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Autor(en) Titel Zeitschrift Ausgabe Seite Rubrik
Flueckiger, Michael; Reinke, Peter Aerodynamics, climate and ventilation in long rail tunnels considering an Andean base tunnel between Argentina and Chile / Aerodynamik, Klimatisierung und Belüftung von langen Eisenbahntunneln am Beispiel eines Basistunnels in den Anden zwischen Argentinien und Chile Geomechanics and Tunnelling 4/2013 312-326 Topics

Kurzfassung

For rail tunnels which are long, heavily used and intended for high-speed traffic, the aspects of aerodynamics, climate and ventilation may require particular design solutions. Pressure fluctuations require measures at the structures, the tunnel equipment and the rolling stock. Acceptable climate conditions are required despite heat input from the ground, rolling stock and/or technical equipment. The design of the mechanical tunnel ventilation system (TVS) is influenced by the geothermal and topographical boundary conditions as well as the occupational health and the safety requirements among other factors. In turn, the TVS influences the structural layout of the tunnel. The example of the Base Tunnel (BT) on the project Corredor Bioceanico Aconcagua (CBA) is intended to illustrate the importance of some of these aspects in a tunnelling project. The CBA is a planned rail link between Chile and Argentina with a length of about 215 km. An important component of the CBA project is a 53 km long BT (CBA-BT) which allows the most direct crossing of the Andes with moderate gradients. The BT is the subject of on-going conceptual studies.
Bei langen, stark genutzten und für Hochgeschwindigkeitsverkehr vorgesehenen Eisenbahntunneln erfordern Gesichtspunkte der Aerodynamik, des Tunnelklimas und der Belüftung besondere Entwurfslösungen. Druckschwankungen erfordern Maßnahmen an Bauteilen, der Tunnelausrüstung und an den Zügen. Trotz des Wärmeeintrags aus dem Gebirge, den Zügen und/oder der technischen Ausrüstung müssen annehmbare klimatische Bedingungen gewährleistet werden. Die Planung der mechanischen Tunnelbelüftungsanlage (TVS) wird von den geothermischen und topografischen Randbedingungen beeinflusst, ebenso wie von Arbeitsschutz- und Sicherheitsanforderungen, usw. Die Belüftungsanlage wiederum hat einen Einfluss auf die bautechnische Planung des Tunnels. Am Beispiel des Basistunnels (BT) des Projekts Corredor Bioceanico Aconcagua (CBA) soll die Bedeutung einiger dieser Aspekte in einem Tunnelprojekt aufgezeigt werden. Die CBA ist eine geplante Bahnstrecke zwischen Chile und Argentinien mit einer Länge von etwa 215 km. Ein wichtiger Bestandteil des CBA-Projekts ist ein 53 km langer Basistunnel (CBA-BT), der eine direkte Querung der Anden mit geringen Steigungen ermöglicht. Der Basistunnel ist Gegenstand der laufenden Konzeptstudien.

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Gomes, Alexandre R. A.; Reyes, Gustavo; Ulloa, Juan Carlos Design aspects of the permanent underground infrastructure for the Chuquicamata mine in Chile / Planung der dauerhaften untertägigen Infrastruktur des Bergwerks Chuquicamata in Chile Geomechanics and Tunnelling 4/2013 327-337 Topics

