Ausgewählte Großschäden im Überblick
"Heathrow Express Link", London, Großbritannien, 1994
Der "Heathrow Express Link" verbindet die Londoner Innenstadt mit dem Flughafen Heathrow. Während die Streckentunnel mit Tunnelbohrmaschinen (TBM) aufgefahren wurden, sollten die beiden Stationen am Flughafen in Spritzbetonbauweise entstehen. Obwohl einige Teststollen erfolgreich vorgetrieben und danach einige Tunnelabschnitte problemlos erstellt werden konnten, kam es am 21. Oktober 1994 zur Katastrophe: Zunächst entdeckte man in einem der drei Vortriebe Risse in der Spritzbetonschale, denen großflächige Betonabplatzungen sowie Setzungskrater an der Oberfläche folgten. Die Probleme weiteten sich sukzessive auf die anderen beiden Vortriebe aus. Schließlich stürzten alle drei Tunnel nacheinander ein und rissen mehrere Gebäude mit in die Tiefe.
Bolu-Tunnel, Türkei, 1999
Der Bau des Bolu-Tunnels, Teil des "Anatolia Motorways", war bereits weit fortgeschritten, als am 12. November 1999 ein Erdbeben die Gegend um die Stadt Düzce (nordwestlich von Bolu) erschütterte. Es hatte eine Stärke von 7,0 auf der Richter-Skala und zeichnete sich durch ungewöhnlich hohe Horizontalbeschleunigungen aus. Außer einem Brückenabschnitt der Autobahn war insbesondere der nach der Stadt Bolu benannte Tunnel betroffen.
Dieser, mit der "Neuen Österreichischen Tunnelbauweise" (Spritzbetonbauweise) vorgetriebene Tunnel, befindet sich in einer bekannten Störzone. Während er dem vorangegangenen Erdbeben im August 1999 (100 km westlich von Bolu) widerstand, stürzte beim November-Erdbeben ein längerer Abschnitt ein. Der Tunnel war für die bis dato relevanten Erdbebenbeanspruchungen dimensioniert, konnte jedoch den enormen Horizontalbeschleunigungen nicht widerstehen.
U-Bahn Taegu, Südkorea, 2000
Beim Bau einer U-Bahn-Linie in Taegu kam es am 22. Januar 2000 zu einem folgenschweren Unfall. Eine Schlitzwand versagte, die Baugrube eines Bahnhofs stürzte teilweise ein. Die Trümmer begruben einen Linienbus; drei Insassen wurden getötet, der Fahrer schwer verletzt. An einer benachbarten Bebauung entstand erheblicher Sachschaden.
Als Ursache ermittelte man einen Lastfall, der in der Entwurfsphase nicht berücksichtigt worden war und aus unvorhergesehenen Baugrundbedingungen resultierte. Da der Grundwasserspiegel stark schwankte, gerieten vorher nicht erkundete Kies- und Sandbänke in Bewegung. Sie lösten den Lastfall aus, für den die Schlitzwand nicht bemessen war.
U-Bahn Hongkong "Tseung-Kwan-O-Linie", 2001
Die Tseung-Kwan-O-Linie erweitert das Hongkonger U-Bahn-Netz. Die Tunnelstrecken waren bereits fertiggestellt und die elektromechanischen Arbeiten in den unterirdischen Stationen und den Tunnelröhren weit fortgeschritten, als ein schwerer Taifun das Gebiet überquerte. Er verursachte neben sintflutartigen Regenfällen und heftigstem Sturm eine Flutwelle, die am Morgen des 6. Juli 2001 die Küste erreichte. Das Dach des Streckentunnels zwischen den Stationen Hang Hau und Tseung Kwan O hatte eine Öffnung, durch die man Material ins Innere der Tunnelröhre transportierte.
Obwohl diese Öffnung mit einer umlaufenden Betonwand gegen einströmendes Wasser versehen war, wurde sie von den Wassermassen überströmt und die Baustelle überschwemmt. Da keine Querschotten eingebaut waren, wurden 75 % der gesamten neuen U-Bahn-Linie geflutet. Der Hauptschaden entstand an den bereits installierten elektromechanischen Einrichtungen wie Schaltanlagen, Transformatorstationen, Verkabelungen, Signaltechnik sowie den Plattformtüren, Rolltreppen und Aufzügen.
Socatop-Tunnel, Paris, Frankreich, 2002
Hauptbestandteil des Projekts "Socatop" (Société de Construction de l’Autoroute de Traversée de l’Ouest Parisien), das dem Ausbau der A 86 dient, ist ein Tunnel mit 11 m Durchmesser, der mit einer Mixshield-TBM aufgefahren wurde. In seinem Inneren liegen zwei übereinander angeordnete dreispurige Fahrbahnen sowie Be- und Entlüftungsleitungen im First- und Sohlbereich. Als baubetriebliche Besonderheit wurde die untere Fahrbahnplatte mit einem Schalwagen bereits während des Tunnelvortriebs 600 m hinter der TBM erstellt. Die TBM wurde durch Servicezüge versorgt, die unter der Fahrbahnplatte im Sohlbereich fuhren.
