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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Tue, Nguyen Viet; Ehmann, Rainer; Betschoga, Christoph; Tung, Nguyen DucEinfluss geringer Querkraftbewehrung auf die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbalken unterschiedlicher M/V-KombinationenBeton- und Stahlbetonbau4/2019217-230Fachthemen

Kurzfassung

Es wurden Schubversuche mit Querkraftbewehrungsgraden zwischen dem 0,6- und 1,6-Fachen der Mindestquerkraftbewehrung &rgr;w, min nach EC2 durchgeführt. Insgesamt wurden vier Einfeldbalken unter Einzellast und drei Einfeldträger sowie vier Kragarme unter Gleichstreckenlast getestet. Die Versuchsergebnisse zeigen einen erheblichen Einfluss des statischen Systems und der Belastungsart auf die Traglast und das Rissbild der untersuchten Balken. Während ein Bewehrungsgrad unterhalb der Mindestquerkraftbewehrung kaum Einfluss auf die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbalken unter Einzellast hat, führt bereits eine sehr geringe Querkraftbewehrung (≈ 0,6 &rgr;w, min) zu einer erheblichen Steigerung der Querkrafttragfähigkeit bei Balken unter Gleichstreckenlast. Neuartige Messmethoden wie z. B. photogrammetrische Verformungsmessung erweisen sich als geeignetes Werkzeug zur Ermittlung der Änderung des Kraftflusses im Bauteil in Abhängigkeit vom Belastungslevel.

Effect of low amounts of shear reinforcement on the shear resistance of reinforced concrete beams with different M/V-combinations
In this experimental program, shear tests were conducted on beams with shear reinforcement ratio in the range of 0.6-1.6 times the minimum shear reinforcement (&rgr;w, min) according to EC2. The program consisted of four simply supported beams subjected to point loads, three simply supported beams and four cantilevers subjected to uniform loads. The test results showed a considerable influence of the static system and loading condition on the crack pattern and load bearing capacity of the tested beams. While a reinforcement ratio lower than &rgr;w, min had almost no influence on the shear resistance of beams with point loads, a low ration of shear reinforcement corresponding to 0.6&rgr;w, min could significantly enhance the shear resistance of beams with uniform loads. With an application of innovative measuring methods, changes in the flow of forces in beams at diverse loading levels could be analyzed.

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PCI-Broschüre für die BetonreparaturBeton- und Stahlbetonbau4/2019230Nachrichten

Kurzfassung

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Kueres, Dominik; Schmidt, Philipp; Hegger, JosefDurchstanztragverhalten von Einzelfundamenten mit variierenden DurchstanzbewehrungsgradenBeton- und Stahlbetonbau4/2019231-241Fachthemen

Kurzfassung

Mit der bauaufsichtlichen Einführung des Eurocode 2 in Deutschland wurde die Durchstanzbemessung von Fundamenten und Bodenplatten neu geregelt. Für die Bemessung der Durchstanzbewehrung wird im Eurocode 2 unabhängig vom Bauteil ein 33°-Fachwerk mit konstantem Betontraganteil vorgeschlagen. Aufgrund von Sicherheitsbedenken wurde im Deutschen Anhang zum Eurocode 2 (EC2+NA(D)) davon abweichend ein Aufhängefachwerk ohne Betontraganteil für die Bemessung der Durchstanzbewehrung in Fundamenten und Bodenplatten eingeführt. Während zur Bewertung der Bemessungsgleichungen für die Ermittlung der Durchstanztragfähigkeit von Fundamenten ohne Durchstanzbewehrung bzw. der maximalen Durchstanztragfähigkeit verschiedene Versuchsergebnisse vorliegen, fehlen bislang systematische Versuchsreihen an Fundamenten mit einem Durchstanzversagen innerhalb des durchstanzbewehrten Bereichs (Bemessung der Durchstanzbewehrung).
Zur systematischen Untersuchung des Durchstanztragverhaltens von Fundamenten mit Bügeln als Durchstanzbewehrung wurden insgesamt drei Versuchsserien (elf Versuche) mit variierendem Durchstanzbewehrungsgrad durchgeführt. Dabei erfolgte die Variation der Durchstanzbewehrungsmenge über den Bügeldurchmesser. Weitere untersuchte Einflussparameter waren die Schubschlankheit und die statische Nutzhöhe. Im vorliegenden Beitrag werden die durchgeführten Versuche vorgestellt und die Versuchsergebnisse diskutiert. Durch den Vergleich der experimentell ermittelten Bruchlasten mit den rechnerischen Durchstanztragfähigkeiten nach Eurocode 2 und EC2+NA(D) können die bestehenden normativen Regeln bewertet werden. Darüber hinaus werden die Bemessungsregeln nach Model Code 2010 in die Bewertung mit einbezogen.

