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Author(s) | Title | Journal | Issue | Page | Category |
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Content: Geomechanics and Tunnelling 4/2017 | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | Contents | ||
Schubert, Wulf | Current state of tunnelling in fault zones / Stand der Technik des Tunnelbaus in Störzon | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 326 | Editorials |
News: Geomechanics and Tunnelling 4/2017 | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 328-337 | News | |
AbstractBreakthrough of the Belchen Tunnel refurbishment project / Durchschlag des Sanierungstunnels Belchen x | |||||
Schubert, Wulf; Blümel, Manfred; Staudacher, Robert; Brunnegger, Stefan | Support aspects of tunnels in fault zones / Aspekte des Ausbaus von Tunneln in Störungszonen | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 342-352 | Topics |
AbstractSpecial considerations are required for the support of tunnels in fault zones. On the one hand, standard support elements are not compatible with the imposed displacements. On the other hand, local shearing can cause damage to the lining already at rather small displacements magnitudes. Cracks in the lining frequently are observed, when the geometry of the tunnel changes, or at the intersection with cross passages. As strengthening of the lining in many cases cannot prevent damage, temporarily leaving an open gap in the primary lining. Implementing yielding elements into the lining is as well feasible, as economical increasingly replaces the traditional method of leaving open gaps. This results in a better utilization of the lining's capacity and a considerable reduction of displacements. As the lining with integrated yielding elements develops considerable thrust, a transfer of the loads via the construction joints is required. Thus, careful construction of those joints is essential. Another problem can be the bond between bolt, grout, and rock mass, as the bolts are installed, when the displacement rate is highest, and the strength of the grout still low. This paper deals only with phenomena caused by discontinuities and large displacements, and does not address other hazards, like flowing ground. x | |||||
Brandtner, Markus; Lenz, Gerold | Checking the system behaviour using a numerical model / Überprüfung des Systemverhaltens anhand eines numerischen Modells | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 353-365 | Topics |
AbstractThe Semmering Base Tunnel with a total length of approx. 27 km is being driven through a complex system of fault zones. During the investigation period, technically demanding site investigations were carried out to obtain information on geological and hydrological conditions including the determination of the strength and stiffness of the faulted zones. The results formed the basis for the geotechnical design, performed according to the Guideline for the Geotechnical Design of Underground Structures with Conventional Excavation published by the Austrian Society for Geomechanics. According to the regulations, the system behaviour must already be tested against the designed support measures during the design stage. In this case the behaviour was assessed using a complex 3D Finite Element model. The expected and therefore predicted system behaviour represents the baseline for the observational method. x | |||||
Lenz, Gerold; Kluckner, Alexander; Holzer, Robert; Stadlmann, Thomas; Schachinger, Tobias; Gobiet, Gerhard | Prediction of fault zones based on geological and geotechnical observations during tunnel construction / Prognose von Störungszonen auf Basis geologisch-geotechnischer Beobachtungen im Vortrieb | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 366-379 | Topics |
