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Content: Geomechanics an Tunnelling 4/2012 Geomechanics and Tunnelling 4/2012 Content

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Thuro, Kurosch Rockfalls and slope slides / Felsstürze und Hangrutschungen Geomechanics and Tunnelling 4/2012 318-319 Editorial

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News: Geomechanics an Tunnelling 4/2012 Geomechanics and Tunnelling 4/2012 320-328 News

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• New version of Structurae now online / Neue Version von structurae.de freigeschaltet
• Innovative machine for tunnelling and mining / Innovative Maschine für den Untertage-Tunnel- und Bergbau
• Second bore of the Pfänder Tunnel opened for traffic / Zweite Röhre Pfändertunnel für den Verkehr freigegeben
• Construction works in the Lainzer Tunnel completed / Bauarbeiten im Lainzer Tunnel abgeschlossen
• Tunnel works for the European XFEL X-ray laser completed / Tunnelbauarbeiten am Röntgenlaser European XFEL abgeschlossen
• Breakthrough in the Füllbach Tunnel / Durchschlag am Tunnel Füllbach
• Refurbishment of the Simplon Tunnel / Sanierung des Simplontunnels
• TBM assembly for the eastern Crossrail Tunnels / TBM-Montage für die östlichen Crossrail-Tunnel
• Alpine to build the Pummersdorfer Tunnel / Alpine baut Pummersdorfer Tunnel
• Wayss & Freytag to build the Corrib Tunnel / Wayss & Freytag baut den Corrib Tunnel
• Swiss Federal Council approves the building of a second bore of the Gotthard road tunnel / Bundesrat befürwortet Bau einer zweiten Röhre für den Gotthard-Straßentunnel
• Installation of rail equipment in the Weinberg Tunnel / Einbau der Bahntechnik im Weinbergtunnel
• 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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Thuro, Kurosch; Bundschuh, Moritz The 2010 rockfall event in Stein an der Traun - causes and triggers / Das Felssturzereignis in Stein an der Traun 2010 - Ursachen und Auslöser Geomechanics and Tunnelling 4/2012 329-338 Topics

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On January 25th 2010 at about 8 p.m. a block of 432 m3 volume and 1, 026 t weight was released from a conglomerate face, apparently without warning, destroying a family home in the village of Stein on the river Traun. Only two of the four inhabitants could be saved out of the debris. After this event, the question arose whether the rockfall could have been foreseen or if such spontaneous incidents are abrupt and unpredictable. This paper presents the studies conducted to reconstruct the processes leading to the event. The investigations included field mapping, geodetic survey, laser scanning and stereographic photogrammetry of the rupture face, mineralogical analysis of sinter crust thin sections, inventory of the block dimensions and reconstruction of the collapse kinematics, analysis of the weather data prior to the event and a 2D finite element calculation (Phase2) using the geometry of the overhanging conglomerate strata.
Am 25. Januar 2010 löste sich aus einer Nagelfluh-Felswand in der Ortschaft Stein an der Traun scheinbar ohne Vorwarnung um etwa 20 Uhr ein 432 m3 großer und 1.026 t schwerer Felsblock und zerstörte dabei ein Wohnhaus. Lediglich zwei der vier Bewohner konnten aus den Felssturzmassen gerettet werden. Nach diesem Ereignis stellte sich die Frage, ob der Felssturz hätte vorhergesehen werden können oder ob Felssturzereignisse dieser Art unvermittelt auftreten und unvorhersehbar sind. In diesem Beitrag werden die durchgeführten Untersuchungen vorgestellt, mit welchen die Prozesse geklärt wurden, die zu diesem Felssturz geführt haben. Diese Untersuchungen umfassten eine ingenieurgeologische Kartierung, eine umfangreiche geodätische Vermessung, ein Laserscanning und die stereographisch-photogrammetrische Aufnahme der Abrisswand, mineralogische Untersuchungen an Dünnschliffen von Sinterkrusten, die Ermittlung von Masse und Kubatur der Sturzblöcke, die Rekonstruktion des Sturzmechanismus, die Analyse der Wetterdaten im Vorfeld des Sturzereignisses sowie eine 2D Finite Elemente Modellierung (mit Phase2) bei der die Geometrie der überhängenden Konglomeratwand berücksichtigt wurde.

