@phdthesis{Shahraki, author = {Shahraki, Mojtaba}, title = {Numerical Analysis of Soil Behavior and Stone Columns Effects on the Railway Track}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4015}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20191111-40159}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, abstract = {Railway systems are highly competitive compared with other means of transportation because of their distinct advantages in speed, convenience and safety. Therefore, the demand for railway transportation is increasing around the world. Constructing railway tracks and related engineering structures in areas with loose or soft cohesive subgrade usually leads to problems, such as excessive settlement, deformation and instability. Several remedies have been proposed to avoid or reduce such problems, including the replacement of soft soil and the construction of piles or stone columns. This thesis aims to expand the geotechnical knowledge of how to improve subgrade ballasted railway tracks, using stone columns and numerical modeling for the railway infrastructure. Three aspects are considered: i) railway track dynamics modeling and validation by field measurements, ii) modeling and parametric studies on stone columns, and iii) studies on the linear and non-linear behavior of stone columns under the dynamic load of trains. The first step of this research was to develop a reliable numerical model of a railway track. The finite element method in a time domain was used for either a 2D plane strain or 3D analysis. Individual methods for modeling a train load in 2D and 3D were implemented and are discussed in this thesis. The developed loading method was validated with three different railway tracks using obtained vibration measurements. Later, these numerical models were used to analyze the influence of stone column length and train speed in the stress field. The performance of the treated ground depends on various parameters, such as the strength of stone columns, spacing, length and diameter of the columns. Therefore, the second step was devoted to a parameter study of stone columns as a unit cell with an axisymmetric condition. The results showed that even short stone columns were effective for settlement reduction, and area of replacement was the main influential parameter in their performance. The third part of this thesis focuses on a hypothetical railway-track response to the passage of various train speeds and the influence of stone-column length. The stress-strain response of subgrade is analyzed under either an elastic-perfectly plastic or advanced constitutive model. The non-linear soil response in the finite element method and the impact of train speed and stone column length on railway tracks are also evaluated. Moreover, the reductions of induced vibration - in both a horizontal and a vertical direction - after improvement are investigated.}, subject = {Eisenbahn}, language = {en} } @phdthesis{Zhu, author = {Zhu, Pengtao}, title = {The Variability of the Void Ratio of Sand and its Effect on Settlement and Infinite Slope Stability}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3741}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20180403-37411}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {164}, abstract = {The uncertainty of a soil property can significantly affect the physical behavior of soil, so as to influence geotechnical practice. The uncertainty can be expressed by its stochastic parameters, including the mean, the standard deviation, and the spatial correlation length. These stochastic parameters are regarded as constant value in most of the former studies. The main aim of this thesis is to prove whether they are depth-dependent, and to evaluate the effect of this depth-dependent character on both the settlement and the infinite slope stability during rainwater infiltration. A