Kurzfassung

The mining complex Chuquicamata, of the National Copper Corporation of Chile (CODELCO), is located in the Atacama Desert, 1, 650 km north of Santiago, and 2, 870 m above sea level. Since the large copper ore reserve that lies below the “Chuquicamata” open pit (Fig. 1) will no longer be economically feasible to mine from the end of this decade, the mine is currently developing the required infrastructure to switch the operation to an underground mine type, where the block caving method with macro-blocks will be used to mine out copper ore. The future mine will count with four production levels, corresponding to one of the largest underground mining operations in the world, with a production rate of about 140, 000 t/d. This article presents design aspects of the permanent underground infra-structure works, which encompass several deep and steep tunnels and vertical shafts for the future mine access and operation.
Der Bergbaukomplex Chuquicamata der National Copper Corporation of Chile (CODELCO) liegt in der Atacama-Wüste, 1.650 km nördlich von Santiago und 2.870 m über dem Meeresspiegel (Bild 1). Ab Ende dieses Jahrzehnts wird der Abbau der Lagerstätte im Tagebau nicht mehr wirtschaftlich sein. Daher werden derzeit die notwendigen Infrastrukturanlagen errichtet, um den Betrieb auf Untertagebau umzustellen, wobei das Kupferz im Blockbruchbau mit Makro-Blöcken abgebaut werden soll.? Das Bergwerk wird künftig über vier Produktionsebenen verfügen und mit einer Produktion von etwa 140.000 t/d zu einem der größten Bergwerken der Welt zählen. Dieser Beitrag stellt einige Planungsgesichtspunkte für die dauerhafte unterirdische Infrastruktur vor, die mehrere tiefliegende und steile Tunnel und Vertikalschächte für die Erschließung der Lagerstätte und den Betrieb des Bergwerks umfasst.

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Anagnostou, Georg; Zingg, Sara On the stabilizing effect of advance drainage in tunnelling / Über die statische Auswirkung der vorauseilenden Gebirgsdrainagen im Tunnelbau Geomechanics and Tunnelling 4/2013 338-354 Topics

Kurzfassung

The paper reviews the favourable effects of advance drainage with respect to three tunnel engineering problems in water-bearing ground: the stability of the tunnel face, the stability of grouting cylinders in geological fault zones and the convergences in squeezing ground. In a high permeability ground, advance drainage improves the stability of the tunnel face because it reduces the pore pressures and their gradients in the ground ahead of the face. If the ground exhibits a low permeability, advance drainage increases its short-term shear resistance and thus the short-term stability and the stand-up time of the face. In fault zones with flowing ground, tunnel advance is often possible only after strengthening and sealing the ground around the tunnel by grouting. As the permeability of the grouted body is very low in relation to that of the surrounding untreated ground, large seepage forces may develop inside the grouted body. Systematic drainage reduces the pore pressure gradient within the grouted body, improving thereby its stability while reducing the risk of inner erosion and uncontrollable water and mud inrush. Squeezing ground usually exhibits low permeability and a pronounced time-dependent behaviour. It is well known that high pore pressures favour the development of squeezing. The pore pressure relief consolidates the ground, increasing as a result its undrained shear strength. This is favourable with respect to the short-term convergences in the vicinity of the tunnel heading. Advance drainage is favourable also with respect to the long-term ground response because it eliminates the high pore pressure gradients associated with the first stages of the consolidation process around the opening.
Der vorliegende Übersichtsartikel veranschaulicht die günstige Wirkung von vorauseilenden Drainagen anhand ausgewählter Stabilitäts- und Deformationsprobleme des Tunnelbaus. Es sind dies die Standsicherheit der Ortsbrust, die Beanspruchung von Injektionskörpern in geologischen Störzonen und die Konvergenzen in druckhaftem Gebirge. In einem Gebirge hoher Durchlässigkeit verbessert die vorauseilende Drainage die Ortsbruststabilität, indem sie den Porenwasserdruck und dessen Gradienten im anstehenden Gebirge reduziert. Im gering durchlässigen Gebirge erhöht die vorauseilende Drainage die kurzzeitige Scherfestigkeit und demzufolge die kurzzeitige Standsicherheit der Ortsbrust. In Störzonen mit schwimmendem Gebirge ist der Tunnelvortrieb oft erst nach der Verfestigung und Abdichtung des Baugrunds durch Injektionen möglich. Da die Durchlässigkeit eines Injektionskörpers viel niedriger ist als jene des unbehandelten Gebirges, wird er durch hohe Strömungskräfte beansprucht. Letztere werden durch eine systematische Drainage des Injektionskörpers reduziert, wodurch dessen Stabilität verbessert und gleichzeitig die Gefahr der inneren Erosion oder gar eines Wasser- und Schlammeinbruches reduziert wird. Druckhaftes Gebirge weist normalerweise eine niedrige Durchlässigkeit und ein ausgesprochen zeitabhängiges Verhalten auf. Es ist bekannt, dass hohe Porenwasserdrücke die Entwicklung des echten Gebirgsdrucks begünstigen. Eine drainagebedingte Entspannung des Porenwassers konsolidiert das Gebirge und erhöht damit seine undrainierte Scherfestigkeit. Dies wirkt sich günstig auf die kurzzeitigen Deformationen aus, die für das Kräftespiel im Ortsbrustbereich entscheidend sind. Auch langfristig reagiert das Gebirge positiv auf die vorauseilende Drainage, da diese die hohen Porenwasserdruckgradienten eliminiert, die sich am Anfang des Konsolidationsprozesses in Ausbruchsnähe entwickeln würden.