Punching strength of footings with varying shear reinforcement ratios
With the introduction of Eurocode 2 in Germany, the punching shear design provisions of footings and ground slabs were revised. According to Eurocode 2, the design of the shear reinforcement is performed by means of a design model considering a strut inclination of 33° and a constant contribution of concrete. Due to safety related concerns, in German Annex to Eurocode 2 (EC2+NA(D)), a different concept was introduced. In this context, the design of the shear reinforcement in footings and ground slabs is conducted without consideration of a concrete contribution. Various test series on reinforced concrete footings without shear reinforcement and with high amounts of shear reinforcement are available and can be used for the evaluation of the current provisions. Nevertheless, the evaluation of the code equations for the design of the shear reinforcement (failure inside the shear-reinforced zone) is still not possible since systematic test series on footings with a varying amount of shear reinforcement have not yet been conducted.
To investigate the punching shear behavior of reinforced concrete footings with stirrups as shear reinforcement, three systematic test series (eleven specimens) with varying shear reinforcement ratios were performed. In the tests, the shear reinforcement ratio was varied by changing the stirrup diameter only. Further investigated influences were the shear span-depth ratio and the effective depth. In this paper, the results of the tests are discussed and compared to the predictions according to Eurocode 2 and EC2+NA(D). Moreover, the punching design provisions according to Model Code 2010 are evaluated.

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Heeke, Guido; Heinrich, Jens; Maurer, ReinhardNeue Erkenntnisse zur Ermüdungsfestigkeit von Spannbeton unter sehr hohen Lastwechselzahlen - Prognose der LebensdauerBeton- und Stahlbetonbau4/2019242-254Fachthemen

Kurzfassung

Für den Nachweis gegen Ermüdung von älteren bestehenden Spannbetonbrücken oder Neubauten werden Bemessungswöhlerlinien für Spannstahl im einbetonierten Zustand benötigt. Die bisherigen Versuche mit gekrümmten Spanngliedern im nachträglichen Verbund decken die Wöhlerlinie hauptsächlich im Zeitfestigkeitsbereich ab. Nur sehr wenige Versuche weisen Lastspielzahlen über 10 Mio. auf, wobei eine echte Dauerfestigkeit nicht erkennbar ist. Daher ist der Verlauf der Wöhlerlinie im Dauerfestigkeitsbereich im Wesentlichen hypothetisch festgelegt worden. Im Rahmen eines Teilprojekts im SFB 823 “Statistik nichtlinearer dynamischer Prozesse” wird an der TU Dortmund die Ermüdungsfestigkeit einbetonierter Spannstähle erstmals im Bereich bis etwa 108 Lastzyklen experimentell untersucht. Des Weiteren wurden auf Grundlage einer sehr umfangreichen Datenbasis verschiedener gemessener physikalischer Größen mit mathematisch statistischen Methoden Prognoseverfahren zur Abschätzung der Lebensdauer von Versuchsträgern entwickelt. Diese ermöglichen bei vorgegebener Aussagewahrscheinlichkeit die Abschätzung eines Prognoseintervalls mit Mittelwert- und Quantilkurven für die Lebensdauer auf Grundlage des Schädigungsverlaufs.