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Plinninger, Ralf J.; Smettan, Klaus; Kresse, John The 2010 rockfall event in Stein an der Traun - installation of monitoring and early-warning systems / Das Felssturzereignis von Stein an der Traun - Einrichtung von Monitoring- und Frühwarn-Systemen Geomechanics and Tunnelling 4/2012 339-346 Topics

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The heritage-protected ensemble of Castle Brewery, boarding school and medieval Cave Castle forms the centre of Stein a.d. Traun, Traunstein County, Bavaria/Germany. In large parts of the area, the buildings nestle to or are built directly into a vertical or even overhanging rock slope up to 50 m high, formed of Quaternary conglomerates. Potential rock or block falls as well as larger scale instabilities in this slope represent hazards to the infrastructure below it, as was dramatically shown by the tragic event in January 2010. In order to monitor changes in the rock mass, geotechnical monitoring and early-warning systems were installed in two areas in 2011. This article describes the specific structural and geomechanical situation of the two investigation areas and presents the monitoring concept and the first measured data.
Das denkmalgeschützte Ensemble von Schlossbrauerei, traditionsreichem Internat und mittelalterlicher Felsenburg bildet den Ortskern von Stein an der Traun, Landkreis Traunstein, Bayern. Die Gebäude schmiegen sich dabei in weiten Bereichen direkt an eine bis zu rund 50 m hohe, senkrechte bis überhängende Nagelfluhwand an bzw. sind in diese hineingebaut. Das Risiko von Stein- oder Blockschlägen sowie ggf. auch größeren Felsstürzen aus der Felswand stellt eine Gefährdung der darunterliegenden Infrastruktur dar, deren potenzielle Auswirkungen das tragische Ereignis vom Januar 2010 vor Augen geführt hat. Zur Überwachung von Veränderungen wurden 2011 geotechnische Monitoring- und Frühwarnsysteme in zwei Teilbereichen eingerichtet. Der Beitrag beschreibt die spezifische bauliche und geomechanische Situation und stellt Auslegung und erste Messergebnisse des installierten Systems vor.

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Bollinger, Daniel; Gruner, Ueli; Jordan, Peter; Liniger, Markus; Rovina, Hermann Various methods, different results - on dealing with rockfall modelling in hazard and risk analyses / Verschiedene Verfahren, verschiedene Resultate - Vom Umgang mit Sturzmodellierungen bei Gefahren- und Risikoanalysen Geomechanics and Tunnelling 4/2012 347-354 Topics

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Numerical modelling of rockfall events is an increasingly significant basis for the production of hazard maps and the design of protection structures. The fact that the various programs on the market lead to different results in specific cases has led to discussion. The programs most commonly used in Switzerland are therefore compared with regard to input parameters and results, the main and auxiliary algorithms and further aspects. The difference between deterministic and probabilistic methods is important. The probabilistic method requires great caution and experience, both in the parameter input and in the interpretation of the results. This poses the general question, what uncertainties have to be dealt with in the management of natural hazards.
Numerische Modellierungen von Steinschlagereignissen stellen eine zunehmend bedeutendere Grundlage für die Erstellung von Gefahrenkarten und die Bemessung von Schutzbauten dar. Dass die verschiedenen marktüblichen Programme bei konkreten Fragestellungen zu unterschiedlichen Resultaten führen, hat zu Diskussionen geführt. Die in der Schweiz am häufigsten eingesetzten Programme werden deshalb betreffend der Eingabeparameter und Resultate, der zugrunde liegenden Haupt- und Zusatzalgorithmen und weiterer Aspekte verglichen. Wichtig ist die Unterscheidung zwischen deterministischem und probabilistischem Ansatz. Der probabilistische Ansatz bedarf sowohl bei der Parametereingabe als auch bei der Interpretation der Resultate größter Sorgfalt und Erfahrung. Dabei stellt sich auch die generelle Frage, wie mit Unsicherheiten im Naturgefahrenmanagement umzugehen ist.