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Volderauer, Christian; Galler, Robert; Marcher, Thomas 3-dimensional numerical calculations for tunnels with high overburden / Dreidimensionale numerische Berechnungen für tiefliegende Tunnelbauvorhaben Geomechanics and Tunnelling 4/2013 355-361 Topics

Kurzfassung

The present article discusses the results of 3D numerical simulations of a deep section of the west bore of the Gotthard Base Tunnel in the geological formation of the Clavaniev Zone. For the calibration of the numerical model, the geological and geotechnical documentation from both the design and the construction phase as well as the daily and monthly reports from the site were made available by the AlpTransit Gotthard AG. Working from this documentation, three-dimensional simulations were performed with various material models. The objective of the investigations was to realistically determine geotechnical data, both for the deformation of the sidewalls and in an axial direction ahead of the face, for future 3D calculations of deep tunnels.
Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse dreidimensionaler numerischer Simulationen eines tiefliegenden Abschnitts der Weströhre des Gotthard Basistunnels in der geologischen Formation der Clavaniev Zone diskutiert. Für die Eichung des numerischen Modells wurden von der AlpTransit Gotthard AG die geologische und geotechnische Dokumentation sowohl aus der Planungs- als auch der Ausführungsphase sowie die Tages- und Monatsberichte der Baustelle zur Verfügung gestellt. Auf Basis dieser Dokumentation wurden dreidimensionale Simulationen unter Verwendung verschiedener Materialmodelle durchgeführt. Zielsetzung der Untersuchungen war, die geotechnischen Messergebnisse, sowohl die Verschiebungen der Laibung als auch jene in axialer Richtung vor der Ortsbrust für zukünftige dreidimensionale Berechnungen tiefliegender Tunnel realgetreu ermitteln zu können.

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Aulbach, Benjamin; Ziegler, Martin Simplified design of excavation support and shafts for safety against hydraulic heave / Einfache Bemessung von Baugruben und Schächten im Hinblick auf die Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch Geomechanics and Tunnelling 4/2013 362-374 Topics