AbstractDuring the construction of the Semmering Base Tunnel, Lot SBT1.1, the drives have already encountered several fault zones in the Greywacke Zone. Because of the high overburden, the exact position of these fault zones is unknown at tunnel level; a common problem for all tunnelling projects in mountainous regions. Simple exploration drilling techniques such as percussion drillings, where only cuttings and not cores are won, do not always provide enough information to precisely specify the position of the fault zones or their nature ahead of the face. This is reason enough to examine other possibilities for the short-term prediction of fault zones with differing characteristics ahead of the face. Usually displacement data evaluation provides the basis for a short-term prediction of the system behaviour. However, experiences from Lot SBT1.1 show that applying this approach solely does not always yield satisfying results. A further systematic analysis of selected geological data can improve the short-term prediction. In particular, changes of discontinuity and rock mass characteristics mapped at the tunnel face are analysed to spot significant trends indicating fault zones ahead of the face. These trends are then related to and verified by the results of displacement data evaluation. This combination of rock mass characteristics mapped at the face and state-of-the-art evaluation of displacement data has helped to improve the reliability of short-term predictions during the tunnel excavation. x | |||||
Schmidt, Markus; Richter, Thomas; Lehmann, Paul | Innovative geophysical technologies for the exploration of faults, karst structures and cavities in tunnelling / Innovative Geophysik-Technologien zur Störungs-, Karst- und Hohlraumerkundung im Tunnelbau | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 380-394 | Topics |
AbstractIn rock formations prone to karstification, there are no or only limited geological/hydrological principles that enable safe prognosis of the existence and location of karst and fault structures. The application of geophysical methods offers a high efficiency of detection and localisation of faults, cavities and karst structures, and when combined with targeted verification drillings, provides an extensive three-dimensional structural investigation of rock formations. Four examples of geophysical karst and fault investigations in German tunnelling are presented here to demonstrate the innovative technologies and their respective survey results that in all cases contributed to a safe excavation process and later operation of the tunnels. x | |||||
Leitner, Andreas; Herzfeld, Thomas; Nebois, Christian; Schreitl, Bernhard; Wageneder, Johannes | The new line crossing U2/U5 of the Vienna subway / Das neue Linienkreuz U2/U5 der Wiener U-Bahn | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 395-405 | Topics |
AbstractVienna is not only a growing city but also one with a high quality of life. One reason for this is the availability of good public transport services, the heart of which is the subway system, which has been steadily extended for 40 years. In order to relieve Line U6 and provide better conditions for changing trains, an underground route will be constructed for Line 2 in the next few years through the densely built-up 19th century part of the city starting from Rathaus station and running to Matzleinsdorfer Platz. Most of the running tunnels will be bored with an EPB machine while the station tunnels, crossovers and cross passages will be excavated conventionally using the New Austrian Tunnelling Method. Most of the tunnels pass through Miocene silt. In addition, a section with driverless operation and platform doors is planned for the construction of the U5 in order to gain experience for future extensions. x | |||||
Kister, Bernd; Rubin, Karl-Heinz | Block rotation on impact - A factor to be considered in the design of rockfall protection embankments / Die Blockrotation beim Impakt - Eine zu berücksichtigende Größe bei der Konstruktion von Steinschlagschutzdämmen | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 406-420 | Topics |