stochastic one-dimensional settlement simulation is carried out using random finite element method with the von Wolffersdorff hypoplastic model, so as to evaluate the effect of stress level on the stochastic parameters of void ratio related parameters of sand. It is found that these stochastic parameters are both stress-dependent and depth-dependent. The non-stationary random field, considering the depth-dependent character of these stochastic parameters, can be generated through the distortion of the stationary random field. The one-dimensional settlement analysis is carried out to evaluation the effect of the depth-dependent character of the stochastic parameters of void ratio on the strain. It is found that the depth-dependent character has low effect on the strain. The deterministic analysis of infinite slope stability during rainwater infiltration is simulated. The transient seepage is carried out using finite difference method, while the steady state seepage is simulated using the analytical solution. The saturated hydraulic conductivity (ks) is taken as the only variable. The results show that the depth-dependent ks has a significant influence on the stability of the slope when the negative flux is high. Without considering the depth-dependent character, can overestimate the factor of safety of the slope. A slope can fail if the depth-dependent character is considered, while it is stable if the depth-dependent character is neglected. The failure time of the slope with a greater depth-dependent ks is earlier during transient infiltration. Meanwhile, the stochastic infinite slope stability analysis during infiltration, is also carried out to highlight the effect of the depth-dependent character of the stochastic parameters of ks. The results show that: the probability of failure is significantly increased if the depth-dependent character of mean is considered, while, it is moderately reduced if the depth-dependent character of the standard deviation is accounted. If the depth-dependent character of both the mean and standard deviation of ks is considered, the depth-dependent mean value plays a dominant influence on the results. Furthermore, the depth-dependent character of the spatial correlation length can slightly reduce the probability of failure.}, subject = {Bodenunruhe}, language = {en} } @phdthesis{SalehiSadaghiani, author = {Salehi Sadaghiani, Mohamad Reza}, title = {Suffusion Phenomenon in Widely Graded Soils - Influence of Homogeneity}, publisher = {Blueprint}, address = {Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2681}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20161020-26819}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {160}, abstract = {Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit D{\"a}mme und Deiche f{\"u}r z.B. Fluß-, Kanal- oder Speicherbauten sind Erdbauwerke mit großer Kubatur, die meistens großen Platzbedarf und enormen Materialverbrauch erfordern. Aus der Vielfalt von Materialien die uns zur Herstellung der D{\"a}mme zur Verf{\"u}gung stehen, muss immer die wirtschaftlichste L{\"o}sung gefunden werden. Aus diesem Grund werden im Dammbau, die im Umfeld nat{\"u}rlich anstehenden B{\"o}den verwendet. Meist handelt es sich um weitgestufte B{\"o}den, so dass bei der Herstellung der Erdbauwerke eine potenzielle Gefahr der Entmischung besteht. Bei einer hydraulischen Beanspruchung solcher B{\"o}den k{\"o}nnen verschiedene Prozesse der inneren Erosion auftreten, deren Ph{\"a}nomene in Filtration, Suffosion, Kolmation und r{\"u}ckschreitende Erosion unterschieden werden. In der Geotechnik beschreibt man den Transport von Feinteilen aus einem Erdstoff mit dem Begriff "Suffosion". Kommt es zum Materialtransport innerhalb des Bodens, verursacht dies eine Erh{\"o}hung der Wasserdurchl{\"a}ssigkeit und des Porenanteils. Gleichzeitig nehmen die Raumdichte des Bodengef{\"u}ges und die