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Sausgruber, Johann Thomas; Mölk, Michael; Schreiner, Ivo Evacuation or protection? Risk analysis as a tool for decision making in the case of a residential building endangered by rockfall / Aussiedlung oder Schutz? Die Risikoanalyse als Entscheidungsgrundlage im Fall eines durch Steinschlag bedrohten Wohnhauses Geomechanics and Tunnelling 4/2012 355-367 Topics

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In April 2011, a 2 m3 block fell out of a steep rock face in Wipptal, Tyrol, Austria and fell onto a detached house. No one was injured as the house was empty at the time. In a similar event in the 1980s, the garage of a neighbouring house was hit. An initial report found a high danger potential to the house. The house was then evacuated and the inhabitants considered moving out. Regarding the feasibility and possibility of financing protection measures, and as an aid to deciding whether to move out, there is a need for a decision-making basis for the victims and the authorities, and this should be as objective as possible. For this purpose, a risk analysis was carried out including the consideration of engineering-geological, geotechnical and forestry methods.
The result of the risk analysis stated a collective personal risk expressed as annual risk of death of 7.2·10-4 without protection measures and 4.8·10-6 with protection measures. For the 0.5 km long access road to the house, there was a collective personal risk of 2.3·10-8 without protection measures. The cost of the protection measures was estimated at approx. 130,000 , and for moving out of the house 450,000 .
Im April des Jahres 2011 löste sich im Wipptal, Tirol, Österreich ein 2 m3 großer Block aus einem felsigen Steilhang und traf auf ein Einfamilienhaus. Verletzt wurde niemand, da zum Zeitpunkt des Ereignisses keine Personen anwesend waren. Bei einem ähnlich großen Ereignis in den 1980er-Jahren war die Garage eines Nebengebäudes betroffen. In einem ersten Gutachten wurde für das Wohnhaus ein hohes Gefährdungspotenzial festgestellt. Das Haus wurde daraufhin evakuiert und eine Aussiedelung in Erwägung gezogen. Im Hinblick auf die Machbarkeit und Finanzierbarkeit von Schutzmaßnahmen sowie letztendlich zur Entscheidungsfindung der in Aussicht gestellten Aussiedelung bedurfte es einer möglichst objektiven Entscheidungsgrundlage für Betroffene und die öffentliche Hand. Zu diesem Zweck wurde eine Risikoanalyse, bei der ingenieurgeologische, geotechnische und forstliche Methoden zur Anwendung kamen, durchgeführt.
Als Ergebnis der Risikoanalyse ergab sich ein kollektives Personenrisiko ausgedrückt als jährliches Todesfallrisiko von 7,2·10-4 ohne Schutzmaßnahmen und 4,8·10-6 mit Schutzmaßnahmen. Für die 0,5 km lange Zufahrtsstraße zum Haus ergab sich ein kollektives Personenrisiko von 2,3·10-8 ohne Schutzmaßnahmen. Als Kosten für die Schutzmaßnahmen wurden ca. 130.000 , für die Aussiedlung ca. 450.000 ermittelt.

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Schober, Andreas; Bannwart, Carsten; Keuschnig, Markus Rockfall modelling in high alpine terrain - validation and limitations / Steinschlagsimulation in hochalpinem Raum - Validierung und Limitationen Geomechanics and Tunnelling 4/2012 368-378 Topics

