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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Fingerloos, Frank; Gehlen, ChristophWas bedeutet die "geplante Nutzungsdauer" im Konzept der Dauerhaftigkeitsbemessung bei Parkbauten?Beton- und Stahlbetonbau4/2020312-323Berichte

Kurzfassung

Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und der Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken werden seit einigen Jahren im Rahmen von nationalen und internationalen Forschungsarbeiten leistungsbezogene (“performancebasierte”) Konzepte zur differenzierteren Abschätzung des Bauteilwiderstands (Betondichtheit und Betondeckung) unter verschiedenen Umgebungsbedingungen entwickelt und auch schon in einzelnen Bauprojekten erprobt. In diesem Beitrag geht es darum, auf den aktuellen Stand der Wissenschaft - z. T. auch Stand der Technik - einzugehen und auf Chancen und Risiken bei der Anwendung leistungsbezogener Dauerhaftigkeitskonzepte aufmerksam zu machen. Beispielhaft werden die deskriptiven Festlegungen nach aktuellem Stand der Normung in Deutschland und die leistungsbezogene Festlegung des Bauteilwiderstands am Beispiel der chloridinduzierten Bewehrungskorrosion (XD-Exposition) gegenübergestellt und detailliert erläutert.
Darüber hinaus wird der aktuelle Wissensstand zur Korrosionsintensität von Betonstahlbewehrung in Rissen zusammengefasst, in die über maximal eine Wintersaison Chloride aus Tausalz eingedrungen sind. Diese Frage ist essenziell für die Stahlbetonbauweisen in Parkbauten mit und ohne Oberflächenschutzsystemen und wurde auch im DBV-Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” aufgegriffen.

What means “Design Service Life” in the durability concept of car parks?
For years national and international research works on performance-based durability design concepts have been performed to improve economy and durability of concrete structures with a differentiated estimation of member resistance (solidity and cover of concrete) under different environmental conditions. First concepts already have been tested on specific projects.
The present state of science - partly state of the art - and the chances and risks by using performance-based durability design concepts are presented in this article. As an example the descriptive requirements according to the present German standards and the performance based design of the resistance against chloride induced corrosion (XD-exposition) are compared and explained in detail.
Furthermore the present knowledge of the corrosion intensity of reinforcing steel in cracks is summarised, in which chlorides were penetrated during one winter saison. This question is essential for reinforced concrete structures in car parks with and without surface protection systems. This is also a topic in the DBV-Guide-to-Good-Practice “Multi-storey and Underground Car Parks”.

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Stracke, Julia; Kepplin, RagnaDer BIM-Prozess in der TragwerksplanungBeton- und Stahlbetonbau4/2020324-331Berichte

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Held zur Vollendung des 60. Lebensjahrs gewidmet
Im Zusammenhang mit der fortschreitenden Einführung von Building Information Modeling (BIM) in Deutschland werden im vorliegenden Beitrag die Auswirkungen auf die Arbeitsprozesse in der Tragwerksplanung untersucht. Die Planungsschritte, wie aus der HOAI bekannt, können den Abläufen bei BIM-Projekten zugeordnet und durch zusätzliche Leistungen ergänzt werden. Es zeigt sich aber eine Verschiebung des Aufwands in die frühen Leistungsphasen. Inwieweit sich für den Tragwerksplaner durch die BIM-Methode ein Mehraufwand oder ein Mehrwert ergibt, hängt im Wesentlichen vom Beauftragungsumfang, von der eingesetzten Software und von der Kompatibilität der Schnittstellen ab. Des Weiteren wird untersucht, welchen Einfluss BIM auf die statische Berechnung selbst hat. Das Vorhandensein eines 3D-Fachmodells der Tragwerksplanung führt häufig zu der Erwartung, dass die statische Berechnung auf Basis dieses Modells ebenfalls als 3D-Statik durchgeführt wird. Dies ist aber im Zusammenhang mit BIM nicht zwingend erforderlich. Eine 2D-Positionsstatik lässt sich gleichermaßen gut in den BIM-Prozess integrieren. Ob eine 2D- oder eine 3D-Statik gewählt wird, muss der Tragwerksplaner unabhängig von BIM vielmehr in Abhängigkeit vom individuellen Projekt und von der damit verbundenen Bemessungsaufgabe entscheiden.