New findings on fatigue strength of prestressed concrete under very high load cycles
For the fatigue verification of older existing prestressed concrete bridges or new structures, S-N-curves for prestressing steel embedded in concrete are required. Previous tests with curved prestressing tendons embedded in concrete cover the current S-N-curves mainly in the range of fatigue strength for finite life. Only very few tests achieved a number of load cycle of more than 10 million, whereby a real endurance strength is not detected. For this reason, the course of the S-N-curves in the area of endurance strength was essentially determined hypothetically. In the course of the research project SFB 823 “Statistics of Nonlinear Dynamic Processes”, the fatigue strength of embedded prestressing steels in the range of up to about 108 load cycles is experimentally investigated at the TU Dortmund for the first time. Furthermore, on the basis of a very extensive database of various measured physical values, prognosis using mathematical statistical methods for estimating the service life of test girder were developed. They allow the estimation of a prognosis interval with mean and quantile regression curves for the service life on the basis of the damage course with a distinct probability.

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Oettel, Vincent; Matz, Henrik; Empelmann, MartinBestimmung der zentrischen Nachrisszugfestigkeit von UHPFRC mithilfe gekerbter 3-Punkt-BiegezugversucheBeton- und Stahlbetonbau4/2019255-264Fachthemen

Kurzfassung

Sowohl die zentrische Matrixzugfestigkeit als auch die zentrischen Nachrisszugfestigkeiten von faserbewehrten Betonen werden in der Regel indirekt über Biegezugversuche ermittelt. Dazu muss eine in Versuchen ermittelte Kraft-Verformungs-Kurve in eine Zugspannungs-Dehnungs-Beziehung überführt werden. Für ultrahochfesten Faserbeton (UHPFRC) gibt es in Deutschland zurzeit mangels gültiger Normen und Richtlinien kein geregeltes derartiges Umrechnungsverfahren. Zur Untersuchung des Zugspannungs-Dehnungs-Verhaltens von UHPFRC wurden am iBMB, Fachgebiet Massivbau der TU Braunschweig gekerbte 3-Punkt-Biegezugversuche nach DIN EN 14651 durchgeführt. Unter Berücksichtigung der Versuchsergebnisse und in Anlehnung an den Model Code 2010, der normal- und hochfesten Faserbeton regelt, wurde ein Umrechnungsverfahren für UHPFRC entwickelt. Zur Validierung des Verfahrens wurde die Finite-Elemente-Methode (FEM) hinzugezogen.

Tensile Stress-Strain Relationship for UHPFRC based on notched 3-point-bending tests
Both the tensile strength and the residual tensile strengths of fibre reinforced concrete are generally determined indirectly by flexural tests. For this purpose, a force-deformation curve has to be converted into a tensile stress-strain curve. For ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC) there is currently no regulated conversion procedure due to the lack of valid standards and guidelines in Germany. To analyse the tensile stress-strain behaviour of UHPFRC, notched 3-point-bending tests according DIN EN 14651 were carried out at iBMB, Division of Concrete Construction of the TU Braunschweig. A conversion procedure for UHPFRC based on the Model Code 2010, which regulates normal- and high-strength fibre reinforced concrete, was developed taking into account the test results. The finite element method (FEM) was applied for validation.

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Orlinski, Adam; Heimrath, Moritz; Hofbeck, Alexander; Fahlbusch, MarkESO Supernova, Besucherzentrum und Planetarium - Doppelsternsystem in GebäudeformBeton- und Stahlbetonbau4/2019265-272Berichte

Kurzfassung

Die Europäische Südsternwarte (ESO) hat von der Klaus Tschira Stiftung ein neues Planetarium und Besucherzentrum für ihren Hauptsitz in Garching bei München erhalten. Das neue Zentrum möchte die Öffentlichkeit für die Astronomie faszinieren. Angelehnt an ein Doppelsternsystem, bei dem ein Stern Masse auf den anderen überträgt, was schließlich zur Explosion des schweren Sterns als Supernova führt, entstand der Entwurf aus zwei kreisenden Körpern, die gemeinsam zu einem Gebäude mit anspruchsvoller Geometrie verschmelzen. Die ESO Supernova umfasst vier Geschosse, davon ein Untergeschoss. Die tragenden Bauteile sind in Stahlbeton ausgeführt. Das Gebäude besteht aus zwei Kernen, welche sich aus je einer Innen- und Außenschale, die durch ein Rampensystem miteinander verbunden sind, zusammensetzen. Zwischen den beiden Kernen spannen die brückenartigen Geschossdecken.
Aufgrund der hohen geometrischen Komplexität des Projekts brachte der Entwurf für das neue ESO Besucherzentrum eine Vielzahl an Herausforderungen an Planung und Realisierung mit sich. Die dynamischen Formen des schräg geneigten und gekrümmten Rohbaus bedurften eines dynamischen, flexiblen Werkzeugs und eines adaptiven Planungsprozesses, der weit über eine kartesische Beschreibung eines Systems hinausging. So wurde der komplette Rohbau innerhalb des Planungsprozesses anhand eines 3D-Modells entwickelt und kommuniziert. Auch die Information zur Schalplanung war vollständig im 3D-Modell enthalten. Zur Übertragung der Information in das Berechnungsprogramm der Statik wurde eine Systematik entwickelt, um diese Information aus dem 3D-Rohbaumodell in 2D-Schalplan-Zeichnungen automatisiert zu übersetzen.

