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Geologische und geotechnische Verhältnisse der Massenbewegungen bei Pontives (Grödnertal, Südtirol)

Gianluca Cotza

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Betreuer*in

Rainer Poisel

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DOI

10.25365/thesis.6143

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29775.02973.510154-0

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Im Bereich um Pontives im Grödnertal (Italien) wurden drei derzeit stabile, großmaßstäbliche Massenbewegungen identifiziert. Jene am Gipfel von Außerraschötz wurde geologisch und geotechnisch näher untersucht. Die geologische Untersuchung umfasste eine detailierte Kartierung der Lapilli-Tuffe und vulkanoklastischen Ablagerungen, die auf dem schwach metamorphen Brixner Quarzphyllit abgelagert wurden. Bei der geotechnischen Kartierung wurden verschiedene Homogenbereiche des Gebirges identifiziert, in denen die Geometrie des Gefüges, die Orientierung, die Eigenschaften der Trennflächen und die einaxiale Druckfestigkeit der Gesteine gemessen wurden. Die geomorphologische Kartierung erlaubte es die gravitativen Prozesse zu erkennen und einzugrenzen. Die detailliert erhobenen Versagensmechanismen und die flächendeckende Kartierung der Verteilung der Blockfelder mit Feinanteil und ohne Feinanteil machen eine Einteilung des Gebietes in vier genetisch nicht zusammenhängende Bereiche möglich, von denen eines die Rutschung im Gipfelbereich von Außerraschötz und die markante rinnenartige Struktur in dessen Fortsetzung in Richtung Pontives umfasst. Der oberen Zone dieser Rutschung können zwei mögliche Versagensmechanismen zugewiesen werden: einerseits erscheint eine Rotationsgleitung möglich, die den gesamten, homogen durchtrennten Körper erfasst, andererseits der Versagensmechanismus Rock Slumping, kontrolliert durch die bevorzugte Durchtrennung des Trennflächensystems (K3). Der Fußbereich der Rutschung ist aktiv und versagt langsam durch Hangkriechen, wobei der unterste Abschnitt dieses Bereichs langsam fließt, und die Seitenmoräne einarbeitet. Die drei weiteren unterschiedenen Bereiche im Kartierungsgebiet umfassen eine Rutschung im E von Pontives, die bis zum Talboden reicht, das Blockfeld im W von der Rinne, welches fast ausschließlich aus Blöcken des homogenen Lapilli-Tuffes der Lieg Formation besteht, und eine große Ausbruchnische im S von Pontives, an dessen Fußbereich der Verlauf des Grödenbaches durch Blockwerk und Schutt, orographisch nach rechts versetzt ist. Im flachen Talboden des Grödnertals, talaufwärts von den kartierten Rutschungen, wurde eine 34,0 m tiefe Bohrung bis zum anstehenden Lapilli-Tuff abgeteuft. Damit sollten mögliche Anzeichen eines Rückstaus aufgrund eines Talverschlusses erkundet werden. Die Datierungen von drei organischen Proben und die fehlende Seetonbildung lassen allerdings den Schluss zu, dass die Talverflachung zwischen Pontives und St. Ulrich nicht aufgrund eines lang andauernden Rückstaus durch einen Bergsturz erfolgte, sondern eher auf mehrfache Schuttströme und Muren aus der sedimentübersättigten Rinne zurückzuführen ist, an deren Ende auf einer murkopfartigen Struktur, die aus Blockwerk und Feinanteil besteht, die Ortschaft Pontives liegt. Mittels der im Gelände aufgenommenen Parameter, mittels des für das Versagen bestimmten Mechanismus und mittels der Lagerungsverhältnisse, die aus der Kartierung rekonstruiert wurden, wurde eine dreidimensionale Standsicherheitsuntersuchung mit dem Standsicherheitsprogramm Clara-W (O. Hungr Geotechnical Research Inc. (OHGRI)) durchgeführt. Dabei wurden die Festigkeiten des Gebirges untersucht, welche aus der Gebirgsklassifikation nach Bieniawski, aus dem allgemeinen Hoek-Brown Kriterium für Böschungen und aus einer zweidimensionalen Rückrechnung abgeleitet wurden, und das Versagen durch Rotationsgleiten zu Grunde gelegt. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Festigkeiten, welche mit der zweidimensionalen Rückrechnung ermittelt wurden, auch das Grenzgleichgewicht in der dreidimensionalen Standsicherheitsuntersuchung liefert. Die Festigkeitsparameter aus dem allgemeinen Hoek-Brown Kriterium sowie aus der Klassifikation nach Bieniawski sind zu hoch und täuschen eine zu hohe Sicherheit vor.