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The Kitzsteinhorn, Salzburg, represents an ideal environment for rockfall simulations in high mountains due to its local infrastructure, the geological conditions and the presence of permafrost. Through climate change and the associated alteration of the glacier and the distribution of permafrost, mass movements increasingly occur in the form of rockfalls and rock slides. In order to improve the understanding and prediction of these gravitational processes, existing models have to be calibrated and adapted or their results have to be verified. As part of the MOREXPERT project, “Monitoring Expert System for Hazardous Rock Walls” (Rockfall 7.1) and 3D (Rockyfor3D 4.1) rockfall simulations were performed. The results of the 3D simulations could be validated directly using orthophotos. It turned out that the modelling results fit very well with the deposits below the investigation area on the glacier and also with the accumulation of debris in the channels and ledges in the face. The largest factor of uncertainty for both programmes is the coverage of snow and ice, respectively the surface of the glacier. As these parameters change with various time scales (hours to years), any simulation of events in the high mountains only represents a snapshot. In order to obtain an overview of the rockfall danger of the entire investigation area, 3D modelling has proved advantageous in addition to the detailed mapping of the terrain. 2D modelling is also useful for a more detailed understanding of rockfall processes in individual zones of the rock face, and its results are ideal for the design of protection measures.
Das Kitzsteinhorn, Salzburg, stellt aufgrund der örtlichen Infrastruktur, den geologischen Gegebenheiten und des Vorkommens von Permafrost ein ideales Umfeld für eine Steinschlagsimulation im Hochgebirge dar. Durch den Klimawandel und den damit verbundenen Veränderungen der Gletscher und der Permafrostverteilung, treten zunehmend Massenbewegungen in Form von Steinschlägen und Felsstürzen auf. Um diese gravitativen Prozesse besser verstehen und vorhersagen zu können, müssen bestehende Modelle kalibriert und adaptiert bzw. deren Ergebnisse validiert werden. Im Rahmen des Projekts MOREXPERT, Entwicklung eines Expertensystems zur Überwachung gefährlicher Felswände, wurden 2D- (Rockfall 7.1) und 3D- (Rockyfor3D 4.1) Steinschlagsimulationen durchgeführt. Die Ergebnisse der 3D-Simulationen konnten anhand von Orthophotos direkt validiert werden. Es zeigte sich, dass die Modellergebnisse sehr gut mit den Ablagerungen unterhalb des Untersuchungsgebiets auf dem Gletscher als auch mit den Geröllansammlungen in den Rinnen und Verflachungen in der Wand übereinstimmen. Den größten Unsicherheitsfaktor für beide Programme stellte die Oberflächenbedeckung durch Schnee und Eis bzw. die Gletscheroberfläche dar. Da sich diese Parameter innerhalb unterschiedlicher Zeitskalen (Stunden bis Jahre) ändern, stellt jede Simulation im Hochgebirge nur eine Momentaufnahme dar. Um einen Überblick zur Steinschlaggefährdung des gesamten Untersuchungsgebiets zu erhalten, hat sich neben der detaillierten Geländekartierung eine 3D-Modellierung als vorteilhaft erwiesen. Zum näheren Verständnis der Steinschlagprozesse in einzelnen Wandbereichen bietet sich die 2D-Simulation an. Deren Ergebnisse können idealerweise für die Planung von Schutzbauten herangezogen werden.

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Herbst, Martin; Konietzky, Heinz Numerical modelling of natural rock formations to estimate stability using the example of a sandstone massif in Saxony / Numerische Modellierung natürlicher Felskomplexe zur Abschätzung der Standsicherheit am Beispiel des Wehltumkomplexes in der Sächsischen Schweiz Geomechanics and Tunnelling 4/2012 379-388 Topics

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Statements about stability, weathering behaviour and possible rockfalls affecting a real rock massif were made possible by creating a 3D surface/volume model, using as example the “Großer Wehturm” rock massif, using the high-resolution laser scanning process together with rock mechanical 3D model calculations. The emphasis of this paper is the mathematical modelling, particularly the generation of the 3D model from the surface point cloud and the simulation possibilities. The numerical calculations are based on the Discrete Element Method, considering the rock matrix and joint or bedding interfaces. The 3D modelling delivers, in addition to answers to questions about the extent and degree of deformations and movement mechanisms, knowledge relevant to the transfer of the procedure to other locations.
Aussagen zu Standsicherheit, Verwitterungsverhalten und möglichen Felsstürzen an konkreten Felsmassiven wurden mittels der Erstellung und Auswertung eines 3D-Oberflächen-/Volumenmodells am Beispiel des Felsmassivs “Großer Wehturm” unter Nutzung des hochauflösenden Laserscansverfahrens mit kombinierter felsmechanischer 3D-Modellberechnungen durchgeführt. Der Schwerpunkt dieser Veröffentlichung liegt auf der Numerik, insbesondere der 3D-Modellgenerierung aus der Oberflächenpunktwolke und den Simulationsmöglichkeiten. Die numerischen Berechnungen basieren auf der dreidimensionalen Diskreten Elemente Methode unter Berücksichtigung der Gesteinsmatrix und Kluft- bzw. Schichtgrenzen. Die 3D-Modellierung liefert neben Antworten auf Fragen zu Umfang und Ausmaß von Deformationen und Bewegungsmechanismen auch Erfahrungen bzgl. der Übertragung auf andere Standorte.