Tragf{\"a}higkeit des Bodens ab. Suffosion ist geometrisch m{\"o}glich, wenn die Porenengstellen der groben, skelettbildenden Fraktionen gr{\"o}ßer als die Korngr{\"o}ßen der mobilen feinen Fraktionen des Bodens sind. Sobald ein kritischer hydraulischer Gradient erreicht wird, werden die mobilen feinen Partikel transportiert. Wegen des starken Einfl usses der Struktur spielt die Homogenit{\"a}t des Korngef{\"u}ges bei allen Prozessen der inneren Erosion eine große Rolle. Die Effekte der Suffosion k{\"o}nnen bei verschiedenen Erdbauwerken unterschiedliche Wirkung haben und zur Beeintr{\"a}chtigung der Funktion oder zu Sch{\"a}den f{\"u}hren. Zu den Aufgaben der Ingenieure z{\"a}hlt die Absch{\"a}tzung, inwiefern die hydrodynamischen Einwirkungen einen standsicherheitrelevanten Einfl uss haben. Die Rolle der Partikelzusammensetzung zur Initialisierung und Fortsetzung des Materialtransportes (Suffosion) wurde noch nicht vollst{\"a}ndig untersucht. Alle g{\"a}ngigen Kriterien gehen von einer Homogenit{\"a}t des Gef{\"u}ges aus. Daher ist das Hauptziel dieser Arbeit, ein analytisches Suffosionskriterium unter Ber{\"u}cksichtigung der Homogenit{\"a}t abzuleiten. Das Kriterium soll in der Lage sein, die mobilen, lokal beweglichen, sowie die suffosiven, global beweglichen Fraktionen eines weitgestuften Bodens einzusch{\"a}tzen. Stand der Wissenschaft Geometrische Suffosionskriterien basieren auf Untersuchungen, die zur Dimensionierung von Erdstofffi ltern im Dammbau entwickelt wurden. Als Eingangsparameter werden die Korngr{\"o}ßenverteilungen der B{\"o}den herangezogen. Fundamentale geometrische Suffosionskriterien wurden u. a. von Ziems (1969), Burenkova (1993), Kenney \& Lau (1986), Wan und Fell (2008) und Witt (2013) entwickelt. Mit den verf{\"u}gbaren Kriterien zur Beurteilung der inneren Suffosionsbest{\"a}ndigkeit kann die Wahrscheinlichkeit eines Materialtransportes nicht quantitativ beurteilt werden. Die zahlreichen Kriterien basieren im Wesentlichen auf empirischen Ans{\"a}tzen und sind nur f{\"u}r spezifische Bodenarten und Randbedingungen anwendbar. Die Anwendungsgrenzen der Suffosionskriterien werden hinsichtlich der Bodenart und des Ungleichf{\"o}rmigkeitsgrades meist {\"u}berschritten. Dar{\"u}ber hinaus ist das Ph{\"a}nomen "Suffosion" in erster Linie ein Problem, das auf der Partikelebene untersucht werden muss. Die Homogenit{\"a}t der Kornzusammensetzung der Erdstoffe fi ndet explizit keine Rolle in den verf{\"u}gbaren Kriterien und die aktuellen internationalen Forschungsaktivit{\"a}ten zeigen, dass haupts{\"a}chlich weitere empirische Ans{\"a}tze entwickelt werden. Eingesetzte Methoden F{\"u}r die analytische Beschreibung von suffosiven Materialtransportprozessen in weitgestuften Erdstoffen unter Ber{\"u}cksichtigung der Homogenit{\"a}tseffekte, muss das Ph{\"a}nomen auf der Partikelebene beschrieben werden. Dies setzt drei Arbeitsschritte und Teilziele voraus: i) Die Kenntnis und Beschreibung der Gef{\"u}gestruktur ii) Beschreibung und Dimensionierung eines repr{\"a}sentativen Volumens iii) Konstruktion einer homogenen Packung f{\"u}r beliebige Korngr{\"o}ßßenverteilungslinien und Quantifizierung des vorhandenen Homogenit{\"a}tsgrads. Die granularen Packungen wurden sowohl experimentell als auch numerisch anhand sequentieller Mischversuche (SFT) untersucht. In einer stochastisch homogenen Packung werden der Anteil der skelettbildenden und der mobilen Fraktionen identifi ziert und ein Bereich als Trenndurchmesser, der Skelett und mobile Feinteile abgrenzt, bestimmt. Dadurch kann die Gef{\"u}gestruktur in suffosiv und nicht suffosive Gruppen klassifi ziert werden. Der experimentelle Ansatz wurde numerisch mittels Diskreter Element Methode (DEM) simuliert, um die Kontaktkr{\"a}fte und Anzahl der Nachbarn f{\"u}r verschiedene Bodenfraktionen (Skelett und bis zu gewissen Bereichen auch die F{\"u}llung) zu finden. Das kleinste