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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der vergleichenden Analyse unterschiedlicher Berechnungsansätze zum hydraulischen Grundbruch. Diese wurden zunächst 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 Näherungsansätze bei Vorhandensein bestimmter Einflussfaktoren gegeben.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Simulation der Spannungszustände und Grundwassersituation anhand eines Praxisbeispieles. Dieses wird mit Hilfe des Finite-Elemente(FE)-Programms PLAXIS V8 durchgeführt. Dabei gilt es die Sicherheit gegen Hydraulischen Grundbruch und den Einfluss der baugrubenseitigen Widerlagerwirkung zu bestimmen. Außerdem werden vorhandene Theorien zur Nachweisführung gegen Hydraulischen Grundbruch in bindigem Boden überprüft und die Ergebnisse mit denen aus der FE-Berechnung verglichen. Abschließend ist die Frage zu klären, ob beim Nachweis der Standsicherheit einer Baugrubenwand ein Versagen durch Hydraulischen Grundbruch ausgeschlossen werden kann.
Zahlreiche Hochwasserereignisse führten in den letzten Jahren zu großen wirtschaftlichen Schäden, vor allem durch das Versagen von Hochwasserschutzdeichen HWD. Aus diesem Grund wurden großformatige Erkundungen bestehender Hochwasserschutzdeiche durch die Länder angeordnet. Ziel der Erkundungen sollte es sein, die Standsicherheit der HWD zu beurteilen. Daher sollten die möglicherweise auftretenden Versagenszustände bekannt sein und die zur Beurteilung wichtigen bodenmechanischen Parameter. Für eine umfassende Erkundung des Deichkörpers und seines Untergrundes müssen mehrere Schritte durchgeführt werden. Erst durch die Kombination mehrerer Erkundungsmethoden ist es möglich ein ganzheitliches Baugrundmodell aufzustellen und die notwendigen bodenmechanischen Parameter zu ermitteln. Als Voruntersuchung kommt dafür 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.
Durch Verwitterungsprozesse, klimatische Einwirkungen sowie durch Einflüsse des Verkehrs nimmt die Standsicherheit von Felsböschungen bei ungünstigen Gebirgsverhältnissen im Laufe der Zeit stark ab. Die Diplomarbeit behandelt den Entwurf solcher Sicherungsmaßnahmen für ein konkretes Projekt an einem Straßeneinschnitt der Bundesstraße B3 bei Hann. Münden. Es wurden die geotechnischen Aufgaben und die gebirgsmechanische Situation beschrieben und anschließend anhand einer Zustandsanalyse die generelle Gefährdung beurteilt. Weiter wurden verschiedene Sicherungsmöglichkeiten im Felsbau sowie eine entwurfsmäßige Ausarbeitung der Baumaßnahme einschließlich Darstellung der Kosten und des Bauablaufes aufgezeigt.
Zur Analyse des Glockenstuhles wird auf Grundlage der DIN 4178 die Belastung des Tragwerks infolge der dynamischen Beanspruchung durch das Glockenläuten ermittelt. Mit Hilfe des Programms SLang werden verschiedenen Modelle des Tragwerks erstellt, deren Belastung für verschiedenen Lastfälle untersucht wird. Die anschließenden Tragfähigkeits - und Schwingfestigkeitsuntersuchungen dienen der Beurteilung der Standsicherheiteit der Konstruktion. Besondere Aufmerksamkeit gilt hierbei der Kraftübertragung zwischen Glockenstuhl und Unterkonstruktion, die aufgrund fehlender fester Verbindungen nur über Reibkräfte gewährleistet ist.
Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Aufnahme und die Beschreibung des Trennflächengefüges sowie die eigentliche Untersuchung der Standsicherheit mit einem für diesen Steinbruch geeigneten Verfahren. Es wird auf die Versagensmechanismen bei Böschungen im Fels eingegangen und eine Auswahl relevanter Berechnungsquerschnitte aufgezeigt. Abschließend werden bautechnische Möglichkeiten der Hangstabilisierung und Verankerungen abgehandelt.