Kurzfassung

Within tunnelling starting and target pits are required as well as several pits and shafts e.g. for stations or grouting works. Here the failure by hydraulic heave has to be considered. For the determination of the required embedded length for the safety against hydraulic heave often approximate solutions are used. However these approximate solutions can lead to unsafe or overdesigned results. Others are unpractical as the embedded length is input parameter and target value at the same time. Thus extensive numerical investigations have been carried out for plane and spatial conditions as well as for homogenous, isotropic and for both stratified and anisotropic soil. More than 100 design charts (Fig 1). have been evolved from these results. These design charts allow the determination of the required embedded length considering the soil conditions and the geometrical conditions. In addition to the numerical investigations and the related design charts a formula for the determination of the required embedded length has been developed. The basic formula is quite simple and can be used for two-dimensional conditions. However an extended formula can be used for spatial conditions, separated for the corner, the front and the long side of construction pits. Furthermore by the use of add-ons the formula allows the determination of the required length for different unity weights or a variant safety-level. Hence the formula is a tool which can replace extensive calculations in many cases or can provide realistic reference values for complicated construction pits and soil conditions. Moreover the formula can be implemented into software for the determination of the statically required embedded length. Thus the effortful switchover between software for the static and flow calculation becomes lapsed.
Für den Tunnelbau und den Rohrvortrieb sind in der Regel Start- und Zielbaugruben sowie weitere Nebenbauwerke etwa für Haltestellen erforderlich. Für diese Baugruben und Schächte ist im Grundwasser auch immer die Problematik des hydraulischen Grundbruchs zu beachten. Gängige Näherungslösungen zur Bestimmung der für die Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch erforderlichen Einbindetiefe liefern teils weit auf der unsicheren Seite liegende Ergebnisse. Andere Lösungen hingegen sind zu konservativ oder unpraktisch, da die Einbindetiefe selbst Eingangsgröße für einen iterativen Prozess ist. Daher wurden umfangreiche numerische Strömungsberechnungen für ebene und räumliche Verhältnisse, für homogen, isotropen und für geschichteten sowie anisotropen Baugrund durchgeführt, mit dem Ziel ein einfach handhabbares, sicheres und dennoch wirtschaftliches Bemessungsverfahren für die Bestimmung der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch zu entwickeln. Dazu wurden in Summe über 100 Bemessungsdiagramme [1] abgeleitet, mit denen die erforderliche Einbindetiefe für beliebige Baugrundsituationen und unter Berücksichtigung der geometrischen Randbedingungen direkt abgelesen werden kann. Auf Grundlage dieser Diagramme und der dazu durchgeführten numerischen Strömungsberechnungen wurde weiterhin eine Formel entwickelt, mit der sich alternativ zu den Diagrammen die erforderliche Einbindetiefe direkt bestimmen lässt. Hierzu wurde zunächst für ebene Verhältnisse eine relativ einfache Grundformel aufgestellt. Die daraus erweiterte Formel ermöglicht schließlich auch die Bestimmung der erforderlichen Einbindetiefe für räumliche Verhältnisse getrennt für die Ecke, die Stirn- und die Längsseite einer Baugrube. In Ergänzung dazu wurden außerdem Ansätze zur Berücksichtigung verschiedener Wichten des Baugrunds und beliebiger Sicherheitsfaktoren entwickelt. Somit steht mit der Formel ein umfassendes Bemessungsinstrument zur Verfügung, das in vielen Fällen eine aufwändige Berechnung ersetzen kann. Auch für komplizierte Baugruben- oder Baugrundverhältnisse werden realistische Anhaltswerte für die erforderliche Einbindetiefe erhalten. Die Formel kann insbesondere direkt in Rechenprogramme implementiert werden, die zur Ermittlung der statisch erforderlichen Einbindetiefe verwendet werden. Die aufwändige Iteration verbunden mit dem Wechsel von einem Statik- zu einem Strömungsprogramm entfällt dadurch.

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Securing with soilfrac injections during tunnelling of the New Kaiser Wilhelm Tunnel in Cochem / Bestandssicherung mit Soilfrac-Injektionen beim Vortrieb des Neuen Kaiser-Wilhelm-Tunnels in Cochem Geomechanics and Tunnelling 4/2013 375-377 Site Report

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Diary of Events: Geomechanics and Tunnelling 4/2013 Geomechanics and Tunnelling 4/2013 378 Diary of Events

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Proceedings of the 62nd Geomechanics Colloquium Geomechanics and Tunnelling 4/2013 380 Preview

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Power water conduit
H. Krenn, M. Roner, M. Bauert: Deformation measurement and longterm behaviour of passive prestressed pressure tunnels, a case study of the Niagara Tunnel Facility Project
R. Gerstner, E. Netzer, A. Vigl: Long time behaviour of pressure tunnels
A. Vigl, R. Gerstner, F. Bartimoccia: Headrace and trailrace tunnels of “Beles” HPP in Ethopia
M. Lumetzberger, C. Kitzler: Detailed assessment of the pressure tunnel Baerenwerk for rehabilitation of the hydropower plant
P. Leblhuber, P. Bonapace: Renewal of the pressure shaft for HPP Kaunertal - Site investigation and grouting concept
A. Schleiss: More competitive pumped-storage projects by the use of vertical pressure shafts without steel liners