repr{\"a}sentative Volumen (REV) f{\"u}r solch eine Bodenpackung wird numerisch bestimmt. Eine Methode zur Festlegung der relevanten Skala zur Quantifi zierung der Homogenit{\"a}t wurde vorgeschlagen. Als Bindeglied wurden 2D-Aufnahmen der experimentell oder numerisch erzeugten Packungen angefertigt, um mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung die relevanten Kennwerte der Packung und die Anzahl der skelettbildenden Partikel zu ermitteln. Die erfassten Oberfl{\"a}chen dienen der statistischen Analyse der r{\"a}umlichen Streuung skeletviitbildender Partikel. Anhand der Berechnung der Varianz k{\"o}nnen die unterschiedlichen Parameter miteinander verglichen werden. Eine Varianz von Null bedeutet totale Homogenit{\"a}t. Ein Programm wurde in MATLAB geschrieben, um die Bildanalyse und die Varianzkalkulationen anhand unterschiedlicher Eingangsparameter durchzuf{\"u}hren. Ein analytisch beschreibbares Packungsmodell wird vorgeschlagen, um Homogenit{\"a}t und REV mit Suffosion in Verbindung zu bringen. Basierend auf diesem Modell wird ein Suffosionskriterium entwerfen, das in der Lage ist die Masse des ausgesp{\"u}lten Materials aus einem weitgestuften Boden zu prognostizieren. Wesentliche Ergebnisse Suffosion ist ein Ph{\"a}nomen der Partikelskala und der Partikeltransport ist abh{\"a}ngig von der Partikelanordnung. Die Zusammensetzung der skelettbildenden Partikel bestimmt die Eigenschaft des Porenraums. Die charakteristischen Parameter der Bodenstruktur eines weitgestuften Bodens wurden anhand sequentieller Mischversuche (SFT) festgestellt. Dadurch kann ein weitgestufter Boden in suffosiv oder nicht-suffosiv eingestuft werden. Das granulare Material formt ein Skelett, wenn die ben{\"o}tigte Mindestmasse oder das repr{\"a}{\"a}sentative Volumen erreicht wird. Dies ist eine notwendige Bedingung f{\"u}r die weiteren Untersuchungen. Diese Mindestmasse bzw. das repr{\"a}sentatives Volumen wurde numerisch mittels DEM Simulationen ermittelt. Eine statistische Methode f{\"u}r die Quantifi zierung der Homogenit{\"a}t f{\"u}r 2D-Aufnahmen in Abh{\"a}ngigkeit der Gr{\"o}ße des repr{\"a}sentativen Volumens wurde vorgeschlagen. Diese Methode wurde f{\"u}r komplexe stochastisch homogene, segregierte sowie f{\"u}r homogene Gitter-Packungen getestet. Die Ergebnisse sind vergleichbar mit dem bekannten Verfahren des Voronoi-Diagramms. Der Vorteil dieser Methode ist, dass viele Parameter ber{\"u}cksichtigt und in den Code integriert werden k{\"o}nnen. Eine in-situ Versuchsmethode f{\"u}r die Quantifi zierung der Homogenit{\"a}t wurde vorgeschlagen. Dar{\"u}ber hinaus wurde gezeigt, dass der lockerste und der dichteste Zustand eines weitgestuften Bodens, welcher gem{\"a}ß den Standardrichtlinien ermittelt werden kann, nicht die ultimativen Zust{\"a}nde sind. Die ultimativen Zust{\"a}nde k{\"o}nnen durch die vorgeschlagene Probenvorbereitung ermittelt werden. Ein homogenes Packungsmodell f{\"u}r weitgestufte B{\"o}den mit dominanter Grobmatrix wurde vorgestellt. Die Idee dieses Packungsmodells basiert auf der immer wiederkehrenden Natur der Homogenit{\"a}t und des Segregationsprozesses. Dieses Modell wurde durch Suffosionsversuche getestet und validiert. Basierend auf dem vorgeschlagenen Packungsmodell wurde eine neue experimentelle Methode zur qualitativen Beurteilung der Suffosionsanf{\"a}lligkeit vorgestellt. Ein neues analytisches Suffosionskriterium, basierend auf dem vorgeschlagenen Packungsmodel unter Ber{\"u}cksichtigung der Homogenit{\"a}t im REV wurde entworfen. Damit k{\"o}nnen die mobilen sowie suffosiven Fraktionen eines weitgestuften Bodens ermittelt werden.