Prozesse der Versinterung – Kenntnisstand und aktuelle Herausforderungen

Abstract

Scale formation in water drainage systems occurs in diverse forms. In tunnel drainage systems in particular, calcium carbonate deposition can significantly impair water discharge, resulting in costly maintenance work and tunnel closures. This review paper presents and discusses the state of knowledge as well as the current challenges regarding scale formation in tunnel drainage systems in terms of typification, parameters controlling formation, such as hydrochemistry, interfacial phenomena, microbial activity, and countermeasures, such as appropriate adaptation of construction materials, drainage design, inhibitor use and cleaning. Detailed knowledge of the case‐specific scale formation environment and the scaling capacities of the waters provides the basis for the tailored development and evaluation of suitable strategies for successfully reducing maintenance efforts and tunnel closure. For this purpose, time‐ and site‐resolved monitoring of the composition of the solid phases, waters and the tunnel atmosphere during the implementation of the construction project and during the operation of the tunnel is paramount.

Dokumentation von Versinterungen im Koralmtunnel – Kartierung und Beprobung in der Praxis

“…-Groundwater conditions during the drive -Organic growth -Exploratory measures -Lining and construction materials (anchor mortar, pea gravel, backfill) -Station and number of water/solids samples -Parameter measurements -Assessment of scaling problem -Geological mapping of the excavated rock along with description of stations of geological face mapping Documentation of the groundwater inflows and analysis of the water samples in terms of potential for scaling in accordance with [6] and development over time [3] served as the basis for assessing the extent of the scaling problem (green = unproblematic; yellow = moderate; red = problematic) in the individual tunnel sections within the context of the overall hydrogeological situation in the tunnel.…”

“…Die Beurteilung der Versinterungsproblematik (grün = unproblematisch; gelb = moderat; rot = problematisch) der einzelnen Tunnelbereiche erfolgte auf Grundlage der Dokumentation der Bergwasserzutritte und der Beurteilung der Wasserproben hinsichtlich der Versinterungsneigung gemäß [6] sowie dessen zeitliche Entwicklung [3] im Kontext zur gesamtheitlichen hydrogeologischen Situa tion im Tunnel.…”

“…cordance with [6] for individual water inflows and mixed water. This potential is influenced by the discharge volume and the hydrochemical environment, in addition to the hydrochemical composition.…”

“…6 Results of scaling potential in accordance with [6] for KAT 3 south tube / track 1 (approx. KM 65.00 to KM 73.00) Bild 6 Ergebnisse der Bewertung der Versinterungsneigung nach [6] für KAT 3 Südröhre / Gleis 1 (ca. KM 65.00 bis KM 73.00)…”

“…Die elektrische Leitfähigkeit erreicht bis zum zehnfachen gegenüber den mittleren Werten der rinnenden Zutritte (Bild 5).Die Ergebnisse der Wasseranalytik bilden die Grundlage für die Bewertung des Versinterungspotenzials auf Basis der hydrochemischen Signatur. Für Einzelwasserzutritte und Mischwässer wurde gemäß[6] die Versinterungsneigung bestimmt, wobei neben der hydrochemischen Zusam mensetzung auch die Schüttungsmenge und das hydro chemische Umfeld Einfluss nehmen.Zur Bewertung der Versinterungsneigung sind grundsätzlich zielgerichtete Analysen erforderlich, wobei als Ergänzung auch der Analysenumfang des ICP-MS herangezogen werden konnte. Für das Baulos KAT 3 konnten somit ca.…”