Am 5. März 2002 fing einer dieser Züge auf dem Weg zur Ortsbrust Feuer, das sich schnell auf den Tank der Diesellokomotive ausbreitete. Der Zug wurde automatisch gestoppt und die Mannschaft versuchte, den Brand zu löschen. Dies gelang nicht und das Feuer griff auf das Abraumförderband und die Belüftungslutte, den Schalwagen für die Fahrbahnplatte sowie die Betoninnenschale des Tunnels über. Wegen der starken Rauch- und Hitzeentwicklung war den Arbeitern der Weg zum Portal verstellt, sie retteten sich in die Druckluftkammer der TBM. Diese wurde vom Feuer nicht beschädigt, da sie durch eine Sprinklereinrichtung am Ende des Nachläufers geschützt wurde.
U-Bahn Schanghai "Pearl Line", Volksrepublik China, 2003
Kernstück der neuen U-Bahn-Linie 4 in Schanghai ist die Unterquerung des Huangpu-Flusses vom neuen Wirtschaftszentrum Pudong aus in Richtung Innenstadt. Beide parallel verlaufenden Tunnelröhren waren bereits mit Erddruck- TBM aufgefahren worden, als sich bei der Herstellung eines Notquerschlags unterhalb des Flusses, in unmittelbarer Ufernähe, die Katastrophe ereignete. Kurz vor dem Durchbruch des Querschlags in ca. 35 m Tiefe kam es zu massiven Material- und Wassereinbrüchen, welche die Mineure vor Ort nicht mehr kontrollieren konnten. Während sie sich in Sicherheit brachten, setzte sich die Oberfläche großräumig, was sich gravierend auf benachbarte Gebäude auswirkte.
Einige kommerziell genutzte Hochhäuser erlitten schwere Schäden, stürzten ein oder mussten wegen zu hoher Einsturzgefahr abgerissen werden. Auch ein Hochwasserschutzdamm wurde schwer beschädigt. Zeitweise drohte eine Überschwemmung, da der Huangpu zu dieser Jahreszeit viel Wasser führt. Beide Tunnelröhren sackten nach dem Grundbruch einige Meter ab und waren geflutet; die Tunnelschale war gebrochen. Als Schadenursache identifizierte man ein Versagen des Vereisungskörpers, der die Aushubarbeiten für den Querschlag schützen sollte.
U-Bahn Singapur "Circle Line", 2004
Das Baulos 824 der "Circle Line" bestand zum einen aus Streckentunneln, die mit Erddruck-TBM aufgefahren wurden, zum anderen aus Stationsbauwerken und Streckentunneln, die man in offener Bauweise erstellte. Den Verbau der bis zu 40 m tiefen Baugruben bildeten Schlitzwände und eine neunlagige horizontale Stahlaussteifung. Als wasserdichtes Sohlelement diente eine durch Hochdruckinjektionen (HDI) erstellte Sohlplatte. Beim Aushub einer Baugrube, die direkt neben der sechsspurigen Stadtautobahn "Nicoll Highway" lag, kam es am 20. April 2004 zu einem katastrophalen Einsturz: Die Baugrube, die zu diesem Zeitpunkt etwa 35 m tief war, kollabierte über eine Länge von über 100 m.
Vier Bauarbeiter kamen ums Leben, die Autobahn stürzte ein und konnte erst nach mehrmonatigen Reparaturarbeiten wiedereröffnet werden. Als Ursachen wurden mehrere Faktoren ermittelt: Einerseits erfüllte die Integrität der Schlitzwände nicht überall die Erwartungen, andererseits war die Ausführung der in großer Tiefe errichteten HDI-Sohle fehlerhaft. Darüber hinaus entsprach das Verformungsverhalten der Baugrube, insbesondere der horizontalen Stahlaussteifungen, nicht dem Entwurf.
U-Bahn Kaohsiung "Orange Line", Taiwan, 2005
In Kaohsiung errichtet man ein aus zwei Linien bestehendes U-Bahn-Netz. Im Baulos O2 der "Orange Line" waren Stationsbauwerke und Streckentunnel bereits fertiggestellt, lediglich ein Querschlag mit Pumpensumpf am tiefsten Punkt eines Streckentunnels (ca. 40 m) musste noch gebaut werden. Als nur noch wenige Zentimeter auszuheben waren, kam es am 5. Dezember 2005 zu massiven Wassereinbrüchen und große Mengen Sand traten ein.
Trotz der Rettungsversuche der Arbeiter stürzten der Querschlag sowie ein großer Teil des Streckentunnels ein. In einem Straßentunnel, der darüber liegt, rief der Einsturz erhebliche Setzungen und Bauwerksschäden hervor. Die Ursache: fehlerhaftes Verpressen des Bodens in der unmittelbaren Umgebung des Pumpensumpfs.
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