}, subject = {Homogenit{\"a}t}, language = {en} } @misc{Esser2011, type = {Master Thesis}, author = {Esser, Julia}, title = {Analyse von Einflussparametern auf bogenf{\"o}rmige {\"u}berschnittene Bohrpfahlw{\"a}nde mit mehreren unbewehrten Zwischenpf{\"a}hlen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1541}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120203-15416}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2011}, abstract = {wasserdichte Baugrubenumschließungen tiefer Baugruben mittels bogenf{\"o}rmiger, {\"u}berschnittener Bohrpfahlw{\"a}nde}, subject = {{\"u}berschnittene Bohrpfahlwand}, language = {de} } @phdthesis{Semar2010, author = {Semar, Olivier}, title = {Anwendung der Perkolationstheorie zur Analyse des suffosiven Partikeltransportes}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1438}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20101124-15252}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2010}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der geometrischen Suffosionsbest{\"a}ndigkeit von Erdstoffen. Mit dem wahrscheinlichkeitstheoretischen Ansatz der Perkolationstheorie wurde ein analytisches Verfahren gew{\"a}hlt, mit dem suffosive Materialtransportprozesse modelliert und quantifiziert werden k{\"o}nnen. Mit dem verwendeten Perkolationsmodell wurde eine beliebige Porenstruktur eines realen Erdstoffes im 3-Dimensionalen modelliert. M{\"o}gliche Materialtransportprozesse innerhalb der modellierten Porenstruktur wurden anschließend simuliert. Allgemein g{\"u}ltige Gesetzm{\"a}ßigkeiten wurden hergeleitet und Grenzbedingungen formuliert. Diese sind vom Erdstoff unabh{\"a}ngig und beschreiben Zusammenh{\"a}nge zwischen Materialtransport und Porenstruktur. Anwendbar sind diese Ergebnisse auf homogene, isotrope und selbst{\"a}hnliche Erdstoffgef{\"u}ge. Aussagen {\"u}ber konkrete Erdstoffe k{\"o}nnen {\"u}ber die Transformationsmethode erfolgen. F{\"u}r die Verwendung der Transformationsmethode ist vorab die relevante Porenstruktur, d. h. die Porenengstellenverteilung, zu ermitteln.}, subject = {Perkolationstheorie}, language = {de} } @misc{Schreiber2010, type = {Master Thesis}, author = {Schreiber, Thomas}, title = {Vergleichende Analyse zur Ermittlung der Potenzialverteilung beim Nachweis des Hydraulischen Grundbruchs in tiefen Baugruben}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1434}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20100929-15216}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2010}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der vergleichenden Analyse unterschiedlicher Berechnungsans{\"a}tze zum hydraulischen Grundbruch. Diese wurden zun{\"a}chst analysiert, an Beispielberechnungen angewandt und schließlich miteinander verglichen. Weiterhin wurde der Einfluss verschiedener Randbedingungen, allem voran der Baugrubenbreite, auf die Sicherheit gegen einen hydraulischen Grundbruch untersucht. Es werden Empfehlungen zur Anwendbarkeit verschiedener N{\"a}herungsans{\"a}tze bei Vorhandensein bestimmter Einflussfaktoren gegeben.}, subject = {Hydraulischer Grundbruch}, language = {de} } @misc{Mueller2009, type = {Master Thesis}, author = {M{\"u}ller, Christian}, title = {Nachgr{\"u}ndung und Fundamentverbesserung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1388}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090609-14738}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2009}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit den bodenmechanischen Ursachen von Gr{\"u}ndungssch{\"a}den sowie Techniken zu deren Sanierung. Kernaufgabe ist es, einen Auswahlprozess zu entwickeln, mit dem im konkreten Schadensfall das zweckm{\"a}ßigste technische Verfahren zur Sanierung bestimmt werden kann. Hierzu werden zun{\"a}chst m{\"o}gliche Schadensursachen katalogisiert. Anschließend werden die gegenw{\"a}rtig in Deutschland gebr{\"a}uchlichsten Sanierungstechniken analysiert und einander gegen{\"u}bergestellt. Zur Ermittlung der geeignetsten Sanierungstechnik in einem realen Projekt wird ein allgemeiner zweistufiger Entscheidungsalgorithmus vorgeschlagen. Dieser setzt sich aus einem Entscheidungsbaum mit