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Wendeler, Corinna; Gröner, Eberhard; Matthesius, Jürgen Protection against debris flows using flexible ring net barriers in the Teufelskadrich, Germany / Murgangschutz Teufelskadrich mit flexiblen Ringnetzbarrieren Geomechanics and Tunnelling 4/2012 389-396 Topics

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The steep slope along the river Rhine between the German villages of Lorch and Assmannshausen is called the “Teufelskadrich”. The railway line of German federal railways and the motorway run alongside the river Rhine between the foot of the slope and the riverbank. In July 2008, after heavy rain and thunderstorms, several landslides and small debris flows occurred in the area, closing the railway line for several days. Twelve flexible ring net barriers were designed, manufactured and installed within two months as part of an emergency procedure. These lightweight ring net barriers are quick to install and are suitable for slopes with difficult access. They can also blend in with nature once installed, which was important in the “Teufelskadrich” area as the valley is a popular tourist destination. With the new barriers installed on the slope, mobilised landslide or debris flow material is drained and retained by the filtering effect of the ring net barriers. As an additional measure, some of the deposited debris has been stabilised using a slope stabilisation system, utilising high-tensile chain link mesh and soil nails. Most of the future material is thus already retained in the catchment area, further reducing erosion and limiting mass mobilisation in case of an event.
Im Teufelskadrich, einem zwischen Lorch am Rhein und Assmannshausen gelegenen steilen Abhang des Rheinischen Schiefergebirges, wurde infolge von Hangrutschungen und kleineren Murgängen im Juli 2008 die dortige Hauptbahnverbindung für mehrere Tage unterbrochen. Auslösendes Moment der Massenbewegungen waren Starkniederschlagsereignisse im Zuge eines Gewitters. Im Rahmen einer Sofortmaßnahme wurde innerhalb von zwei Monaten in enger Zusammenarbeit zwischen DB AG, Planer, Produkthersteller und ausführenden Bauunternehmungen ein in Deutschland neuartiges Schutzsystem aus zwölf flexiblen Ringnetzbarrieren realisiert. Diese Systeme eignen sich durch ihre einfache und schnelle Installation im schwer zugänglichen Gelände, ohne dabei das touristisch geprägte Landschaftsbild der “Loreley-Region” des Rheins stark zu beeinträchtigen. Zukünftige Murgangereignisse sollten folglich nicht mehr zu einem Stillstand des Bahnverkehrs und einer Gefährdung von Mensch und Infrastruktur in diesem Gebiet führen.

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Terex cutting units involved in tunnel overhaul project / Terex-Anbaufräsen im Einsatz bei einer Tunnelsanierung Geomechanics and Tunnelling 4/2012 397-398 Product Information

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Diary of Events: Geomechanics and Tunnelling 4/2012 Geomechanics and Tunnelling 4/2012 398 Diary of Events

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Inhalt: geotechnik 4/2012 geotechnik 4/2012 Inhalt

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Vogt, Norbert Bauen für die Demokratie geotechnik 4/2012 215 Editorials

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Heerten, Georg Liebe Mitglieder der DGGT geotechnik 4/2012 216 Editorials

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Thieken, Klaus; Achmus, Martin Untersuchung der Interaktionsbeziehungen kombiniert belasteter Pfähle in bindigen und nichtbindigen Böden geotechnik 4/2012 217-228 Fachthemen