Special measures in soft ground
C. Kummerer: Building protection for innercity tunnel excavation for the Metro in Rome
C. Vrettos, G. Vassilakopoulou: Design and application of specialist foundation methods for the deep excavations of the Metro Thessaloniki
J. Cook, A. Nikolic: Overcoming below ground congestion with a D-shaped pile
J. Seegers, J. Schmeiser, P. Erdmann:Metroline U5 Berlin, section Alexanderplatz to Brandenburger Tor - Challenges for design due to complex geotechnical conditions
A. Strauss , S. Papakonstantinou: Cross passages in soil - ground freezing, segment support, excavation and displacement monitoring for segmental lining
H. Gamsjäger, J. Satina: Special measures in soft ground - A particular field conflict in tunnelling contracts

International large projects
S. K. Mohanty, O. Sigl, F. Krenn, G. Höfer-Öllinger: Underground crude oil storage projects in India
A. Stärk, M. Fischer: Controlling of SCL in urban areas in the UK, case history Crossrail contract C510
V. Nasri: Design and construction of the Second Avenue Subway Project in New York
K. Rabensteiner, S. Notarianni: Cityringen - Safe expansion of Metro Copenhagen
G. Gobiet, O. K. Wagner: The New Semmering Tunnel

Challenge shaft
J. Classen, B. Künstle, M. MacNab: Mechanised shaft sinking - State of the art and future developments
C. Dalios, T. Hilgenberg: Challenges in shaft logistics
E. Dorn, O. Kaledin: Modern and innovative shaft sinking technology on examples of current mining projects
B. Moritz, N. Radoncic, A. Helmberger, R. Uschan: Construction shaft of the Koralm Tunnel KAT 2: A challenge in structural analysis, geotechnics and logistics
J. Pircher, W. Pacher, E. Neugschwandtner: HPP-Kaunertal - Shafts for the new power desecent
H. Höfle: Gotthard Base Tunnel Sedrun - Experience gained during construction and operation of 2 shafts

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Inhalt: geotechnik 4/2013 geotechnik 4/2013 Inhalt

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Grabe, Jürgen Zur Genauigkeit geotechnischer Prognosen geotechnik 4/2013 203 Editorial

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Heerten, Georg Liebe Mitglieder und Freunde der DGGT geotechnik 4/2013 204 Vom Vorsitzenden

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Raithel, Marc; Küster, Volker; Alexiew, Dimiter 20 Jahre Gründungssysteme mit geokunststoffummantelten Säulen geotechnik 4/2013 205-217 Fachthemen

Kurzfassung

Gründungssysteme mit geokunststoffummantelten Säulen für Erdbauwerke auf gering tragfähigen Böden wurden vor rund 20 Jahren in der Geotechnik eingeführt und sind in Deutschland mittlerweile Stand der Technik. Das System bietet eine geotechnische Lösung für Gründungen in stark verformbaren, sehr gering scherfesten Böden, in denen traditionelle Verfahren der Bodenverbesserung ihre Anwendungsgrenzen erreichen. In diesem Beitrag werden das System der geokunststoffummantelten Säulen, die Berechnungsverfahren und insbesondere die Ergebnisse von Langzeitmessungen beschrieben. Weitere Informationen betreffen die laufende Weiterentwicklung des Systems nach den technischen und wirtschaftlichen Anforderungen großer Tiefbauprojekte sowie weitere potenzielle Anwendungsmöglichkeiten.

20 years of foundation systems with geotextile encased columns.
Foundation systems using geotextile encased columns for earth structures (e.g. embankments) on soft subsoil with a low bearing capacity were established in geotechnical engineering about 20 years ago and today are state-of-the-art in Germany. The system offers a geotechnical solution for foundations even in highly deformable soils of extremely low shear strength, in which traditional soil improvement techniques reach their limit of practicability. This paper gives a description of the system of geotextile encased columns, of design and construction procedures and in particular of the results of long-term measurements. Further information is given on ongoing developments of the system corresponding to technical and economical requirements of major geotechnical projects as well as further application options.

