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In der Dissertation wurden unterschiedliche Methoden zur Standortidentifizierung mit Oberflächenwellen analysiert. Es wurden neue Methoden zur Parameteridentifikation unter Nutzung von Oberflächenwellen vorgeschlagen. Die Ziele der Arbeit können wie folgt definiert werden: a) Die Entwicklung eines geeigneten theoretischen Modells als Grundlage zur Untersuchung des Standortes hinsichtlich vorhandener Bodensteifigkeiten. b) Die Entwicklung einer neuen Inversionsmethodik unter Berücksichtigung aller auftretenden Moden im Oberflächenwellenfeld. Die Erstellung eines Modells des vertikal heterogenen Untergrundes erfolgte im Frequenz-bereichs für beliebig geschichtete Böden, aufbereitet durch weitestgehend analytische Formulierungen. Durch Nutzung beliebiger horizontaler, elastisch-isotroper Schichten konnte die vertikale Heterogenität approximiert werden. Die Definition der Green'schen Funktionen wurde in Form der Reflexions- und Transmissionskoeffizienten durchgeführt. Die Lösung des formulierten Halbraumproblems erfolgte unter Verwendung der Konturintegration. Dazu wurde die Vorgehensweise der bestehenden Lösung des homogenen Halbraums auf das Problem des geschichteten Mediums übertragen. Die daraus sich ergebende Lösung ist in ein Körperwellen- und ein Oberflächenwellenfeld separiert. Der Vorteil dieser analytischen Betrachtungsweise liegt in der eindeutigen Zuordnungsmöglichkeit der erhaltenen Lösungen zu Wellentypen und in der klaren Dispersionscharakteristik der berechneten Modelle. Im Gegensatz dazu liefern numerische Lösungen, wie FEM, immer ein Wellenfeld, in dem die Wellentypen zugeordnet bzw. interpretiert werden müssen. Mit Hilfe der synthetischen Bodenmodellierung wird das Verhalten von geschichteten Böden bei durchlaufenden Oberflächenwellenfeldern simuliert und untersucht. Für die Untersuchung der Profile wurde hauptsächlich die Modale Superposition von Oberflächenwellen und die Wellenzahl-Integration verwendet. Bei der Analyse von Oberflächenwellenfeldern in vorhandenen Medien sind abweichend von den üblichen seismischen Methoden spezielle Untersuchungsmethoden zur Ermittlung der vorhandenen Dispersion notwendig. Zur Durchführung der Dispersionsanalyse wird in geotechnischen Untersuchungen in der Regel das Phasen-Differenzen-Verfahren (SASW) genutzt. Aufgrund der beschränkten Aussagefähigkeit dieses Verfahrens zu auftretenden höheren Moden werden verbesserte Analysemethoden zur experimentellen Auswertung hinzugezogen. Diese Methoden nutzen zur Informationsgewinnung das räumlich ausgedehnte Wellenfeld. Ausgehend von dem Dispersionsverhalten kann die Bodenstruktur mittels inverser Methoden bestimmt werden. Für die gemeinsame Inversion der in den Messungen vorhandenen Moden wurde ein entsprechendes Inversionsverfahren abgeleitet. Als Grundlage der Inversion wurde ein Verfahren des kleinsten Fehlerquadrates gewählt. Der Vorteil hinsichtlich einer effizienten und stabilen Inversion unter Nutzung dieser Methodik überwiegt den Nachteil der lokalen Suche nach dem Fehlerminimum. Zum Erreichen der stabilen und zielgerichteten Inversion wird der Levenberg-Marquardt Algorithmus, zusammen mit der Wichtung der Dispersionsäste entsprechend ihres Anregungsverhaltens in den Dispersionsspektren, eingesetzt. Von Vorteil hat sich innerhalb der Arbeit die gleichzeitige Behandlung von theoretischen und experimentellen Parameterstudien erwiesen, da sich Ergebnisse und Erkenntnisse beider Seiten ergänzten. Eine Interpretation von Felddaten kann damit weitaus sicherer durchgeführt werden. Zusätzlich konnten die erarbeiteten experimentellen und theoretischen Verfahren gegenseitig überprüft werden.

Bei der Bearbeitung geotechnischer Aufgabenstellungen treten häufig Probleme bei der Vorhersage des Setzungsverhaltens von Böden auf. Numerische Methoden auf Basis finiter Elemente oder finiter Differenzen werden oftmals als Hauptinstrumente der Prognose verwendet. Dabei erzielen sie jedoch nicht selten Ergebnisse, die im Nachhinein als unbefriedigend bezeichnet werden müssen. Eine Begründung dafür liegt in der Verwendung linearer Stoffgesetze, die auf Ansätze aus der Elastizitätstheorie beruhen. Werden höherwertige Stoffgesetze eingesetzt, so fehlen oftmals gesicherte Aussagen zu den erforderlichen Bodenkennwerten. Diese müssen durch ein umfangreiches Versuchsprogramm mit einer aufwendigen Auswertung bestimmt werden. Ziel dieser Arbeit ist es daher, eine robuste Methode zu entwickeln, die in der Lage ist, aus Messwerten (Feld) und Versuchsergebnissen (Labor) geeignete Parameter für Modelle mit nichtlinearer Konsolidationstheorie zu ermitteln. Dazu werden die Möglichkeiten der Mathematik ausgenutzt, welche inverse Methoden zur Verfügung stellt, mit denen man mehrere Bodenkennwerte (hauptsächlich Steifigkeiten und Durchlässigkeiten) gleichzeitig unter Be-rücksichtung ihrer Wechselbeziehungen zueinander bestimmen kann. Als Instrumentarium dafür steht das Programm AdConsol-1D zur Verfügung, welches die inverse Parameterermittlung auf Basis mathematischer Optimierungsmethode ermöglicht. Ein Test- und Versuchsdamm, der im Finnischen Haarajoki (Haarajoki Test Embankment) errichtet wurde und über längeren Zeitraum messtechnisch überwacht wurde, dient als Validationsbeispiel. Dieser wurde auf sehr verformungsempfindlichem Boden errichtet. Durch Aufbereitung und Auswertung der Feld- und Laborversuche am Haarajoki Test Embankment wurden die Grundlagen für die inverse Parameterermittlung geschaffen. Dazu wurde eine Methode zur Konstruktion plausib-ler Porenwasserüberdrücke aus Setzungsmessungen und Laborversuchsdaten entwickelt. Mit den Werten der Optimierung wurde ein Modell im 2D FEM Programm Plaxis erstellt, welches die in Haarajoki gemessenen Setzungen und Porenwasserdrücke möglichst genau reproduzieren sollte. Es zeigte sich, dass sich Bodenparameter des eindimensionalen nichtlinearen Konsolidati-onsmodells nicht problemlos auf ein 2D FEM Modell übertragen lassen. Insbesondere fehlen gesicherte Aussagen über die Größe des horizontalen Durchlässigkeitskoeffizienten kx und des Referenzsekantenmoduls E50Ref aus dem Triaxialversuch. Die inverse Berechnung für sich betrachtet verlief dahingegen zufrieden stellend mit dem eindimensionalen Modell in AdConsol-1D. Auf dieser Grundlage ist die Erstellung einer realistischen Prognose des weiteren Konsolidationsverlaufes am Haarajoki Test Embankment möglich.