The BIM-method applied to the engineering structure process
In the context of the progressive implementation of Building Information Modeling (BIM) in Germany, the present contribution analyses the effects on the processes in the engineering structure planning. The planning steps according to HOAI can be assigned to the processes in BIM projects and supplemented by additional services. However, it shows a shift of effort in the early stages of work. The extent to which the BIM method adds extra work or added value to the structural engineer depends largely on the scope of the assignment, the software used and the compatibility of the interfaces. Furthermore, it is examined which influence BIM has on the static calculation itself. The presence of a 3D model of the structural design often leads to the expectation that the structural analyses based on this model will also be performed as 3D-analyses. However, this is not absolutely necessary in connection with BIM. A 2D calculation can be integrated equally well into the BIM process. The choice between 2D and 3D structural analyses depends on project features and the associated design task, but not on using of the BIM method.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 4/2020Beton- und Stahlbetonbau4/2020333-338Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung

Persönliches:
Zum 75. Geburtstag von Herrn Ministerialrat a.D. Dipl.-Ing. Joachim Naumann

Nachrichten:
Umwelttechnologiemesse IFAT in München: Für noch mehr Kreislaufwirtschaft im Bausektor
Die besten Arbeiten aus dem Wettbewerb “Auf IT gebaut - Bauberufe mit Zukunft” stehen fest!
Projektmanagement und Gebäudebetrieb mit BIM
Neuauflage von FBS-Fachinformationen: FBS überarbeitet Richtlinien zum Einbau und zur Dichtheitsprüfung grundlegend

Firmen und Verbände:
Informationen aus erster Hand zu einem immer wichtiger werdenden Bereich der Bauwirtschaft

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau4/2020339-340Veranstaltungskalender

Kurzfassung

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Soft ground Shield Tunnelling: Variable Density TechnologyGeomechanics and Tunnelling4/2020Cover Pictures

Kurzfassung

For the expansion of the world's largest copper ore mine El Teniente in Chile, two new access tunnels with a diameter of 8 m and a length of about 9 km will be built and the underground network will be extended by 21 km. To secure the tunnels, DSI Underground Chile supplied, among other things, a special anchoring system providing protection against rock outburst (see page 431). (Photo: DSI Underground)
Zur Erweiterung des weltgrößten Kupfererzbergwerks El Teniente in Chile werden zwei neue, rund 9 km lange Zugangstunnel mit einem Durchmesser von 8 m gebaut und das untertägige Streckennetz um 21 km erweitert. Für die Sicherung der Tunnel lieferte DSI Underground Chile u.a. ein spezielles Verankerungssystem, das Schutz vor Gesteinsschlägen bietet (s. Seite 431). (Foto: DSI Underground)

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Content: Geomechanics and Tunnelling 4/2020Geomechanics and Tunnelling4/2020Contents

Kurzfassung

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Maidl, Ulrich; Thewes, Markus; Stascheit, JanoschSoft ground Shield Tunnelling: Variable Density Technology / Schildvortrieb im Lockergestein: Variable Density TechnologieGeomechanics and Tunnelling4/2020346Editorials

Kurzfassung

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News: Geomechanics and Tunnelling 4/2020Geomechanics and Tunnelling4/2020347-357News

Kurzfassung

Final breakthrough in the Koralm tunnel - Finaler Durchschlag im Koralmtunnel geschafft
Breakthrough in the exploratory tunnel of the BBT - Durchschlag beim Erkundungsstollens des BBT
Ground breaking at the airport tunnel - Symbolischer Anschlag für den Flughafentunnel
Breakthrough for Europe's largest TBM - Durchbruch für Europas größte TBM
BLS refurbischs Lötschberg base tunnel after water ingress - BLS saniert Lötschberg-Basistunnel nach Wassereintritt
Züblin and Hochtief handover the M4 metro line in Copenhagen - Züblin und Hochtief übergeben Metro-Linie M4 in Kopenhagen
Out-of-court agreement on the project North-South-Stadtbahn Cologne - Außergerichtliche Einigung beim Projekt Nord-Süd-Stadtbahn Köln
Conference on Sprayed Concrete 2021 - Spritzbeton-Tagung 2021
Call for papers - Themes for the next issues of Geomechanics and Tunnelling - Themen für die nächsten Ausgaben der “Geomechanics and Tunnelling”