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Scherbeck, Rainer; Barciaga, Thomas; König, Diethard; Wollnik, Frank; Schanz, Tom Neue Untersuchungen zum Systemverhalten von Lockermassenfüllsäulen alter Tiefbauschächte geotechnik 4/2013 218-230 Fachthemen

Kurzfassung

Der derzeitige Kenntnisstand zum Systemverhalten von mit Lockermassen versetzten Füllsäulen alter Tiefbauschächte ist durch die Untersuchungen der WBK aus den 1970er-Jahren geprägt. Die damals erzielten Ergebnisse fanden Eingang in die fachspezifischen Richtlinien der Bergbehörde und manifestierten die mit Lockermassenfüllsäulen verbundene, besondere Gefahrensituation, z.B. über die Vorgabe eines Sogansatzes bei der Bemessung von Schachtabdeckungen.
Im Zuge der Aufstellung eines Risiko-Managementsystems zum Umgang mit bergbaulichen Tagesöffnungen der RAG ergab sich die Notwendigkeit einer differenzierten Neubewertung der Lagestabilität von Lockermassenfüllsäulen. Hierzu wurde u.a. die Durchführung von Zentrifugen-Modellversuchen mit Variation verschiedener Modellparameter konzipiert. In diesen Versuchen sollen insbesondere die Voraussetzungen bzw. die Auslöser für das plötzliche Auslaufen von Lockermassenfüllsäulen ermittelt werden. Im vorliegenden Beitrag werden die erzielten Ergebnisse und daraus getroffenen Ableitungen vorgestellt, aus denen eine differenzierte Sichtweise auf die Gefährlichkeit von Lockermassenfüllsäulen erkennbar ist.

Investigations on stability behaviour of non-cohesive filled shafts.
State-of-the-art knowledge on stability of abandoned mining shafts filled with mostly granular, low cohesive materials is based on model testing by WBK in the 1970ies. Results from this research are incorporated in specific recommendations of the mining authorities, e.g. assuming suction load on shaft covering slabs. While introducing an active risk managing procedure on abandoned shafts, RAG decided to relaunch research activities on this topic. Using a geotechnical centrifuge facility, a comprehensive test series was performed with major results presented in this paper that lead to an updated view on fill stability in abandoned mining shafts.

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Obermayr, Martin; Vrettos, Christos Anwendung der Diskrete-Elemente-Methode zur Vorhersage von Kräften bei der Bodenbearbeitung geotechnik 4/2013 231-242 Fachthemen

Kurzfassung

In dieser Arbeit wird ein Simulationsmodell zur Vorhersage von Kräften bei der Bodenbearbeitung auf Basis der Diskrete-Elemente-Methode (DEM) vorgestellt. Es werden Interaktionsgesetze für drei verschiedene Bodenarten mit kohäsionslosem, kohäsivem und zementiertem Materialverhalten beschrieben. Die Scherfestigkeit des Bodens wird dabei mithilfe von simulierten Triaxialversuchen kalibriert. Andere Parameter des Modells werden durch Annahmen oder dimensionslose Kennzahlen festgelegt. Laborversuche an einem geraden Schild, der bei konstanter Geschwindigkeit durch das Bodenmaterial gezogen wird, zeigen eine gute Übereinstimmung mit der Simulation. Obwohl für diesen Fall auch Handformeln auf Basis des passiven Erddrucks geeignet sind, erlaubt es die Partikelsimulation darüber hinaus, auch komplexe Geometrien und Trajektorien auf die gleiche Weise zu simulieren. Dies wird durch eine Messung an einem Mobilbagger, der in gebrochenem Kies arbeitet, bestätigt.

Application of the Discrete Element Method for the prediction of draft forces in soil.
In this paper, a numerical model for the prediction of soil-tool interaction forces, based on the Discrete Element Method (DEM) is presented. Three different types of particle-interaction laws for cohesionless, cohesive, and cemented soil are described. The shear strength of the soil is being calibrated by the use of simulated triaxial compression tests. Other parameters of the model are either chosen by experience or by the use of dimensionless numbers. Laboratory tests on a straight cutting blade, which is moved through the sample soil at constant speed, show good agreement with the results of the simulation. For this case, empirical formulas based on the passive earth pressure could be applied. Beyond that, the particle simulation can also be applied in the same manner to more complex tool geometries and trajectories. This is verified by measurements on a wheeled excavator that is working in crushed gravel.

