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Integrated hydrogeological and geochemical processes in swelling clay-sulfate rocks

Schweizer, Daniel Michael

Abstract:
Quellende Ton-Sulfatgesteine führen immer wieder zu unvorhergesehenen Problemen im Tunnelbau oder bei oberflächennahen Geothermiebohrungen und machen dort langwierige Sanierungsmaßnahmen erforderlich. Die Prozesse, die dem Quellen zugrunde liegen, sind komplex. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass der Quellvorgang hauptsächlich auf die Umwandlung von Anhydrit zu Gips zurückzuführen ist. Auslöser ist in der Regel eine Änderung der hydraulischen Bedingungen, gefolgt von einem Wasserzutritt in die quellfähigen Gesteinsschichten, was wiederum die vorherrschenden geochemischen Bedingungen verändert. ... mehr

Abstract (englisch):
Swelling clay-sulfate rocks repeatedly lead to unforeseen problems in tunneling or shallow geothermal drilling and make lengthy and costly remediation measures necessary. The processes underlying the swelling are complex and not yet sufficiently understood. In general, an increase in rock volume caused by the transformation of the mineral anhydrite into gypsum is considered the main mechanism of swelling. Trigger of the transformation is assumed to be a change in hydraulic conditions, followed by a water access in the expansive rock layers, which in turn changes the prevailing geochemical conditions. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000099391
Veröffentlicht am 29.10.2019
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsjahr 2019
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000099391
Verlag Karlsruhe
Umfang XV, 148 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften (BGU)
Institut Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW)
Prüfungsdatum 21.10.2019
Referent/Betreuer Prof. C. Butscher
Projektinformation DFG, DFG EIN, BU 2993/2-1
Schlagwörter Clay-sulfate swelling, Ground heave, Ground source heat pump systems, Numerical modeling, Reactive transport, Geological models, Information entropy, Model dissimilarity, Fuzziness
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