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Gründungspfähle können nicht nur zur Abtragung von vertikalen, sondern gleichzeitig auch von horizontalen Lasten in den Baugrund herangezogen werden. Eine derartige kombinierte Belastung führt allerdings zu Beeinflussungen im vertikalen und horizontalen Tragverhalten, welche in der derzeitigen Bemessungspraxis keine Berücksichtigung finden. Zur Identifikation und Quantifizierung dieser Interaktionseffekte wurden umfangreiche Untersuchungen mit der Finite-Elemente-Methode durchgeführt. Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse dieser Untersuchungen für Pfähle in nichtbindigen Böden unter dränierten und in bindigen Böden unter undränierten Belastungsbedingungen dargestellt. Dabei wird auch der Einfluss eines Biegemoments am Pfahlkopf oder einer Pfahlkopfeinspannung behandelt. Es ergeben sich komplexe Interaktionseffekte, welche mittels Interaktionsdiagrammen dargestellt werden können. Schwerpunktmäßig werden Interaktionseffekte hinsichtlich Pfahlkopfverformungen und Pfahlgrenzlasten betrachtet. Abschließend wird aber auch die Veränderung der Biegebeanspruchung des Pfahls durch Interaktionseffekte untersucht.
Investigations on the interaction relationships for piles under combined loading in cohesive and non-cohesive soils: Foundation piles are normally and favorably used for the transfer of vertical loads into the subsoil. However, in many fields of application piles are used simultaneously for the transfer of horizontal load. This so-called combined loading affects the vertical and horizontal load bearing behavior. In current engineering practice, these interaction effects are not taken into account. For the identification and quantification of the influences a comprehensive investigation based on the Finite Element Method was carried out. The paper in hand presents results of these investigations considering piles in non-cohesive soils regarding drained loading and piles in cohesive soils regarding undrained loading conditions. Thereby the influence of a moment and a rotational spring at the pile head is taken into account. It can be shown, that the combined loading leads to complex interaction effects which can be presented in terms of interaction diagrams. The main focus of the investigation is set on the interaction effects on ultimate loads and pile head displacements. Additionally the influence of combined loading on the pile bending moments is investigated.

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Wegener, Dirk; Herle, Ivo Zur Steifigkeit bei kleinen Dehnungen im Rahmen der Hypoplastizität geotechnik 4/2012 229-235 Fachthemen

Kurzfassung

Wie Ergebnisse von Laborversuchen zeigen, ist einerseits die Steifigkeit bei kleinen Dehnungen deutlich höher und andererseits die Spannungsabhängigkeit weniger ausgeprägt als bei großen Dehnungen. Im vorliegenden Artikel wird gezeigt, wie man die Bodensteifigkeit im Bereich von sehr kleinen Dehnungen mit dem hypoplastischen Stoffgesetz mit intergranularen Dehnungen erfassen kann. Dazu werden die Gleichungen für die Berechnung der Steifigkeit bei kleinen und bei großen Dehnungen aufgestellt. Weiterhin wird erläutert, wie man die hypoplastischen Parameter zur Anwendung bei kleinen Dehnungen aus den bei großen Dehnungen bestimmten hypoplastischen Parametern berechnen kann. Dadurch ist es möglich, das Bodenverhalten infolge dynamischer Beanspruchung bis zu einer Scherdehnung von &ggr; &equals: 5·10-4 unter Berücksichtigung der spannungs- und dehnungsabhängigen Steifigkeit wirklichkeitsnah zu erfassen.

Small strain stiffness in context of hypoplasticity
It can be observed in laboratory tests, that the soil stiffness at small strains is much higher and less stress-dependent than at high strains. This paper demonstrates how the small-strain stiffness can be calculated from the hypoplastic model with intergranular strains. Equations for the stiffness at small and large strains are presented. Subsequently it is explained how the hypoplastic parameters for the range of small strains can be calculated from the hypoplastic parameters determined at large strains. In this way it is possible to simulate realistically the soil behaviour due to dynamic loading up to a shear strain amplitude of &ggr; &equals: 5·10-4.

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Schwarz, Viktoria; Vrettos, Christos Mechanisches Verhalten eines teilgesättigten Kaolinit-Tons: Experimentelle Untersuchungen, Stoffmodell und Implementierung geotechnik 4/2012 236-244 Fachthemen