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Goldscheider, Michael Gültigkeitsgrenzen des statischen Kollapstheorems der Plastomechanik für Reibungsböden geotechnik 4/2013 243-263 Fachthemen

Kurzfassung

Die Bedeutung, der Beweis sowie die vorausgesetzten Materialeigenschaften und materialunabhängigen Grundlagen des statischen Kollapstheorems - auch Theorem von der unteren Schranke genannt -, welches besagt, dass für einen Körper aus ideal plastischem Material ein plastischer Kollaps ausgeschlossen ist, wenn sich wenigstens ein statisch mögliches und sicheres Spannungsfeld finden lässt, werden dargestellt und erläutert. Sodann wird der Gültigkeitsbereich der entscheidenden Materialeigenschaft, der sogenannten Drucker'schen Ungleichung für Reibungsböden bestimmt und daraus der Gültigkeitsbereich des Theorems für Reibungsböden abgeleitet. Die Gültigkeitsgrenzen sind durch die Grenzbedingung für die Spannungen und das Dilatanzverhalten festgelegt und gegenüber dem Bereich aller sicheren Spannungen nur wenig eingeschränkt. Das eingeschränkte Theorem verlangt einen von der Genauigkeit des statischen Rechenmodells abhängigen Sicherheitsabstand des angenommenen Spannungsfelds von der Grenzbedingung und entspricht der Arbeitsweise eines sorgfältigen Ingenieurs. Es gilt sowohl für den Fall der kritischen Grenzbedingung als auch einer Peak-Grenzbedingung mit stetigem und differenzierbarem Spannungs-Verformungs-Verlauf. Im Fall einer Peak-Grenzbedingung mit anschließender Dehnungsentfestigung, ist jedoch die Entfestigung in Teilen des Bruchmechanismus schon vor dem globalen Bruch durch progressiven Bruch zu berücksichtigen. Bei einer Peak-Grenzbedingung mit unstetigem Verlauf (Sprödbruch) ist das Theorem ungültig, was bei Sicherungen mit konstruktiven Elementen zu beachten ist. Das Theorem gilt auch für die von der Kinematik ausgehenden Methoden der Standsicherheitsberechnung, weil diese bei Reibungsböden im Unterschied zu ideal plastischem Material im Allgemeinen ebenfalls statische Annahmen erfordern.

Bounds of validity of the statical collapse theorem of plasticity for frictional soils.
The relevance and the proof of the statical collapse theorem of plasticity as well as the supposed material properties and general basis are outlined. This theorem - also referred to as “lower bound theorem” - means that a plastic collapse of a body consisting of a perfectly plastic material is ruled out if at least one statically admissible and safe stress field can be found. Concerning the application to earth bodies, the region of validity of the decisive material property, the so-called inequality of Drucker, for frictional soils is determined from experimental results. Thereof the region of validity of the considered theorem is deduced. It follows that the bounds of validity are given by the limit condition for the stresses and the ratio of dilatancy and the region of validity is slightly constrained compared with the region of all safe stresses. The restricted theorem postulates corresponding to the method of a thoughtful engineer that the assumed stress field keeps a sufficient distance of safety from the limit condition depending on the accuracy of the statical calculation. It holds both for the case of a critical and a peak limit condition with continuous and differentiable stress-strain behaviour. However, in case of a peak limit condition with subsequent strain softening the decrease of shear resistance in parts of the failure mechanism previous to the global collapse by progressive failure has to be taken into account. If the stress-strain behaviour on the peak is not continuous (brittle fracture) the theorem does not hold, a feature which has to be observed for retaining constructions with anchors or piles. The theorem holds also for the methods of stability calculation on the basis of the kinematics because these methods need for frictional soils in distinction to perfectly plastic materials statical assumptions too.