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Weiner, Thorsten; Thewes, MarkusDispersion in slurry shield tunnelling / Dispergierung beim HydroschildvortriebGeomechanics and Tunnelling4/2020361-371Topics

Kurzfassung

In this contribution the relevance of dispersion for tunnel construction will be demonstrated on the basis of project experience and an exemplary economic consideration. The authors recommend application of the recently developed test for the prediction of dispersion as well as more intensive use of the corresponding contractual mechanism.
In diesem Beitrag soll anhand von Projekterfahrungen sowie einer beispielhaften ökonomischen Betrachtung die Relevanz der Dispergierung für die Tunnelbaupraxis herausgestellt werden. Die Autoren empfehlen, den vor kurzem entwickelten Versuch zur Prognose der Dispergierung sowie den zugehörigen vertraglichen Mechanismus verstärkt anzuwenden.

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Zizka, Zdenek; Kube, Sebastian; Schößer, Britta; Thewes, MarkusInfluence of stagnation gradient for face support calculation in Slurry Shield Tunnelling - Type of slurry pressure transfer mechanism expressed in terms of stagnation gradient fs0Geomechanics and Tunnelling4/2020372-381Topics

Kurzfassung

In slurry shield tunnelling, a reliable face support is presumed if a sufficient support pressure is transferred and the slurry excess pressure provides efficient support pressure on the soil skeleton. The required support pressure is calculated in reference to the groundwater pressure and the earth pressure. In this paper, the sliding wedge mechanism is applied. To ensure face stability, the support pressure transfer needs to be provided within the theoretical sliding wedge at the tunnel face. Therefore, the penetration depth of the bentonite suspension as a support medium has to be kept within limits. Research shows that certain penetration is required.
The stagnation gradient defines the relation of the support pressure and the penetration depth of the suspension. The gradient has a described minimum, but also an undefined but existing maximum. The German standard DIN 4126 describes two cases for the minimum at each trench depth: Either the pressure losses due to the pressure acting outside the sliding wedge are less than 5 % or the stagnation gradient is at least 200 kN/m3. If the supporting pressure gradient is below 200 kN/m3, DIN 4126 defines rough reduction factors. For a more precise observation of the stagnation gradient, this paper presents a detailed supplement to the DIN 4126 approach taking the tunnel diameter and the angle of the sliding wedge into account. The aim is to determine the minimum recommended stagnation gradient for which no increase of the slurry excess pressure is necessary due to too deep penetration.

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Gilgen, Samuel; Weh, MarkusEppenberg tunnel: Hydroshield TBM drive in highly permeable soils above the groundwater table - Unexpected problems and their solution / Hydroschildvortrieb über dem Grundwasserspiegel in hoch durchlässigen Schottern am Eppenbergtunnel - Unerwartete Probleme und ihre LösungGeomechanics and Tunnelling4/2020382-398Topics

Kurzfassung

As part of the four-track improvement of the Zurich-Berne line near Aarau, the 3.1 km long Eppenberg Tunnel was bored using a multi-mode TBM. This involved driving more than 700 m in highly permeable soils, mostly above the groundwater table. The hydroshield drive was confronted with considerable problems. The static yield point of the bentonite slurry repeatedly fell below the critical limit of 10 N/m2, despite its frequent replacement. As a result, large quantities of slurry penetrated into the ground and large quantities had to be replaced. In addition, significant additional grout quantities were repeatedly observed for the filling of the annular gap. A systematic and analytical approach in cooperation with all parties involved made it possible to determine the behaviour of the system. Problems started with highly permeable open-framework gravel layers, which permitted the slurry to penetrate far into the ground. This resulted in overbreak in the crown and local underpressure of the slurry with respect to the grout around the shield. Consequently, the annular gap grout flowed past the shield tail seal and destroyed the thixotropic properties of the slurry by adding free Ca cations. The slurry became unusable and had to be replaced. An extensive set of measures finally made it possible to solve the problems and safely bring the excavation to breakthrough.
Für den vierspurigen Ausbau der Strecke Zürich-Olten bei Aarau, wurde der 3, 1 km lange Eppenbergtunnel mit einer Multi-Mode-Tunnelvortriebsmaschine vorgetrieben. Dabei waren über 700 m im hoch durchlässigen Schotter und größtenteils über dem Grundwasserspiegel auszubrechen. Der Hydroschildvortrieb war mit erheblichen Problemen konfrontiert. Die statische Fließgrenze der Bentonitsuspension sank trotz häufiger Suspensionswechsel immer wieder unter die kritische Grenze von 10 N/m2. Dadurch flossen große Mengen an Suspension in den Baugrund ab, die ersetzt werden mussten, und es wurden häufig deutliche höhere Verpressmengen beim Ringspaltmörtel benötigt. Mit einem systematischen und analytischen Vorgehen gelang es, eine Erklärung für die Ursache der instabilen Suspension zu finden. Ausgangspunkt sind hoch durchlässige Rollkieslagen (Open-Framework-Gravel-Lagen), in denen die Suspension weit in den Baugrund eindringt, sich ein Überprofil entwickelt und sich ein lokaler Unterdruck in der Suspension in Relation zum Ringspaltmörtel über dem Schild einstellt. In der Folge überströmt der Ringspaltmörtel die Schildschwanzdichtung, mischt sich mit der Suspension, führt zu einem Kationentausch im Bentonit und damit zum Verlust der thixotropen Eigenschaften. Die Suspension verliert den Bentonit, wird dadurch unbrauchbar und muss getauscht werden. Durch ein umfangreiches Maßnahmenpaket konnte Ausbruch sicher bis zum Durchschlag zu Ende geführt werden.

