Vorwort
Aufbau und Randbedingungen von Kanalisationen
Inspektion
Seismische Tomographie
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Bild 4.3.1.2.4-1:
Meßgeometrie der seismischen Tomographie; links die `cross-hole`-Anordnung, rechts die `VSP`-Anordnung [FI-DMT98] |
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Bild 4.3.1.2.4-2:
Laufzeiteffekt aufgrund einer Anomalie bei einer Parallel-Durchstrahlung [FI-DMT98] |
Die seismische Tomographie liefert ein flächenhaftes Abbild von der Verteilung der Kompressions-Wellengeschwindigkeit und der Amplitudendämpfung und damit indirekt ein Abbild von der Verteilung gewisser Materialeigenschaften. Voraussetzung für ihre Anwendung ist das Erstellen von Bohrungen im Bereich der Trasse, in denen die entsprechenden Messgeräte zum Einsatz kommen. Informationen über den Trassenbereich werden schnittbildartig zwischen den Bohrungen gewonnen.
Tomographische Durchschallungsverfahren in der Geophysik basieren auf Entwicklungen in der Medizin und der zerstörungsfreien Materialprüfung (Röntgen- und Gamma-Strahlung, Ultraschall).
Es wurden schon erfolgreich eine Reihe tomographischer Einsätze durchgeführt. Damit liegen umfangreiche Erfahrungen im Bereich der Stadtsanierung (Ortung von Hohlräumen, Standfestigkeitsuntersuchungen, Untersuchung des Mauerwerkes), im Bereich des Bergbaus (Schwächezonen, Erzgänge), im Bereich der Trassenvorerkundung und der Endlagerung von radioaktiven Abfällen (Beurteilung der Gesteinsqualität) vor.
Für die hier beschriebene Problemstellung ist die seismische Tomographie eine geeignete Methode zur gezielten Trassenerkundung. Aus den abgeteuften Bohrungen kann je nach Aufgabenstellung eine VSP (vertical seismic profiling) - oder eine "Crosshole"-Tomographie durchgeführt werden (Bild 4.3.1.2.4-1) .
Hierbei befinden sich die Quellpunkte in einem Bohrloch und die Empfänger im gegenüberliegenden Bohrloch sowie an der Oberfläche. Anzahl und Abstand der Quell- und Empfängerpunkte sind abhängig von der Größe der zu suchenden Objekte.
(Bild 4.3.1.2.4-2) gibt für die Meßgröße "Laufzeit" den Einfluß einer Anomalie bei einer Parallel-Durchstrahlung wieder. Hierbei könnten v1 die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer seismischen Welle im ungestörten Gestein und v2 die Ausbreitungsgeschwindigkeit in der z.B. aus Lockermaterialien bestehenden Anomalie sein. Deutlich erkennt man die entsprechenden Laufzeiteffekte, welche auch aufgrund der vorliegenden Geologie oder bei Vorliegen einer Schwächezone, die parallel zur Wellenausbreitung liegt, genutzt werden.