ESO Supernova, visitor center and planetarium - A built binary star
The new planetarium and visitor centre funded by the Klaus Tschira Foundation is located at the European Southern Observatory (ESO) headquarters in Garching near Munich. The aim of the new visitor centre is for astronomy to capitivate the public imagination. The design of the new building, two orbiting bodies that merge to form a building with a challenging geometry, is based by a double-star system with one star transferring mass to its companion, finally leading to the heavier component exploding as a supernova.
The ESO Supernova consists of four floors including a basement. The load-bearing components are in reinforced concrete. The building consists of two cores, which themselves are composed of an inner and outer shell, connected by a ramp system. Between the two cores span the bridge-like ceilings.
Due to the special geometry, the design for the new ESO Visitor Centre had a number of planning and implementation challenges. The dynamic forms of the inclined and curved shell required a dynamic, flexible tool and an adaptive planning process that went far beyond a cartesian description of a system. The entire carcass has been developed and communicated via a 3D model during the planning process. The information for the concept design drawings was also included in the 3D model. A classification has been established to translate the information from the 3D model automatically into the 2D concept design drawings.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 4/2019Beton- und Stahlbetonbau4/2019273-283Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Nachrichten:
Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2019
Deutscher Bautechnik-Tag 2019 im Rückblick - auf Wiedersehen in Hamburg 2021!
Ehrungen des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins E.V. auf dem Deutschen Bautechnik-Tag 2019 in Stuttgart
Technische Textilien: In Aachen entwickeln Bauwirtschaft und Wissenschaft gemeinsam Innovationen
Gütesichernde Maßnahmen für die langfristige Werthaltigkeit der Bausubstanz
Kreative Achterbahnbauer an Bayerns Schulen

Zuschriften: Zuschrift

Buchbesprechung: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: Brücken und Tunnel der Bundesfernstraßen 2018 - Dokumentation

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau4/2019284Veranstaltungskalender

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Geomechanics and Tunnelling 4/2019Geomechanics and Tunnelling4/2019Imprint

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Content: Geomechanics and Tunnelling 4/2019Geomechanics and Tunnelling4/2019Contents

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In-situ soil characterisation in geotechnical engineeringGeomechanics and Tunnelling4/2019Cover Pictures

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Devoll Hydropower is currently implementing a large hydropower project in the southeastern part of Albania. This includes the Moglicë hydropower plant with an installed capacity of 184 MW. A 320 m long, 460 m wide and 168 m high rockfill dam with an asphalt core was built for the associated reservoir. To secure the embankments in the area of the dam, bar anchors from DSI Underground were used, some of which are equipped with Dyna Force sensors (photo: DSI Underground).
Devoll Hydropower realisiert derzeit ein großes Wasserkraftprojekt im südöstlichen Teil Albaniens. Dazu gehört auch das Wasserkraftwerk Moglicë mit einer installierten Leistung von 184 MW. Für den zugehörigen Speichersee wurde ein 320 m langer, 460 m breiter und 168 m hoher Steinschüttdamm mit einem Kern aus Asphalt gebaut. Zur Sicherung der Böschungen im Bereich des Damms kamen Stabanker der DSI Underground zum Einsatz, von einige mit Dyna-Force-Sensoren ausgerüstet sind (Foto: DSI Underground).