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Bäppler, Karin; Strässer, MichaelForrestfield Airport Link Project - Challenges and TBM solutionGeomechanics and Tunnelling4/2020401-405Topics

Kurzfassung

A large number of successfully completed tunnelling projects in sensitive environments and airport areas show the highest technical and quality standards of mechanized tunnelling technology, mastering project challenges and individual tasks in the interest of customers, clients and the environment. The Forrestfield Airport Link, currently under construction in Perth, Australia, is one of these projects tackling challenges in an airport area sensitive to any kind of settlement and subsurface conditions. The paper highlights the project challenges that require a well-adapted TBM concept and experience with the use of variable density TBM technology from the manufacturer's point of view.

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Hegemann, Felix; Stascheit, Janosch; Maidl, UlrichDigitalisation and IoT in mechanised tunnelling - an integral approach / Digitalisierung und IoT im maschinellen Tunnelbau - Ein integraler AnsatzGeomechanics and Tunnelling4/2020406-420Topics

Kurzfassung

The article presents a platform approach, in which the almost complete linking of machine data analysis, Building Information Modelling, document management system and digital ground models can be carried out in real time during a mechanised tunnel drive. All processes of mechanised tunnelling are digitalised and further processed in various applications in real time. The subsequent examples should demonstrate that there are now practically no application limits to the digitalisation of tunnel construction sites. Furthermore the potential and limits of artificial intelligence and machine learning are presented.
Im Beitrag wird ein Plattformansatz vorgestellt, in dem die nahezu vollständige Verknüpfung von Maschinendatenauswertung, Building Information Modelling, Dokumentenmanagementsystemen und digitalen Baugrundmodellen im maschinellen Tunnelbau vortriebsbegleitend und in Echtzeit durchgeführt werden kann. Sämtliche Prozessdaten des maschinellen Vortriebs werden digitalisiert und in verschiedenen Anwendungen in Echtzeit weiterverarbeitet. An den folgenden Beispielen soll dargelegt werden, dass für die Digitalisierung von Tunnelbaustellen praktisch keine Anwendungsgrenzen mehr bestehen. Darüber hinaus werden die Möglichkeiten und Grenzen von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen vorgestellt.

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Lühr, Hans-PeterGeomembranes for tunnel constructions - Applications, properties and release of pollutantsGeomechanics and Tunnelling4/2020421-430Topics

Kurzfassung

The sealing of tunnel walls involves the use of membranes which, depending on the situation, are constantly exposed to the leaching action of groundwater, or of water emanating from the surrounding rock. In terms of ecological product compatibility, the question arises as to whether pollutants may be released in the process. Various geomembranes are examined in more detail and subjected to an evaluation system. It emerges that in particular geomembranes with especially worrying components such as phthalates should generally be kept away from the environment for precautionary reasons, even though some phthalate plasticisers have not yet been evaluated by the EU. Phthalates are characterised by the fact that they are released from the membranes in considerable quantities.