Kurzfassung

Die vorliegende Veröffentlichung behandelt die Entwicklung eines elasto-plastischen Stoffmodells für teilgesättigte bindige Böden. Abweichend von den aus der Literatur bekannten Stoffmodellen für teilgesättigte Böden sind Änderungen von Zustandsgrößen unmittelbar in den Modellparametern erfassbar und nicht mit der Saugspannung gekoppelt. Der Einfluss der Zustandsgrößen Anfangsporenzahl, -sättigungsgrad sowie Spannungsniveau auf das mechanische Verhalten eines mittel bis ausgeprägt plastischen Tons wird untersucht. Zur Ermittlung der relevanten Stoffparameter werden triaxiale deviatorische Kompressions- und Extensionsversuche in einem speziellen Triaxialgerät durchgeführt. Das aufgestellte Stoffmodell wird in das FEM-Programmsystem Abaqus implementiert und damit das Verformungsverhalten einer Flachgründung bei Aufsättigung des Bodens untersucht.
Mechanical behaviour of a partially saturated kaolinite-clay: Experimental investigation, constitutive model, and implementation. The present publication deals with the development of an elasto-plastic constitutive model for partially saturated cohesive soils. In contrast to the constitutive models available in the literature for unsaturated soils, changes in the state variables are explicitly included in the model parameters and uncoupled to the suction value. The influence of the state parameters initial void ratio, initial degree of saturation, and stress level on the mechanical behaviour of a common medium to high plasticity clay is investigated. The relevant constitutive parameters are determined from triaxial deviatoric compression and extension tests carried out in a custom-built triaxial apparatus. The constitutive model is implemented in the FEM code Abaqus, and applied to investigate the deformation of a surface foundation during saturation due to irrigation.

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Baille, Wiebke; Sandner, Wolfgang; Sawade, Gottfried; Schad, Hermann; Schanz, Tom Bodenmechanische Charakterisierung der Scherfestigkeit von Braunkohlen des Mitteldeutschen Reviers geotechnik 4/2012 245-256 Fachthemen

Kurzfassung

Dieser Aufsatz beinhaltet die experimentelle Ermittlung von Scherfestigkeitsparametern an Braunkohle aus dem mitteldeutschen Revier. Hauptuntersuchungsgegenstand waren die klein- und mittel- bis grobstückigen Kohlevarietäten (Gelbe Kohle, Braune Kohle) des Flözes 23 im Tagebau Profen/Schwerzau. Die ermittelten Werte der Scherfestigkeit dienen dazu, bisher bei Standsicherheitsuntersuchungen verwendete Kennwerteansätze zu verifizieren sowie einen möglichen Unterschied in der Scherfestigkeit zwischen der Braunen Kohle und der in Bänderung auftretenden Gelben Kohle festzustellen. Es wurden Triaxialversuche und in situ Scherversuche durchgeführt. Aufgrund der empfindlichen Struktur der kleinstückigen Kohlevarietät waren besondere Maßnahmen bei Probenahme und Probenvorbereitung erforderlich. Es wurde kein signifikanter Unterschied in der Scherfestigkeit zwischen der Braunen und Gelben Kohlevarietät festgestellt. Die aus Triaxial- und in situ Scherversuch bestimmten Scherfestigkeiten unterscheiden sich, was zum einen mit der unterschiedlichen Struktur der untersuchten Kohle (kleinstückig vs. mittel-/ grobstückig) als auch mit den unterschiedlichen Randbedingungen der Versuche begründet werden kann. Die Scherfestigkeiten wurden denen von erdig-mulmiger Kohle aus der Literatur vergleichend gegenübergestellt.

Characterisation of shear strength of brown coal from central Germany
This paper deals with experiments which were performed to determine the shear strength parameters of different varieties of Brown Coal (lignite) from central Germany. Object of investigation were the lignitic coal varieties with fragmentary structure (Yellow Coal and Brown Coal) of seam 23 in the Profen/Schwerzau mine and the compact coal of seam 1 in the Profen mine. The determined shear strength values were aimed at verifying the parameters used for stability analysis so far as well as for determining possible differences in shear strength between the Yellow Coal and Brown Coal varieties. An experimental program was realized including triaxial and in-situ shear tests. The sampling and the specimen preparation for laboratory testing required special measures due to the sensitive structure of the coal variety with fragmentary fabric. The shear strength of the variety Yellow Coal and Brown Coal was found to be nearly identical. However, the shear strength as determined from triaxial tests and in-situ shear tests differ from each other, which can be explained by the different structure of the material tested (small-fragmentary structure versus medium/large-fragmentary structure) at the one hand and by the different boundary conditions during the test.