AbstractIn the course of several research projects carried out at the Lucerne University of Applied Sciences and Arts, the effect of block rotation on impact on protection embankments has been investigated. The occasion for these experimental studies was the conflicting statements in the literature about the influence of block rotation on impact and the different and mostly very simple models for the design and sizing of such structures. Considering this, both small-scale quasi-2D tests and half-scale 3D tests were performed and evaluated. The test results show that block rotation, which has until now been neglected in the design and sizing of rockfall protection embankments, is actually of great significance. Three rules for the geometry of such structures could be derived from the test results. x | |||||
Diary of Events: Geomechanics and Tunnelling 4/2017 | Geomechanics and Tunnelling | 4/2017 | 421-422 | Diary of Events | |
Inhalt: geotechnik 4/2017 | geotechnik | 4/2017 | Inhalt | ||
von Wolffersdorff, Peter-Andreas | Können wir Geotechniker auch BIM? | geotechnik | 4/2017 | 229 | Editorials |
Sondermann, Wolfgang | Quo vadis? Ãœber das Wissen vom Wissen | geotechnik | 4/2017 | 230-231 | Vom Vorsitzenden |
Vrettos, Christos; Becker, Andreas | Balkenbiegeversuche an zwei Tonen und Verformbarkeitsnachweis für eine multifunktionale Deponieabdichtung | geotechnik | 4/2017 | 232-241 | Fachthemen |
AbstractFür den Nachweis der Verformbarkeit mineralischer Deponieabdichtungen werden Angaben zu den Grenzzugdehnungen benötigt. Biegeversuche stellen eine praxisnahe Alternative zur indirekten Ermittlung dieser Werte dar. Zwei Tone wurden diesbezüglich untersucht. Zum Einsatz kamen Drei- und Vier-Punkt-Versuche sowie Versuche mit einer flächigen Belastung. Die Rückrechnung der Dehnungen aus den Durchbiegungen erfolgt anhand eines FEM-Modells des Balkens als Kontinuum und ein Vergleich mit gängigen Methoden der Balkentheorie wird vorgenommen. Die Ergebnisse werden dann für den Nachweis der Verformbarkeit einer multifunktionalen Abdichtung eines Deponie-auf-Deponie-Systems verwendet. Die Beanspruchungen im Deponiekörper werden ebenfalls mittels der FEM bestimmt. Die bodenmechanischen Eingangsparameter werden aus der Auswertung von In-situ Messungen hergeleitet. Der Beitrag beschreibt die Versuchstechnik, die experimentellen Ergebnisse, die Auswertungsprozedur sowie die einzelnen Schritte der Nachweisführung. x | |||||
Schweiger, Helmut F.; Tschuchnigg, Franz | Zur Beurteilung der Standsicherheit von Böschungen mit unterschiedlichen Verfahren | geotechnik | 4/2017 | 242-249 | Fachthemen |
AbstractZur Beurteilung der Standsicherheit und damit von Sicherheitsfaktoren von Böschungen, Hängen und Dämmen werden in der Praxis vorwiegend Grenzgleichgewichtsbetrachtungen, meist mittels Lamellenverfahren, eingesetzt. Neuere Untersuchungen zeigen jedoch, dass diese Verfahren in manchen Fällen Ergebnisse liefern, die deutlich auf der unsicheren Seite liegen können. Als Alternative bieten sich numerische Verfahren wie die Finite-Elemente-Methode an, wobei zwei unterschiedliche Formulierungen zum Einsatz kommen können. Erstens Formulierungen, die auf Verschiebungsansätzen beruhen, und zweitens Formulierungen, die die Schrankentheoreme der Plastizitätstheorie als Grundlage haben. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass diese numerischen Verfahren den Lamellenverfahren hinsichtlich Aussagekraft generell überlegen sind, wenn auch ein etwas höherer Berechnungsaufwand in Kauf zu nehmen ist. x | |||||
Braun, Roland; Reinhold, Chris | Ermittlung von 3D-Gebirgsspannungszuständen für den Brenner Basistunnel | geotechnik | 4/2017 | 250-264 | Fachthemen |
AbstractIm Artikel sind die Ergebnisse von In-situ-Spannungsanalysen im Bereich von drei Erkundungsbohrungen des Brenner Basistunnels vorgestellt. Diese basieren auf den direkten Bestimmungen des kompletten 3D-Gebirgsspannungszustands mit Racos (Rock anisotropy characterisation on rock samples) und der minimalen Spannungskomponente mit hydraulischen Fracs sowie ergänzenden analytischen und numerischen Berechnungen. Im nördlichen Abschnitt wurde eine tektonische Seitenverschiebung mit der größten Spannungskomponente in N-S festgestellt. Im mittleren Tunnelbereich entsprechen die (deutlich von vertikal-horizontal abweichenden) In-situ-Spannungen einem Übergang zwischen tektonischer Abschiebung und Seitenverschiebung mit starker N-S-Kompression. Weiter südlich wurde eine tektonische Aufschiebung mit näherungsweise