Auswirkung von Stollenausbrüchen in Boom-Ton
In Ländern, in denen hoch radioaktive Abfälle sowie radioaktive Abfälle mit langer Halbwertszeit anfallen, wird eine sichere Umgebung benötigt, in der diese gefahrlos gelagert werden können. Eine der besten Möglichkeiten hierfür ist die Lagerung unter Tage in tief liegenden geologischen Tonschichten. Eine wichtige Eigenschaft, die bei der Langzeitsicherheit gefordert wird, ist eine umfassende Untersuchung der Auflockerungszone (EDZ, Excavation Damaged Zone). Bei der Auflockerungszone handelt es sich um den Bereich, der während der Bau-, der Betriebs- und der Verschlussphase des Endlagers beeinflusst wird und der negative Auswirkungen auf die Sicherheit haben kann. Während des SELFRAC-Projekts wurden mehrere Studien zur Eignung von Boom-Ton als Lagerstätte für radioaktive Abfälle durchgeführt. Ein Teil der Arbeiten wurden im Untertagelabor HADES in Belgien durchgeführt. Die Studien untersuchten drei Jahre nach Baubeginn die hydromechanischen Eigenschaften des Bereichs um die Auflockerungszone herum. Zwei Multi-Piezometer wurden im Verbindungsstollen angebracht. Hiermit konnten Daten zur zeitlichen Veränderung der Fließeigenschaften gewonnen werden. Selbstbohrende Pressiometerversuche wurden durchgeführt, um Änderungen der mechanischen Eigenschaften zu untersuchen. Die Ergebnisse wiesen darauf hin, dass der Bau eines Stollens in Boom-Ton in 223 Metern Tiefe immer Risse verursacht. Diese Risse entstehen durch die Spannungen, die sich aufgrund des Stollenausbruchs ergeben. Das Risswachstum kann jedoch durch die Verwendung der passenden Berg- und Stollenbaumethoden begrenzt werden. Es konnte gezeigt werden, dass obwohl solche Risse verschlossen werden können, diese nur teilweise wieder ausheilen. Aus den Untersuchungen geht hervor, dass die hydraulische Leitfähigkeit im Bereich um den Stollen herum nicht von den Rissen beeinträchtigt wird. Darüber hinaus pflanzt sich ein bereits bestehendes, zusammenhängendes Rissgebilde nicht weiter als einige Millimeter in das Wirtsgestein fort. Änderungen des k-Werts gaben einen Hinweis darauf, wie sich der Ton im Verlauf der Zeit verformt hat. Der Porendruck wurde in hohem Maße durch den Stollen beeinflusst. Die Verteilung des Porendrucks war, je nach Messrichtung, unterschiedlich. Dies lag an der Spannung und der hydraulischen Leitfähigkeit innerhalb des Gesteins.