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Schweiger, Helmut F.In-situ soil characterisation in geotechnical engineering / In-situ Bodencharakterisierung in der GeotechnikGeomechanics and Tunnelling4/2019290Editorials

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News: Geomechanics and Tunnelling 4/2019Geomechanics and Tunnelling4/2019291-300News

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Tunnel groundbreaking on the Pfons-Brenner contract / Tunnelanschlag für das Baulos Pfons-Brenner
Successful use of a refurbished TBM in Den Haag / Erfolgreicher Einsatz einer sanierten TVM in Den Haag
Breakthrough for the north TBM at the Gemeinschaftskraftwerk Inn (GKI) / Durchschlag der Tunnelvortriebsmaschine Nord beim Gemeinschaftskraftwerk Inn (GKI)
Construction works in the Mosi Tunnel completed / Bauarbeiten am Mositunnel beendet
Züblin hand over the Albabstieg Tunnel to the Deutsche Bahn / Züblin übergibt Tunnel Albabstieg an die Deutsche Bahn
Strabag starts extended contract for polyhalite mine in Great Britain / Strabag beginnt erweiterten Auftrag für Polyhalit-Bergwerk in Großbritannien
DEGES publishes a BIM guideline and supplementary documents / DEGES veröffentlicht BIM-Leitfaden und ergänzende Dokumente
Walter Wittke Prize 2020 / Auslobung Walter-Wittke-Preis 2020
Five approximate routes for the Brenner north approach / Fünf Grobtrassen für den Brenner-Nordzulauf
40th Annual Short Course - Grouting Fundamentals & Current Practice, 1st European Edition
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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People: Geomechanics and Tunnelling 4/2019Geomechanics and Tunnelling4/2019301-305People

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Remembering Dick Robbins 1933-2019
Anna Ramon Tarragona wins the Walter-Wittke prize 2019 / Anna Ramon Tarragona erhält Walter-Wittke-Preis 2019

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Marchetti, Diego; Fabris, Carla; Schweiger, Helmut F.The Flat Dilatometer and Seismic Dilatometer for in situ testing / In-situ-Versuche mit Flat Dilatometer und seismischem DilatometerGeomechanics and Tunnelling4/2019306-317Topics

Kurzfassung

In the last decades there has been a massive migration from laboratory testing to in situ testing, to the point that, today, in situ testing is often the major part of a geotechnical investigation. In particular direct-push in situ tests, such as Cone Penetration Test (CPT) and the Flat Dilatometer Test (DMT), are fast and convenient in situ tests for routine site investigation. The scope of this paper is to describe the DMT and its recent updates, in particular the Seismic Dilatometer Test (SDMT) for measuring shear and compression wave velocities and the automated dilatometer probe (Medusa DMT). An Example of SDMT test results and its application to derive soil stiffness parameters are shown, as well as the result of a class-A prediction of an anchor pull-out test, which was calibrated with the SDMT profile.
In-situ-Versuche haben in den letzten Jahrzehnten gegenüber Laborversuchen deutlich an Bedeutung gewonnen und stellen in manchen Fällen den Hauptanteil eines geotechnischen Untersuchungsprogramms dar. Insbesondere Drucksondierungen (CPT) und Flat Dilatometer Tests (DMT) sind schnelle und einfach durchführbare In-situ-Versuche für routinemäßige Baugrunderkundungen. In diesem Beitrag werden neue Entwicklungen des Flat Dilatometers wie der seismische Dilatometerversuch (SDMT) zur Bestimmung von Scher- und Kompressionswellen und der automatische DMT (Medusa DMT) vorgestellt. Als Beispiel werden SDMT-Ergebnisse gezeigt, die zur Kalibrierung von Steifigkeitsparametern für numerische Berechnungen eines Ankerzugversuchs im Seeton verwendet wurden.