Abstract

(Englisch)

In the area around Pontives in Gardena valley (Italy) three partially stabilized landslides of large scale were identified. The landslide at the summit of Außerraschötz was investigated more intensively concerning the geological and the geotechnical conditions. The geological investigation consisted of detailed mapping of the lapilli-tuffs and vulcanoclastic sediments overlying the slightly metamorphic Brixner Quarzphyllit. The geotechnical investigation comprises the identification of homogeneous ranges of rock masses, where the geometrical relationships, the orientation, the characteristics of the joints and the uniaxial compressive strength have been determined and measured. In addition, a geomorphologic mapping of the gravitative processes complemented the field work. The detailed investigation of the failure mechanisms and the mapping of the area covered with run out material lead to a subdivision into four genetically non coherent zones. One zone comprises the slide in the crest of Außerraschötz and the channel-like structure in the continuation to the village Pontives. Two failure mechanisms are possible concerning the upper part of this slide: on the one hand a rotational slide involving the complete homogeneous fractured rock mass, on the other hand the failure mechanism Rock Slumping caused by the preferential persistence of the joint set (K3). The toe zone of the slide is still active and creeping, the lowermost disaggregated part moves slowly similar to a debris flow, reworking the adjacent moraine. The other three investigated areas are another slide in the E of Pontives reaching the floor of the valley, the area in the W of the channel covered with boulders composed mainly of the lapilli tuff of the “homogene Lieg” formation and a main scarp in the S of Pontives displacing the river orographically to the right. In the flat zone up the valley of the large landslides a bore hole was drilled and the acquired organic material was dated by the radiocarbon method. The young concordant age of three organic probes of different depths and the absence of clay lead to the conclusion, that the flat zone was not formed by damming of the valley due to a landslide, but more likely by debris flows coming from the overloaded channel. Furthermore, the village of Pontives is situated on an accumulation zone formed by boulders and fine sediment coming from this channel. A three dimensional stability analysis of the slide in the summit of Außerraschötz was made, using the strength parameters, the geological layering and the failure mechanism obtained by field investigation. Hence an investigation of the rock strength parameters achieved from the rock mass classification after Bieniawski, from the Hoek-Brown criterion applied to slopes, and from a two dimensional back analysis was made with the slope stability program Clara-W (O. Hungr Geotechnical Research Inc. (OHGRI)). The results of these analysis show that the strength parameters obtained from the two dimensional back analysis yield the limit equilibrium in the investigation of the three dimensional slope stability analysis with the failure mechanism rotational slide. The strength parameters obtained from the Hoek-Brown criterion and from the classification after Bieniawski were too high and resulted in higher safety factors.

Autor*innen

Gianluca Cotza

Haupttitel (Deutsch)

Geologische und geotechnische Verhältnisse der Massenbewegungen bei Pontives (Grödnertal, Südtirol)

Publikationsjahr

2009

Umfangsangabe

140 S. : Ill., graph. Darst., Kt.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Erich Draganits

Klassifikationen

38 Geowissenschaften > 38.00 Geowissenschaften: Allgemeines ,

38 Geowissenschaften > 38.58 Geomechanik

AC Nummer

AC07839126

Utheses ID

5521

Studienkennzahl

UA | 432 | | |

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Schlagwörter