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DGGT-Mitteilungen: geotechnik 4/2013 geotechnik 4/2013 264-267 DGGT-Mitteilungen

Kurzfassung

10th International Conference on Geosynthetics und 33. Baugrundtagung 2014 in Berlin
Website “Expert Group Offshore Wind Foundations” von DGGT und HTG
Fachsektion Bodenmechanik: Wahl der Fachsektionsleitung
Fachsektion Erd- und Grundbau: Wahl der Fachsektionsleitung; Arbeitskreis 2.10 “Geomesstechnik”
Fachsektion Felsmechanik: 21. Symposium für Felsmechanik und Tunnelbau 2014
Aktivitäten der DGGT zur Nachwuchsförderung
Fachsektion Kunststoffe in der Geotechnik: Wahl der Fachsektionsleitung
ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
ISRM International Society for Rock Mechanics
IGS International Geosynthetics Society
SEPA-Verfahren
DGGT-Geschäftsstelle (Dr. Kirsten Laackmann)
Aus der DGGT-Nachwuchsförderung (Dipl.-Ing. Julian Sprengel)

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Tagungsberichte: geotechnik 4/2013 geotechnik 4/2013 267-268 Tagungsbericht

Kurzfassung

Nachbetrachtung zur 5th iYGEC 2013 in Paris
Wasserkraft-Experten aus aller Welt in Innsbruck

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CBTR-Nachrichten: geotechnik 4/2013 geotechnik 4/2013 268-270 CBTR-Nachrichten

Kurzfassung

Nachlese zur CBTR-Tagung 2013 in Lübeck: Hohe Auszeichnungen für Tiefbau-Wirken (Dr. jur. Günther Schalk, Schrobenhausen)
Das aktuelle Urteil (Prof. Dr. jur. Klaus Englert, Vorstand des Instituts für Deutsches und Internationales Baurecht der Juristischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin)

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geotechnik aktuell 4/2013 geotechnik 4/2013 271-274 geotechnik aktuell

Kurzfassung

Thesen zu Hochwassergefahren und Hochwasserschutz: Aus Schaden wird man klug - oder? (Prof. Dr.-Ing. Hans-Burkhard Horlacher, Prof. Dr.-Ing. Georg Heerten
Förderpreis der Stiftung Deutscher Küstenschutz
Fortbildung für Laboranten im Erdbau
Durchschlag am Sparvo-Tunnel
Großbaulose für den Brenner Basistunnel ausgeschrieben
Durchbruch am Hallandsas-Tunnel

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Waberseck, Thomas Ground Improvement. Von Klaus Kirsch und Alan Bell (Hrsg.) geotechnik 4/2013 271 Bücher

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Reviewer geotechnik 2013 geotechnik 4/2013 274 Reviewer

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Termine: geotechnik 4/2013 geotechnik 4/2013 275-276 Termine

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Inhalt: Mauerwerk 4/2013 Mauerwerk 4/2013 Inhalt

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Patitz, Gabriele Instandsetzung von Mauerwerk Mauerwerk 4/2013 195 Editorial

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Patitz, Gabriele Bestandserfassung mit Bauradar - ein zerstörungsfreies Verfahren für die Praxis Mauerwerk 4/2013 196-200 Fachthemen

Kurzfassung

Bauen im Bestand bedeutet immer, die vorhandene Konstruktion und deren Baustoffe zu kennen. Zerstörungsfrei können mit dem Radarverfahren in kurzer Zeit große Flächen systematisch erfasst und beurteilt werden. Die heute vorhandene Technik und die vorliegenden Erfahrungen an zahlreichen Bauwerken ermöglichen deren erfolgreichen Einsatz. Kalibrierende Eingriffe und Öffnungen können auf ein Minimum reduziert und deren Position ganz gezielt ausgewählt werden. Wichtig ist aber der professionelle Einsatz dieser Technik von ausgewiesenen Spezialisten.

Inventory with radar - a non-destructive method for practice.
Reconstruction always means to understand thoroughly the existing construction and its building materials. With non-destructive-testing for example by radar technique, large areas can be investigated and evaluated in this means. The modern techniques and a long-term experience ensure successful applications. Destruction by openings and for calibration purposes can be cut down and the most useful position can be determined in advance. One of the most import points is the application of the method by trained specialists.

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