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DSI Underground support means secure new tunnels of the world's largest copper mine / DSI Underground Stützmittel sichern neue Tunnel des weltgrößten KupferbergwerksGeomechanics and Tunnelling4/2020431-432Site Reports

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The Nebolex Cube - compact supply unit for water mist / Der Nebolex-Cube - kompakte Versorgungseinheit für WassernebelGeomechanics and Tunnelling4/2020432-433Product Information

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Diary of Events: Geomechanics and Tunnelling 4/2020Geomechanics and Tunnelling4/2020434Diary of Events

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Titelbild: geotechnik 4/2020geotechnik4/2020Titelbild

Kurzfassung


Zum Titelbild:
Bei den Baugrunderkundungen für den 245 m hohen Elbtower, der in der HafenCity in Hamburg errichtet wird, stellte sich heraus, dass der Neubau im Bereich eines Kreuzungsbereichs von eiszeitlichen Rinnen zu gründen ist, in dem eine heterogene Baugrundschichtung bis wahrscheinlich rund 200 m unter Gelände vorzufinden ist. Ziel ist es, die Bauwerkslasten aus dem Turm bis in die tiefliegenden Schichten unterhalb der anstehenden, setzungsrelevanten Tone und Schluffe zu leiten. Zur Ermittlung von Pfahlsetzungen und -tragfähigkeiten erfolgten Probebelastungen mit Bohrpfählen unterschiedlicher Längen. Dabei konnten für die langen Pfahle Tragfähigkeiten von über 60 MN nachgewiesen werden (© BAUER Gruppe. Beitrag S. 318)

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Inhalt: geotechnik 4/2020geotechnik4/2020Inhalt

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Kayser, JanDaten - das neue Gold auch in der Geotechnik?geotechnik4/2020223Editorials

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Tynior, Roger; Meier, Thomas; von Wolffersdorff, Peter-AndreasNeuartiger Nachweis für die Gebrauchstauglichkeit von Asphaltinnendichtungen in Staudämmengeotechnik4/2020224-236Aufsätze

Kurzfassung

Für Staudämme sind Sicherheitsnachweise nach DIN 19700-11 zu führen. Dazu gehört auch der Gebrauchstauglichkeitsnachweis für Asphaltinnendichtungen (AID). Danach dürfen nur begrenzte Verformungen auftreten, sodass es zu keinen Rissbildungen im Asphaltmaterial kommen kann. Für diese Dichtungsart liegt bisher kein allgemein verbindliches und in breiter Anwendung praktiziertes Berechnungsverfahren vor. Aufbauend auf dem Materialverhalten des Asphaltbetons wird als hinreichendes Hauptkriterium die Einhaltung definierter Grenzhauptspannungsverhältnisse formuliert, die nicht unterschritten werden dürfen. Als Zusatzkriterium sind definierte Grenzverformungen der Volumenänderung einzuhalten. Unter Verwendung eines vereinfachten Stoffmodells für den Asphaltbeton wird anhand eines adäquaten Finite-Elemente-(FE)-Modells für einen Damm mit AID dieser Nachweis für die AID bei den maßgeblichen Belastungsfällen geführt.

Novel proof of serviceability of asphalt inner seals in dams
For embankment dams, proofs of safety must be provided according to the current standard DIN 19700-11. This also includes the serviceability check for asphalt inner seals (AIS). Thereafter, only limited deformations may occur, so that there may be no cracking in the asphaltic material. For this type of seal there is currently no generally binding and widely practiced calculation method. Based on the material behaviour of the asphaltic concrete, a sufficient main criterion is the adherence to defined limiting main stress conditions, which must not be undercut. As an additional criterion, defined limit deformations of the volume change must be observed. Using a simplified material model for the asphaltic concrete the novel proof of serviceability is based on an adequate finite-element-model for a dam with AIS considering relevant load cases.