N-S-wirkender maximaler Spannungskomponente und vertikal-horizontaler Ausrichtung festgestellt. Die Orientierungen aller maximalen horizontalen Spannungsmagnituden entsprechen (übereinstimmend mit der World Stress Map) einem einheitlichen, großräumigen, tektonischen Spannungsfeld mit einer N-S- bis NNW-SSO-Ausrichtung senkrecht zum Alpenbogen. Die festgestellten geringen Unterschiede zwischen den totalen und effektiven In-situ-Belastungen verdeutlichen vernachlässigbare mechanische Porendruckwirkungen in den analysierten Bereichen. Insgesamt zeigt sich (bei akkurater Berücksichtigung der jeweiligen räumlichen Ausrichtungen) eine gute Übereinstimmung der mit unterschiedlichen Verfahren ermittelten In-situ-Spannungen. x | |||||
Osthoff, David; Heins, Evelyn; Grabe, Jürgen | Impact on submarine cables due to ship anchor - soil interaction | geotechnik | 4/2017 | 265-270 | Fachthemen |
AbstractAnchors are one of the main reasons for submarine cable damage. A certain permanent burial depth is necessary if the risk of submarine cable failure due to anchor penetration into the soil is to be reduced. Two factors are important for the burial depth: the penetration depth of the anchor in the first place and the influencing depth of the anchor movement. This means that cables can be damaged either by an anchor penetrating into the subsoil and coming into direct contact with the cable or by an anchor moving above the cable but inducing a pressure load on the cable. To investigate the influence of anchor movement on a submarine cable and to derive the possible damage mechanisms, numerical simulations were conducted using the Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) method. x | |||||
Dietrich, Jörg; Hotz, Christian | Bindemittelbasierte Bodenstabilisierung in der Geotechnik - Laboruntersuchungen sowie Ableitung von Bemessungskennwerten | geotechnik | 4/2017 | 271-278 | Berichte |
AbstractBodenstabilisierungen mit Bindemitteln ermöglichen es, Böden mit geringen Festigkeits- bzw. Tragfähigkeitseigenschaften so zu konditionieren, dass bei einer Weiterverwendung die projektseitigen Anforderungen erfüllt werden können. Ziel von Bodenstabilisierungen in der Geotechnik ist in erster Linie die Erhöhung der Festigkeit anstehender bzw. zur Verfügung stehender Böden. Daher werden in diesen Anwendungsfällen überwiegend Zemente oder zementreiche Bindemittel eingesetzt. Im vorliegenden Beitrag werden die Laboruntersuchungen erläutert, die durchgeführt werden können, um sowohl die optimale Bindemittelsorte als auch die zur Erfüllung der Projektanforderungen notwendige Bindemitteldosierung zu bestimmen. Neben den Standardversuchen wird ein Schnelltest vorgestellt, der eine qualitative Abschätzung des Erhärtungspotenzials eines untersuchten Boden-Bindemittel-Gemischs ermöglicht. Auf Basis der Testergebnisse kann zudem mithilfe eines neu entwickelten datenbankgestützten Prognosetools die Festigkeitsentwicklung dieses Gemischs auch quantitativ prognostiziert werden. Abschließend wird ein exemplarischer Ansatz zur Ermittlung von erdstatischen Bemessungskennwerten aus Laboruntersuchungen an unterschiedlichen Boden-Bindemittel-Gemischen vorgestellt. Hierfür wurden die Ergebnisse von ca. 190 Druckfestigkeitsuntersuchungen verwendet. x | |||||
DGGT-Mitteilungen: geotechnik 4/2017 | geotechnik | 4/2017 | 280-284 | DGGT-Mitteilungen | |
Abstract35. Baugrundtagung 2018 in Stuttgart x | |||||
Persönliches: geotechnik 4/2017 | geotechnik | 4/2017 | 284-286 | Persönliches | |
AbstractNachruf Prof. Heinz Duddeck x | |||||
CBTR-Nachrichten: geotechnik 4/2017 | geotechnik | 4/2017 | 286-288 | CBTR-Nachrichten | |
AbstractTiefbaurechtspreisträger Prof. Dr. Hans Ganten 80 Jahre x | |||||
Das aktuelle Urteil: geotechnik 4/2017 | geotechnik | 4/2017 | 288-289 | CBTR-Nachrichten | |
AbstractTiefbauer darf auf Leitungen-Bestandsplan vertrauen! x | |||||
Bundesfachabteilung Wasserbau gegründet | geotechnik | 4/2017 | 289-290 | Firmen und Verbände | |
Reviewer: geotechnik 4/2017 | geotechnik | 4/2017 | 290 | Reviewer | |
Termine: geotechnik 4/2017 | geotechnik | 4/2017 | 290-292 | Termine | |
AbstractSTUVA Tagung 2017 x |