3D-Verformungsmessungen

Was bei 3D-Verformungsmessungen erfasst wird

Grundlage ist der Vergleich von Messungen aus mehreren Epochen in einem einheitlichen räumlichen Bezugssystem. Ermittelt werden Koordinatenänderungen einzelner Punkte oder ganzer Flächen sowie daraus abgeleitete Bewegungsrichtungen und Verformungsbilder. Je nach Verfahren werden Messmarken, Zielpunkte oder flächenhafte Datensätze ausgewertet. Damit lassen sich nicht nur Setzungen, sondern auch seitliche Verschiebungen, Hebungen und räumliche Formänderungen erkennen.

Einsatzbereiche im Tunnel- und Tiefbau

Typische Anwendungen liegen bei Tunnelröhren, Portalbereichen, Kavernen, Schächten, Stützbauwerken und Baugruben. Auch angrenzende Geländeoberflächen und bestehende Bauwerke können in die Beobachtung einbezogen werden, wenn Bauzustände Auswirkungen auf das Umfeld haben können. Im Tunnelbau werden 3D-Verformungsmessungen unter anderem genutzt, um Querschnittsänderungen, Bewegungen des Ausbauzustands oder Reaktionen benachbarter Bauwerke auf den Vortrieb zu verfolgen.

Punktbezogene und flächenhafte Ausprägungen

3D-Verformungsmessungen können punktbezogen oder flächenhaft aufgebaut sein. Punktbezogene Messungen verfolgen definierte Messstellen über längere Zeit und eignen sich für klare Soll-Ist-Vergleiche an einzelnen Bauteilen oder Querschnitten. Flächenhafte Verfahren bilden grössere Bereiche geometrisch ab und zeigen räumliche Verformungsmuster auch dort, wo keine einzelnen Messpunkte genügen. Die Wahl der Ausprägung richtet sich nach Zugänglichkeit, geforderter Aussage, Messintervall und dem zu beobachtenden Objekt.

Einordnung innerhalb der geotechnischen Messung

Als Teilbereich der geotechnischen Messung liefern 3D-Verformungsmessungen vor allem geometrische Informationen über sichtbare oder messbare Lageänderungen. Sie unterscheiden sich von geotechnischen Messungen mittels Sensoren dadurch, dass nicht primär innere Zustände wie Dehnung, Druck, Neigung oder Wasserverhältnisse erfasst werden, sondern räumliche Verschiebungen und Verformungen am Objekt oder im Umfeld. In der Praxis werden beide Ansätze häufig kombiniert, weil sensorische Messwerte und geometrische Verformungsdaten unterschiedliche Ebenen desselben Bauverhaltens beschreiben.