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Macek, Matej; Logar, Janko; Pulko, Bo tjanComparative evaluation of soil properties using CPT and DMT in-situ tests / Vergleichende Bewertung der Bodeneigenschaften durch CPT und DMTGeomechanics and Tunnelling4/2019318-327Topics

Kurzfassung

The piezocone penetration test (CPT) and flat dilatometer test (DMT) are routinely used in geotechnical practice and are often considered adequate for detailing of soil profile and determination of soil properties. This paper presents comparison of results of ground characterization and evaluation of soil properties based on the combined use of CPT and DMT at four different locations, each with different ground composition. Evaluation of both tests in terms of soil type, undrained shear strength, constrained modulus and friction angle is presented and results are compared. In some cases the results are also compared with laboratory data. The main objective is to show that companion sets of CPT and DMT at a given site could be used to better define the geotechnical ground model and to increase confidence in the evaluation of soil properties.
Drucksondierungen (CPT) und Flat Dilatometer-Tests (DMT) werden routinemäßig in der geotechnischen Praxis eingesetzt und oft als ausreichend angesehen, um das Bodenprofil detailliert darzustellen und die Bodeneigenschaften zu bestimmen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse in der Beschreibung des Bodenprofils und der Bodeneigenschaften auf Basis einer kombinierten Verwendung von CPT und DMT an vier verschiedenen Standorten mit jeweils unterschiedlichen Bodenarten vorgestellt. Eine vergleichende Bewertung beider Tests hinsichtlich Bodenart, undränierter Scherfestigkeit, Steifemodul und Reibungswinkel wird präsentiert und die Ergebnisse verglichen. In einigen Fällen werden die Ergebnisse auch mit Labordaten verglichen. Das Hauptziel besteht darin, zu zeigen, dass CPT und DMT sich ergänzen und an einem bestimmten Standort verwendet werden können, um das geotechnische Bodenmodell besser zu erfassen und das Vertrauen in die Bewertung der Bodeneigenschaften zu erhöhen.

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Ausweger, Georg M.; Havinga, Michael; Lüftenegger, Roland; Marte, Roman; Oberhollenzer, SimonStiffness of Salzburger Seeton - Comparison of results from cone penetration tests and laboratory tests / Steifigkeit des Salzburger Seetons - Vergleich von Ergebnissen aus Drucksondierungen und LaborversuchenGeomechanics and Tunnelling4/2019328-339Topics

Kurzfassung

Cone penetration tests are a good option for in situ tests in case of soft, fine-grained soils. Thus, they are often used for subsoil investigations in the Salzburger Becken, which mainly consists of silty, fine-sandy sediments. Unfortunately, empirical correlations for the determination of soil parameters from cone penetration tests in case of silty, fine-sandy soils are very rare in literature. This contribution should help to evaluate the known correlations and correlation factors for the determination of soil stiffness based on cone penetration tests regarding their applicability for the Salzburger Seeton. This is done by the comparison of cone penetration test results with results from laboratory tests.
Drucksondierungen stellen im Fall eines weichen, feinkörnigen Bodens eine gute Möglichkeit zur In-situ-Untersuchung des Untergrunds dar. Aus diesem Grund werden im Salzburger Becken, das überwiegend aus schluffig, feinsandigen Sedimenten besteht, häufig Drucksondierung zur Untergrunderkundung eingesetzt. Nachteilig ist dabei, dass für schluffige, feinsandige Böden in der Literatur kaum Erfahrungswerte zur Ableitung von Bodenkennwerten auf Basis von Drucksondierungen vorliegen. Dieser Beitrag soll durch den Vergleich von Drucksondierungsergebnissen mit Ergebnissen aus Laborversuchen an Proben des Salzburger Seetons dazu beitragen die bekannten Korrelationen und Korrelationsfaktoren zur Bestimmung der Bodensteifigkeit aus Drucksondierungen hinsichtlich ihrer Gültigkeit für den Salzburger Seeton besser beurteilen zu können.

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Oberhollenzer, Simon; Marte, Roman; Gasser, Daniel; Premstaller, Michael; Leitich, AlexanderMicrostructure of the Salzburger Seeton - Characterization based on cone penetration tests / Mikrostruktur des Salzburger Seetons - Charakterisierung basierend auf DrucksondierungenGeomechanics and Tunnelling4/2019340-351Topics

