Ausarbeitung eines praxisorientierten Leitfadens für Bauten im Permafrost

Unterspültes Fundament und ausgekugelte Pendel­stütze eines Schneenetzes im kriechenden Permafrost (Foto: SLF)

Verschiebbarer Stützenfuss einer Pendel­bahn (Foto: BAV)

3D Laserscanning Aufnahme einer Felswand im Permafrost (Foto: Terra Data AG)

Permafrost, oder ständig gefrorener Boden, kommt ungefähr auf 6% der Fläche der Schweizer Alpen vor und ist hauptsächlich oberhalb von 2400 m ü.M. anzutreffen. Als Baugrund kann eishaltiger Perma­frost problematisch sein. Auflasten und wärmere Temperaturen führen z.B. zu einer geringeren Trag­fähig­keit des Baugrunds, erhöhten Kriechraten des Permafrosts und mächtigeren Auftauschichten. Eine Reduktion der Bodenstabilität stellt eine potentielle Gefahr für Bauten und Infrastrukturen dar. Mit spe­ziellen Baumethoden können diese Probleme beherrscht werden. Um Nachhaltigkeit und technische Sicher­heit zu gewährleisten, werden existierende und neue Baumethoden im Gebirgspermafrost geprüft und weiterentwickelt. Ziel ist die Erarbeitung eines Leitfadens für Bauten im Permafrost. Zur Zeit gibt es - mit Ausnahme der Richtlinie für Lawinenverbauen im Permafrost (SLF/BUWAL 2000) - keine Richt­li­nien oder Empfehlungen für Bauten im alpinen Permafrost.

Ziel

Das Ziel des Projekts ist die Ausarbeitung eines praxisorientierten Leitfadens zur Er­stel­lung, Unterhaltung und Überwachung von Bauten im Gebirgs­perma­frost. Diese soll den Entscheidungs­trägern er­mög­lichen, das Schadenpotential und die damit verbundenen Kosten und Risiken in alpinen Permafrostgebieten sowie in an­grenzenden Regionen einzuschätzen und zu senken.

Im Rahmen dieses Projektes werden bau­tech­nische Felduntersuchungen in hohen alpi­nen Lagen durchgeführt, die Eigen­schaf­ten von Baumaterialien und Böden im Labor un­ter­sucht, Computer­modelle weiter­ent­wickelt und eingesetzt sowie Fallstudien durch­geführt.

Relevanz

Die Resultate sind für Verantwortliche von Bau­ten im Hochgebirge von hoher Re­le­vanz. Bau-, Unterhalts- und Sanie­rungs­kosten können gesenkt und die Sicherheit er­höht werden. Das Projekt hat zudem auch eine hohe wissenschaftliche Re­levanz, da die thermischen Interaktionen zwi­schen Bau­ten und Permafrostböden un­ter­sucht und modelliert werden, sowie bes­se­re Kenntnisse über die mechanischen Eigen­schaf­ten des gefrorenen Substrats ge­won­nen werden. Die resultierende Em­pfeh­lung wird für die Praxis, die Wissen­schaft und die Öffent­lichkeit von grossem Inte­res­se sein.

Lang­fristig werden durch speziell an­ge­pass­te Baumethoden, effiziente Mess- und Monitoringssysteme sowie leistungs­fähige Com­putersimulationen das Schaden­po­ten­tial und die damit verbundenen Kosten in Per­ma­frostgebieten deutlich sinken. Gleich­zeitig können die verbleibenden Risiken bes­ser abgeschätzt und die Lebens­dauer und Sicherheit der Hoch­gebirgs­infra­struk­tu­ren im Permafrost trotz an­dauender Klima­er­wärmung erhöht werden

Auftraggeber

• armasuisse Immobilien
• Bundesamt für Verkehr BAV

Download

Bauen im Permafrost - Ein Leitfaden für die Praxis
Christian Bommer, Marcia Phillips, Hans-Rudolf Keusen und Philpp Teysseire, SLF (2009), BESTELLEN, DOWNLOAD (pdf, 6.4 Mb)

Kontakt

• Dr. Marcia Phillips

  Organisationseinheit:	Schnee und Permafrost Permafrost und Schneeklimatologie
  Tel:	+41 81 4170 218
  Fax:	+41 81 4170 110
  Raum:	Da C 1 55
  E-Mail:	,
  Web:	http://www.wsl.ch/info/mitarbeitende/phillips