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Müller, Werner Zur inneren Scherfestigkeit von Kunststoff-Dränelementen geotechnik 4/2012 257-262 Fachthemen

Kurzfassung

Kunststoff-Dränelemente werden auch in Böschungen eingebaut. Da sie in der Regel aus mehreren Komponenten, nämlich mindestens aus einem Dränkern und einem Filtervliesstoff bestehen, hängt die Standsicherheit u. a. von der inneren Scherfestigkeit der Produkte ab. Diese kann entweder durch die reine Reibung der Komponenten untereinander oder durch die mechanische Festigkeit von Fügestellen zwischen den Komponenten bedingt sein, die schon bei der Produktion hergestellt werden. Im letzteren Fall ist nicht klar, wie Ergebnisse von Reibungsversuchen im Rahmenschergerät zu interpretieren sind. Vor diesem Hintergrund wird gezeigt, wie die Druck- und Scherkräfte, die ein Produkt langfristig aushalten kann, aus einem Reibungsversuch im Zusammenhang mit Kriechversuchen abgeleitet werden können. Dieses Vorgehen wird bei der Zulassung nach der Deponieverordnung für den Einsatz in Deponieabdichtungen angewendet.
On the internal shear strength of geocomposite drains. Geocomposite drains (GCD) are used on long and steep slopes. Since they are usually composed of different components, at least a drain core in connection with a nonwoven filter geotextile, the internal shear strength is of significant relevance for the slope stability. The internal shear strength may be due to pure friction forces between the different components or due to the mechanical strength of the bonding between the components achieved in a special production process. In the latter case the interpretation of the results of friction shear box tests is quite unclear. Against this background it is shown how the pressure and shear forces, which are acceptable for a product in the long run, may be derived from such a shear box test in combination with long-term creep tests. The procedure is used within the framework of the certification of the products for landfill cover systems according to the German landfill ordinance.

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DGGT-Mitteilungen 4/2012 geotechnik 4/2012 263-267 DGGT-Mitteilungen

Kurzfassung

Prof. von Wolffersdorff ist neues DGGT-Vorstandsmitglied
Neue Ehrenmitglieder der DGGT
Bezugsgebühr für geotechnik steigt ab 2013
32. Baugrundtagung der DGGT
10. ICG und 33. Baugrundtagung 2014 in Berlin
Fachsektion Bodenmechanik
Fachsektion Felsmechanik
Fachsektion Ingenieurgeologie
19. Tagung für Ingenieurgeologie Fachsektion Kunststoffe in der Geotechnik
Aktivitäten der DGGT zur Nachwuchsförderung
Prof. Vrettos übernimmt 2013 Schriftleitung der geotechnik
ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
ISRM International Society for Rock Mechanics
IAEG International Association for Engineering Geology and the Environment
DGGT-Geschäftsstelle

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Tagungsberichte: geotechnik 4/2012 geotechnik 4/2012 267-271 Tagungsberichte

Kurzfassung

32. Baugrundtagung der DGGT (Dipl.-Ing. Steffen Leppla)
22. European Young Geotechnical Engineers Conference (Christian Thienert, Bozhana Stefanova)
Baltic Piling Days 2012 (G. Heerten)
2. Symposium “Baugrundverbesserung in der Geotechnik” (Prof. Dr.-Ing. Ralf Thiele)
11th ISM 2012 “International Workshop on Micropiles” in Mailand, Italien (Dipl.-Ing. E. F. Ischebeck)

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CBTR-Nachrichten: geotechnik 4/2012 geotechnik 4/2012 271-272 CBTR-Nachrichten

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CBTR lädt zur Tagung im Juni 2013 nach Lübeck
Das aktuelle Urteil: “Bau-Soll”: Auslegung gegen den Wortlaut des LV möglich? (Dr. jur. Günther Schalk)

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Firmen und Verbände: geotechnik 4/2012 geotechnik 4/2012 273-274 Firmen und Verbände

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Neue Geschäftsführung bei HUESKER
CDM Consult GmbH heißt jetzt CDM Smith Consult GmbH
Bohrgeräte für Rettungsschächte in China
Deutsche Bahn vergibt Tunnelbauwerke des Albaufstiegs

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Reviewer geotechnik 2012 geotechnik 4/2012 274 Reviewer

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