anschließender Nutzwertanalyse zusammen. Ergebnis des Algorithmus' ist ein Ranking, welches die infrage kommenden Techniken nach ihrem Nutzen f{\"u}r die Sanierung ordnet. Anhand zweier Praxisbeispiele - dem Schloss Schwerin und der St. Jacobi-Schlosskirche in Osterode am Harz - wird abschließend die Wirkungsweise des Algorithmus demonstriert. Ergebnis der Arbeit ist, dass die Formulierung eines allgemeinen entscheidungsbaumes, der jedwede Eventualit{\"a}t einer speziellen Bauaufgabe ber{\"u}cksichtigt, nahezu unm{\"o}glich ist. Der entwickelte Entscheidungsbaum ist mitunter noch zu ungenau um die Auswahl an Techniken ausreichend einzuschr{\"a}nken. Die darum als zweite Stufe etablierte Nutzwertanalyse erwies sich als effiziente und transparente Entscheidungshilfe. Bei ihr ist jedoch die Gefahr einer subjektiven Beeinflussung der Entscheidung durch den Planer gegeben. In einem konkreten Projekt k{\"o}nnte durch eine Verfeinerung des Baumes seine Selektion wesentlich verbessert werden, so dass am Ende nur eine einzige Technik als zweckm{\"a}ßigste ausgewiesen wird. Eine Nutzwertanalyse k{\"o}nnte in diesem Fall als zweite Stufe entfallen.}, subject = {Nachgr{\"u}ndung}, language = {de} } @misc{Jacobs2008, type = {Master Thesis}, author = {Jacobs, Dietlind}, title = {Experimentelle Ermittlung der Filtercharakteristik eines nichtbindigen Bodens und Vergleich mit analytischen Ans{\"a}tzen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1349}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20080922-14248}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Aus den beidseitigen Wassereinstau von Flussdeichen, resultieren neue Belastungssituationen innerhalb eines Flussdeiches. Die neu eintretenden Wechselwirkungen von Erdstoffschichten mit der Sickerstr{\"o}mung k{\"o}nnen an der Grenzschicht von einer bindigen zu einer nichtbindigen Erdstoffschicht zum Materialtransport f{\"u}hren. Der Austrag von Feinmaterial aus der Dichtungsschicht (Basisschicht) kann mit Erdstofffiltern (Filterschicht) bestimmter Kornzusammensetzung verhindert werden. Bei diesem Vorgang wird das feine Material bei Durchstr{\"o}mung der Filterschicht an der Oberfl{\"a}che bzw. im Inneren einer Filterschicht abgetrennt bzw. am Transportvorgang zur{\"u}ckgehalten. In dieser Forschungsarbeit wurden durch Versuche die Ans{\"a}tze zur geometrische Stabilit{\"a}t herausgearbeitet. Die Auswertung der Versuchsergebnisse bezog sich auf die initiale Wasserdurchl{\"a}ssigkeit, auf die Filtercharakteristik sowie die Wasserdurchl{\"a}ssigkeit bei Suspensionsstr{\"o}mung und die Betrachtung der geometrischen Stabilit{\"a}t des Systems aus Suspension und Filter.}, subject = {Erosion}, language = {de} } @misc{Mentzel2008, type = {Master Thesis}, author = {Mentzel, Katja}, title = {Setzungsprognose eines auf Kippenboden gebauten Verkehrsdammes}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1286}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20080401-13568}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Die Wiedernutzung von durch verkippten Abraum gepr{\"a}gten Fl{\"a}chen ehemaliger Braunkohletagebaue als Bauland hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Aufgrund der durch die Verkipptechnologie entstandenen Inhomogenit{\"a}t es Baugrundes, ist mit starken Schwankungen der bodenmechanischen Eigenschaften zu rechnen. Dies macht den Umgang mit solchen Kippenb{\"o}den schwierig. Dennoch hat es bis zum jetzigen Zeitpunkt einige Projekte gegeben, die die Bebauung von Tagebaukippen beinhaltet haben. Das in dieser Arbeit behandelte Projekt umfasst den Neubau einer Erschließungsstraße, die teilweise {\"u}ber eine Braunkohletagebaukippe f{\"u}hrt. F{\"u}r den Verkehrsdamm, gegr{\"u}ndet auf Kippenboden, ist in dieser Arbeit eine Setzungsprognose zu erstellen. Dazu m{\"u}ssen zun{\"a}chst vorhandene Daten der Baugrunderkundung und Bauplanung erfasst und ausgewertet