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Rosenzweig, Tino; Szczyrba, Sebastian; Kudla, WolframSpannungszustände in Abraumförderbrückenkippengeotechnik4/2020237-247Aufsätze

Kurzfassung

Im Lausitzer Braunkohlerevier sind infolge des Braunkohlentagebaus ausgedehnte Innenkippenflächen entstanden, in denen unter bestimmten Voraussetzungen eine Gefährdung durch Bodenverflüssigung besteht. Eine spontane Bodenverflüssigung kann eintreten, wenn der ursprünglich herrschende Gleichgewichtszustand durch ein Initial gestört wird. Die nötige Initialenergie ist dabei direkt vom Spannungszustand abhängig. Durch die Verkippungstechnologie mit schrägen Schüttscheiben kann sich der Spannungszustand in Innenkippen vom Spannungszustand natürlich abgelagerter Böden unterscheiden. In einem aktiven Tagebau wurde daher ein umfangreiches Messprogramm umgesetzt, um den Spannungszustand in Innenkippen beim Überschütten und Fortschreiten des Tagebaus zu erfassen. Hierfür wurden 16 Spannungsmessstationen in vier Geberlagen und vier Messquerschnitten installiert und von einer F60-Abraumförderbrücke (AFB) überschüttet. Dabei wurde an jeder Spannungsmessstation die Horizontalspannung in Strossenrichtung &sgr;xx und senkrecht zur Strossenrichtung &sgr;yy sowie die Vertikalspannung &sgr;zz gemessen. Die Messergebnisse wurden mit numerischen Berechnungen nachvollzogen. Die Messergebnisse und die Ergebnisse der numerischen Berechnungen zeigen, dass in Innenkippen kein homogener Spannungszustand vorherrscht, der allein über einen Erdruhedruckbeiwert beschrieben werden kann.

Stress state in conveyor bridge dumps
In the Lusatian lignite mining area in eastern Germany, extensive mine dumps have been created as a result of opencast lignite mining, where under certain conditions there is a risk of soil liquefaction. Spontaneous soil liquefaction can occur if a trigger disturbs the original equilibrium state. The required energy of the trigger is directly dependent on the stress state. Due to the dumping technology with inclined dumping discs, the stress state in the dumped soil can differ from the stress state of naturally deposited soils. In an active open pit mine, a comprehensive measurement program was implemented to record the stress state in the dumps during overburdening and progress of the open pit. For this purpose, 16 stress-measuring stations were installed in four sensor positions and four measuring cross-sections and covered by a conveyor bridge of type F 60. At each stress measuring station the horizontal stress in the direction of the stope &sgr;xx and perpendicular to the direction of the stope &sgr;yy as well as the vertical stress &sgr;zz were recorded. The measurement results were reproduced with numerical calculations. The measurement results and the results of the numerical calculations show that no homogeneous stress state prevails in the dumps, which can only be described by one earth pressure coefficient.

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Nuber, Thomas; Pohl, MartinZur Ermittlung von resultierenden Wasserdrücken auf Uferwände in Tidegebietengeotechnik4/2020248-261Aufsätze

Kurzfassung

Bei der Bemessung von Uferwänden sind die aus den Grund- und Oberflächenwässern resultierenden Druck- und Strömungskräfte als Einwirkungen zu berücksichtigen. Für Tidegebiete sind in den EAU 2012 Näherungsansätze enthalten. Anhand dieser Näherungsansätze können für die einzelnen Bemessungssituationen die anzusetzenden Wasserstände abgeschätzt werden. Die Näherungsansätze sind allgemeingültig, sodass bei bestimmten hydraulischen Randbedingungen und örtlichen Verhältnissen die resultierenden Wasserdrücke weit auf der sicheren Seite liegen können. Vor diesem Hintergrund kann es sinnvoll sein, die resultierenden Wasserdrücke auf der Grundlage von Grundwasserstandsmessungen festzulegen. An einem Beispiel wird gezeigt, welche Auswerteansätze für die Verhältnisse in den norddeutschen Tidegebieten zu verfolgen sind, um die resultierenden Wasserdrücke zu ermitteln und zudem die hydrogeologischen Verhältnisse genauer zu erfassen. Hierbei liegen die resultierenden Wasserdrücke, die über eine Auswertung der Grundwasserstände und eine Grundwassermodellierung ermittelt wurden, weit unterhalb der Werte, die sich aus den EAU-Näherungsansätzen ergeben. Somit wird über Messungen und Auswertungen von Grundwasserstandsdaten eine wirtschaftlichere Bemessung von Uferwänden in Tidegebieten ermöglicht, sodass für die norddeutschen Tidegebiete Grundwassermessungen grundsätzlich zu empfehlen sind.