Kurzfassung

Piezocone penetration tests (CPTu tests) allow continuous measurements of the tip resistance, the sleeve friction and the pore water pressure over depth. Furthermore, they minimize the required time as well as costs for a soil characterization. Due to the difficulty related to undisturbed sample recovery of soils (i.e. of weak silty fine-grained sediments) for laboratory testing, in situ investigations are becoming increasingly popular in geotechnical engineering. The article illustrates results of cone penetration tests, executed at three test sites in the city of Salzburg. It is shown that CPT-based soil behaviour type charts according to Robertson lead to a realistic characterization of the underground conditions. The grain size distribution of the Salzburger Seeton varies between fine sand-silt mixtures, which are found in the upper parts, to clayey silts in greater depths. According to CPT-based soil behaviour type charts of Robertson clayey silts behave clay-like contractive and are characterized by homogeneous properties with increasing depth. Qtn-IG diagrams underline that the Salzburger Seeton with a high clay content presents a weak microstructure. On the other hand, the upper Seeton layers, which can be classified as silt-sand mixtures and silty sands respectively, show a stronger bounding between the particles.
Drucksondierungen mit Porenwasserdruckmessung (CPTu Versuche), die eine kontinuierliche Bestimmung des Spitzenwiderstands, der Mantelreibung sowie des Porenwasserdrucks über die Tiefe ermöglichen und mit geringem Zeit- und Kostenaufwand verbunden sind, finden in der Geotechnik zur Charakterisierung der Untergrundverhältnisse vermehrt Anwendung. Die verstärkte Nachfrage nach In-situ-Versuchen gründet auch auf der Schwierigkeit, in sehr weichen, schluff-dominierten Feinsedimenten Bodenproben für vertiefte Laboruntersuchungen ungestört zu entnehmen. In diesem Beitrag wird auf Grundlage von Drucksondierungen verdeutlicht, dass die Bodenverhaltensdiagramme nach Robertson eine zielführende Charakterisierung der Untergrundverhältnisse ermöglichen. Der Salzburger Seeton deckt dabei ein Kornspektrum von Feinsand-Schluffgemischen, die i.A. in den oberen Bodenschichten anzutreffen sind, bis zu stark tonigen Schluffen in zumeist tieferen Bereichen ab. Für die tonigen Schluffe wird gemäß Bodenverhaltensdiagrammen nach Robertson ein tonähnliches, kontraktantes Verhalten angezeigt, wobei mit zunehmender Tiefe meist sehr homogene Eigenschaften festgestellt werden. Qtn-IG-Diagramme verdeutlichen, dass der tonige Salzburger Seeton durch schwache mikrostrukturelle Bindungen charakterisiert ist. Dem gegenüber zeigen die oberen Seetonbereiche, die als Feinsand-Schluffgemische bzw. schluffige Feinsande charakterisiert werden können, deutlich größere mikrostrukturelle Bindungen zwischen den Bodenteilchen.

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Mahler, András; Móczár, BalázsStrength and deformation characteristics of tertiary soils / Scherfestigkeits- und Verformungsverhalten von tertiären BödenGeomechanics and Tunnelling4/2019352-361Topics

Kurzfassung

This article presents the results of in-situ and triaxial testing of tertiary soils (Pannonian sand and Oligocene clay) performed for two major Hungarian projects. The shear strength of these formations varies greatly. Just interpreting the shear strength of tertiary soils poses a number of questions, which definitely exceeds the scope of existing standards. Since extracting multiple samples from the overconsolidated, high-density samples was not possible, the necessary parameters had to be determined from one larger specimen. Through short examples, it is demonstrated how the test results can be described using soil models and transferred into geotechnical design, highlighting the limits of numerical modelling (in case of these soils).
In diesem Artikel werden die Ergebnisse von In-situ- und Triaxialversuchen von Tertiärböden (Pannonischer Sand und Oligozäner Ton) für zwei große ungarische Projekte vorgestellt. Die Scherfestigkeit dieser Formationen variiert stark. Die Interpretation der Scherfestigkeit von Tertiärböden wirft eine Reihe von Fragen auf, die den Rahmen der bestehenden Normen eindeutig übersteigen. Da es nicht möglich war, mehrere Probestücke aus den überkonsolidierten, sehr dichten Proben zu gewinnen, mussten die notwendigen Parameter aus einer größeren Probe bestimmt werden. Anhand von Beispielen wird gezeigt, wie die Testergebnisse mithilfe von Bodenmodellen beschrieben und in das geotechnische Design übertragen werden können, wobei die Grenzen der numerischen Modellierung (bei diesen Böden) hervorgehoben werden.