werden. F{\"u}r die Setzungsberechnung relevante Baugrund- und Materialparameter und Maße werden zun{\"a}chst zusammengefasst. Neben seiner Inhomogenit{\"a}t ist besonders die makroporige Struktur des Baugrundes durch Klumpenbildung entscheidend. In einem weiteren Schritt werden die Messdaten aus dem Setzungsmonitoring ausgewertet. Die Ergebnisse dieser Messungen dienen zum einen dem Vergleich mit den durch Berechnung oder Absch{\"a}tzung ermittelten Setzungen und zum anderen der Kalibrierung oer R{\"u}ckrechnung der Steifemodule im analytischen Berechnungsteil. Das Setzungsverhalten von Verkehrsd{\"a}mmen auf Tagebaukippen ist grunds{\"a}tzlich durch die große Verformbarkeit des Kippenbaugrundes unter Belastung gepr{\"a}gt. Aber auch die Setzungsanteile aus Eigensetzung der Kippe und des Dammes m{\"u}ssen in die Betrachtungen einbezogen werden. Dazu gibt es Absch{\"a}tzungen und einfache Formeln auf Basis von Erfahrungswerten. Eine Besonderheit stellen eventuelle S{\"a}ttigungssackungen des Kippenbodens resultierend aus dem Wiederanstieg des Grundwassers dar. F{\"u}r diesen Verformungsanteil existiert lediglich ein Absch{\"a}tzungsansatz aus Erfahrungswerten. Die Addition der einzeln ermittelten Verformungsanteile f{\"u}hrt dann zur Setzungsprognose mithilfe konventioneller Verfahren. Mit dem Programm PLAXIS wird im n{\"a}chsten Schritt eine numerische Berechnung der Dammsituation in den betrachteten Berechnungsschnitten durchgef{\"u}hrt. Relevante Materialmodelle und die Wahl der Parameter werden beschrieben und begr{\"u}ndet. Im Zuge der Bearbeitung kommen das Mohr-Coulomb-Modell, das Hardening-Soil-Modell und das Soft-Soil-Modell zur Anwendung. Die berechneten Setzungen werden miteinander und mit den gemessenen Setzungen verglichen, um ihre Tauglichkeit f{\"u}r den Sonderfall der Tagebaukippen zu bewerten. Im Sinne einer Baugrundverbesserung existiert eine Vielzahl an Maßnahmen, die reduzierend oder beschleunigend bezogen auf die Verformungen des Baugrundes wirken. Auf diese Verfahren wird in einem abschließenden Abschnitt n{\"a}her eingegangen. In einer kritischen Bewertung wird projektspezifisch ihre Tauglichkeit bzw. Anwendbarkeit gepr{\"u}ft.}, subject = {Setzung}, language = {de} } @misc{Conrad2007, type = {Master Thesis}, author = {Conrad, Nadine}, title = {Kombinierte geophysikalische und konventionelle Baugrunderkundung zur Schwachstellenanalyse von Hochwasserschutzdeichen}, doi = {10.25643/10.25643/bauhaus-universitaet.861}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-8616}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2007}, abstract = {Zahlreiche Hochwasserereignisse f{\"u}hrten in den letzten Jahren zu großen wirtschaftlichen Sch{\"a}den, vor allem durch das Versagen von Hochwasserschutzdeichen HWD. Aus diesem Grund wurden großformatige Erkundungen bestehender Hochwasserschutzdeiche durch die L{\"a}nder angeordnet. Ziel der Erkundungen sollte es sein, die Standsicherheit der HWD zu beurteilen. Daher sollten die m{\"o}glicherweise auftretenden Versagenszust{\"a}nde bekannt sein und die zur Beurteilung wichtigen bodenmechanischen Parameter. F{\"u}r eine umfassende Erkundung des Deichk{\"o}rpers und seines Untergrundes m{\"u}ssen mehrere Schritte durchgef{\"u}hrt werden. Erst durch die Kombination mehrerer Erkundungsmethoden ist es m{\"o}glich ein ganzheitliches Baugrundmodell aufzustellen und die notwendigen bodenmechanischen Parameter zu ermitteln. Als Voruntersuchung kommt daf{\"u}r die Geophysik in Frage. Die Relevanz der einzelnen Methoden wird in dieser Arbeit vorgestellt. Im Anschluss daran sollte eine Erkundung mit konventionellen Methoden erfolgen. Mit den Ergebnissen wird das Baugrundmodell aufgestellt und die wichtigen bodenmechanischen Parameter ermittelt. Ziel dieser Arbeit war es, eine Vorgehensweise zu Erkundung von Hochwasserschutzdeichen aufzustellen.}, subject = {Flussdeich}, language = {de} }