Statistisches Konzept zur Risikoanalyse von Tagesbrüchen über natürlichen und künstlichen Hohlräumen: Statistisches Konzept zur Risikoanalyse von Tagesbrüchen über natürlichen und künstlichen Hohlräumen

Abstract

Die Nutzung von Flächen mit Altbergbau oder mit natürlichen Hohlräumen im Unter- und Baugrund ist mit erhöhten Risiken behaftet, dass Bauwerke durch unerwünschte Deformationen des Baugrundes in Mitleidenschaft gezogen werden. Eine typische Versagensart ist die Entwicklung von Tagesbrüchen oder Erdfällen, wobei sich Massen in Richtung von Hohlräumen im Unterund und Baugrund verlagern und auflockern. Die Umlagerung von Massen setzt sich solange fort, bis sich ein statisches Gleichgewicht einstellt und eine weitere Fortpflanzung des Bruchvorganges verhindert oder stark reduziert. Die Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit an einem gegebenen Standort wird nach dem Konzept der geometrischen Wahrscheinlichkeit vorgeschlagen. Die Größe entstehender Tagesbrüche wird dabei als eine Zufallsvariable betrachtet. Die berechneten Versagenswahrscheinlichkeiten können als Grundlage der Risikobewertung von zu schützenden Objekten herangezogen werden.The use of sites over old mining regions or with natural openings in the ground includes an elevated technical risk, as constructions can be constrained due to unplanned deformations of the subsoil. Typical failure modes include pothole subsidence or earthfalls, when failing soil masses are displaced and loosened stepwise toward a collapsing opening in the ground. The displacement process continues until a stable static equilibrium is reached and a further propagation of displacements is prevented. The determination of the failure probability on a given site due to pothole subsidence is recommended based on the concept of geometric probabilities, considering the subsidence volume as a probabilistic quantity. The failure probabilities can be used for a risk analysis of protected objects on sites with expected pothole subsidence