On the determination of water pressures on bank walls in tidal areas
For the design of bank walls, the pressure and flow forces resulting from ground and surface water have to be considered. For tidal areas, the EAU 2012 contains approximation approaches which can be used to estimate the water levels for the individual design situations. The approximation approaches are universal, so that under certain hydraulic boundary and local conditions the water overpressures are too far on the safe side. In this context, it may be useful to determine the water overpressures on the basis of groundwater level measurements. By means of an example, it is shown which evaluation approaches are to be pursued for the conditions in the northern German tidal regions, in order to also capture the hydrogeological conditions more precisely. Here the water overpressures, which were determined by an evaluation of the groundwater levels and a groundwater modelling, are far below the values, which result from the EAU approximation approaches. Thus, groundwater level measurements and a specific evaluation enable a more economical dimensioning of bank walls in tidal areas, so that groundwater measurements are generally recommended for the northern German tidal areas.

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Bode, Manuel; Medicus, Gertraud; Fellin, WolfgangErweiterte Anwendung der Barodesie für Finite-Elemente-Berechnungengeotechnik4/2020262-274Aufsätze

Kurzfassung

In diesem Aufsatz werden erweiterte Anwendungsmöglichkeiten der Barodesie bei Finite-Elemente-Berechnungen aufgezeigt. Dabei wird zum einen die Anwendung des Konzepts der intergranularen Dehnung zur Berücksichtigung der Steifigkeitserhöhung im Bereich kleiner Verzerrungen mit der dazugehörigen FE-Implementierung vorgestellt. Durch die Verwendung der sog. asymptotischen State Boundary Surface (ASBS) der Barodesie können die Effekte des Überschreitens zulässiger Zustände mit der intergranularen Dehnung reduziert werden, womit eine realistischere Verformungsprognose möglich ist. Zum anderen wird ein verbesserter Ansatz zur Standsicherheitsberechnung mittels Parameterreduktion für die Barodesie präsentiert. Anhand einfacher FE-Anwendungen werden die vorgestellten Erweiterungen verifiziert und deren Einfluss auf das Berechnungsergebnis untersucht.

Advanced application of barodesy in finite element calculations
Advanced application possibilities of barodesy in FE-calculations are presented in this article. On the one hand, the application of the intergranular strain concept to consider the stiffness increase in the small strain range is presented, together with the corresponding FE implementation. By using the so-called asymptotic State Boundary Surface of barodesy, the effects of exceeding admissible states associated with the intergranular strain concept can be reduced, allowing a more realistic deformation prediction. On the other hand, an improved approach to stability analysis by means of parameter reduction for barodesy is presented. Using simple FE applications, the presented extensions are verified and their influence on the calculation result is investigated.

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Stütz, Dominik; Herten, MarkusEvaluation von Software zur Generierung von Baugrundschichtenmodellengeotechnik4/2020275-282Berichte

Kurzfassung

Im “Stufenplan Digitales Planen und Bauen” des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird für öffentliche Infrastrukturprojekte gefordert, die Methode Building Information Modeling anzuwenden. Daraus folgt die Forderung der Bundesfachabteilung Spezialtiefbau im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e. V. nach einem Fachmodell Baugrund vom Auftraggeber. Das Fachmodell soll aus der Erdoberfläche in Form eines digitalen Geländemodells, dem Bodenschichtenmodell und auch den zugrunde liegenden Daten von Bohrungen, Vermessung etc. bestehen sowie Schichtinformationen und Bodenkennwerte des Baugrunds auf der Basis des geotechnischen Berichts enthalten. Der Verlauf der Schichtgrenzen zwischen den Aufschlüssen ist dabei durch Anwendung von Interpolationsmethoden abzuleiten und durch manuelle Nachbearbeitung anzupassen. Um diese Herausforderungen zu meistern, werden hierfür verschiedene Softwares evaluiert.

Evaluation of software for the creation of soil models
In the “Road Map for Digital Design and Construction” of the Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure (BMVI), public infrastructure projects are required to use the Building Information Modeling (BIM) method. As a result, the Federal Department of Foundation Engineering of the Federation of the German Construction Industry (Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e. V.) demands a discipline-specific model for foundation soil from the client in its technical position paper. The discipline-specific model should consist of the earth's surface in the form of a digital terrain model (DTM), the soil layer model and also the subsoil data on which it is based (drillings, survey data, etc.), as well as layer information and soil characteristics of the subsoil on the basis of the geotechnical report. The location of the layer boundaries between the outcrops is to be derived by using interpolation methods and adjusted by manual post-processing. In order to manage these challenges, different software is evaluated.

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