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Spagnoli, Giovanni; Feinendegen, Martin; Ziegler, MartinAssessing the clogging potential of clay/additive / mixtures by cone pull-out testsGeomechanics and Tunnelling4/2019362-371Topics

Kurzfassung

Clogging can be a massive problem during the mechanized excavation of tunnels. Soil conditioning with foams and/or polymers is normally used in these cases to decrease the adverse effect of clogging. In a research project the cone pull-out test was used to assess the variation of adherence for four sticky clays with four commercial additives. Results show that the additives have also an impact on the basic mechanical properties of the clays such as liquid limit, plasticity index and shrinkage limit. The tests were performed on the one hand by spraying the additives on the metal surface of the cone and on the other hand by directly mixing them to the clays to reach the critical consistency index (i.e. where the maximum adherence with water was observed). Sprayed cone tests show for two clays a decrease in adherence. However, by directly mixing the additives to the clay, adherence considerably decreases, except for one kaolinitic clay. The results can be useful to select suitable additives or to develop new ones considering the geotechnical and mineralogical properties of the excavated clays.

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de Oliveira, Daniela Garroux G.; Thewes, Markus; Diederichs, Mark S.EPB machine excavation of mixed soils - Laboratory characterisationGeomechanics and Tunnelling4/2019373-385Topics

Kurzfassung

Earth pressure balance (EPB) tunnel boring machines are shield machines that rely on their own excavated material as a support medium to maintain the support pressure at the face. This material also needs to have the necessary properties to be extracted, transported and, finally, disposed of. Whenever the natural material does not fulfil the necessary requirements, additives like water, foam, polymers, and fines, must be added, modifying the excavated ground to the desired conditions. The rheological properties of any excavated material, together with any additives, must be investigated and understood, as they will influence the flow behaviour of this conditioned material, directly affecting the machine operation and tunnel logistics. While studies assessing the flowability related to the EPB excavation of sand or clay soils are available, there is a lack of information on mixed soils. This paper presents the results from a testing campaign with mixed clay-sand samples, aiming to reproduce a simplified tropical weathered mixed soil, investigating its flow behaviour when changing certain controlled variables: clay-sand proportions, clay mineral, size of the clastic grain mixed with clay, water content, and additives (foam and polymers). Results from the tests conducted with a flow table, a slump test, and a rheometer device were compared, providing insights about the flow behaviour of the tested samples and its interaction with an EPB machine.

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Site Reports: Geomechanics and Tunnelling 4/2019Geomechanics and Tunnelling4/2019386-387Site Reports

Kurzfassung

DSI Underground supplies a broad range of products for one of the world's largest rockfill dam / DSI Underground liefert breite Produktpalette für einen der höchsten Steinschüttdämme der Welt

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Technical Reports: Geomechanics and Tunnelling 4/2019Geomechanics and Tunnelling4/2019387-388Technical Reports

Kurzfassung

The Filstal Bridge at the high-speed railway line Wendlingen-Ulm - Challenges for the geotechnical planning / Hochgeschwindigkeitsstrecke Wendlingen-Ulm - Herausforderungen bei der geotechnischen Fachplanung

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Diary of Events: Geomechanics and Tunnelling 4/2019Geomechanics and Tunnelling4/2019389-390Diary of Events

Kurzfassung

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Titelbild: geotechnik 4/2019geotechnik4/2019Titelbild

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Die Verdichtungskontrolle ist wesentlich für die Gewährleistung der Standsicherheit und dauerhaften Gebrauchstauglichkeit von Erdbauwerken. Die Praxis zeigt jedoch, dass die Verdichtungskontrolle mittels Plattendruckversuchen bei Sekundärbaustoffen nicht immer so einfach möglich ist, wie es im erdbautechnischen Regelwerk vorgeschlagen wird. Daher wurden Felduntersuchungen zur Ermittlung der im Feld erreichten Trockendichte sowie statische und dynamische Plattendruckversuche durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Feldversuche werden im Beitrag “Compaction control of secondary materials used in earthworks” vorgestellt und diskutiert (Beitrag ab S. 199, Foto: Stefan Huber).

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