Mäßige Richtungsabhängigkeit der Festigkeitseigenschaften. Hervortreten
einer Trennflächenschar. Diese Trennflächenschar (meist die Schieferung)
tritt durch höhere Trennflächenpersistenz ODER geringere
Trennflächenabstände ODER ungünstigere Reibungseigenschaften hervor.
(Tritt meist mit gering bis mäßig anisotropen Gesteinen auf.)
stark
anisoptrop
Starke Richtungsabhängigkeit der Festigkeitseigenschaften. Klare Dominaz
einer Trennflächenschar. Diese Trennflächenschar (meist die Schieferung)
tritt durch höhere Trennflächenpersistenz UND geringere
Trennflächenabstände und/oder ungünstigere Reibungseigenschaften
hervor. (Tritt meist mit stark anisotropen Gesteinen auf.)
Tabelle 11: Tropie des Gebirges - Definition der verwendeten Begriffe
Trennflächenabstände
quantitativ
semiquantitativ
> 200 cm
m-Bereich
deskriptiv
sehr weitständig
200 - 60 cm
oberer
weitständig
60 - 20 cm
dm-Bereich
mittelständig
20 - 6 cm
unterer
oberer
engständig
6 - 2 cm
cm-Bereich
sehr engständig
< 2 cm
unterer
außerordentlich engständig
Tabelle 12: Trennflächenabstände - Definition der verwendeten Begriffe; in Anlehnung an ÖNORM EN ISO
14689-1
Schicht-/Schieferungsabstand
massig
> 200 m
dickbankig
200 - 60 cm
bankig
60 - 20 cm
dünnbankig
20 - 6 cm
dickplattig
6 - 2 cm
dünnplattig
2 - 0,6 cm
blättrig
< 0,6 cm
Tabelle 13: Schicht-/Schieferungsabstand - Definition der verwendeten Begriffe; nach PRINZ, 1991 [98]
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 283
SEMMERING-BASISTUNNEL neu
BERICHT BAUGEOLOGIE
5510-EB-5000 AL-00-0001
19.05.2010
Kluftkörperform
gleichförmig
Kluftkörper mit ähnlicher Erstreckung in die 3 Raumrichtungen
H~T~B; drei oder mehr Trennflächenscharen mit ähnlicher
Persistenz und vergleichbarem Trennflächenabstand
tafelfömig
tafelförmige Kluftkörper (auch Täfelchen) H<<T~B;
eine TF-Schar dominiert durch höhere Peristenz und geringeren
Abstand; zusätzlich "bankrechte" Klüftung
linsenförmig
linsenförmige Kluftkörper (auch Linsche) H<<T~B;
eine TF-Schar dominiert durch höhere Peristenz und geringeren
Abstand; häufiges anastomosierendes Ineinandermünden der
Flächen; diskrete Klüfte treten sehr untergeordnet auf.
säulenförmig
Kluftkörper mit säulenförmiger Erstreckung H>>T~B
Tabelle 14: Kluftkörperform - Definition der verwendeten Begriffe; (H…Höhe; T…Tiefe, B…Breite)
CERCHAR Abrasivitätsindex
CAI
Bezeichnung
0,0 - 0,5
kaum abrasiv
0,5 - 1,0
schwach abrasiv
1,0 - 2,0
abrasiv
2,0 - 4,0
sehr abrasiv
4,0 - 6,0
extrem abrasiv
Tabelle 15: Abrasivitätsindex - Definition der verwendeten Begriffe.
Einstufung des Quellpotentials nach dem Anteil
quellfähiger Tonminerale (Smektit)
Smektit effektiv
>0-2%
Quellpotential
schwaches Quellpotential
2-5%
mäßiges Quellpotential
5 - 10 %
hohes Quellpotential
> 10 %
sehr hohes Quellpotential
Tabelle 16: Quellpotentials nach dem Anteil quellfähiger Tonminerale; gemäß Labor des Institutes f. Angew.
Geowissenschaften, TU Graz.
3G Gruppe Geotechnik Graz ZT GmbH
Forstinger + Stadlmann ZT GmbH
P:\8004 G\Endbericht\baugeol-Bericht\5510-EB-5000AL-00-0001_2010-05-19_play.doc
Seite 284