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Journal Cover Geotechnik
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   Hybrid Journal Hybrid journal (It can contain Open Access articles)
     ISSN (Online) 2190-6653
     Published by John Wiley and Sons Homepage  [1602 journals]   [SJR: 0.186]   [H-I: 6]
  • Inhalt: geotechnik 2/2014
    • PubDate: 2014-06-02T02:26:21.776258-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490022
       
  • Titelbild: geotechnik 2/2014
    • Abstract: Wenn Baugrund seine Tragfähigkeit verliert, sind Sackungen oder Setzungen der darauf liegenden Baukonstruktion häufig eine unmittelbare Folge. Je kompressibler sich der anstehende Boden darstellt, je tiefer gewachsener, tragfähigerer Boden vorzufinden ist, desto herausfordernder sind die Bodenverbesserungsmaßnahmen und nicht zuletzt – bei manchen Sanierungsmethoden unumgänglich – mögliche Eingriffe in die Bausubstanz. Eine neu entwickelte Möglichkeit zur Bodenverbesserung gerade bei lockeren Böden, die z. B. Lehm, Torf, Hohlräume, Wasser etc. beinhalten, ist die Injektion von Expansionsharzen in vorgefertigte Geotextilien. Dadurch wird der Boden unter Fundamenten und Betonböden verdichtet und die Tragfähigkeit in Kombination mit dem umgebenden Boden gesteigert. (Foto: URETEK)
      PubDate: 2014-06-02T02:26:21.729208-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490020
       
  • Themen Heft 3/2014
    • Abstract: Helmut F. Schweiger: Influence of EC7 design approaches on the design of deep excavations with FEM Ina Döring, Joachim Stahlmann, Christian Missal: Spannungs‐Dehnungsverhalten von Steinsalz aus der flachen und steilen Lagerung Iliana Polymerou, Dimitrios Kolymbas: Untersuchung der instationären Grundwasserströmung in einem Hele‐Shaw‐Gerät Jürgen Grabe, Bozhana Stefanova: Numerical modeling of saturated soils based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Part 1: seepage analysis Christos Vrettos, Kai Merz: Grenzen der Anwendbarkeit der DIN 4019 für geschichtete Böden
      PubDate: 2014-06-02T02:26:21.040774-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490019
       
  • Bauingenieur quo vadis'
    • Authors: Martin Ziegler
      First page: 79
      PubDate: 2014-06-02T02:26:21.458871-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490023
       
  • Liebe Mitglieder und Freunde der DGGT
    • First page: 81
      PubDate: 2014-06-02T02:26:19.999255-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490021
       
  • Numerische Simulationen des Clay‐Smear‐Prozesses in
           Sandboxversuchen
    • Authors: Gisa Kleine Vennekate; Sohrab Noorsalehi‐Garakani, Janos L. Urai, Martin Ziegler
      First page: 83
      Abstract: Bei der Lagerstättenerkundung und Erdölförderung sind Kenntnisse über die Strömungssituation im Untergrund von entscheidender Bedeutung. An Störungszonen können die Strömungsvorgänge z. B. durch Eintrag von Ton (Clay Smear) behindert werden. Zur Beurteilung des Clay Smears existieren verschiedene Ansätze, die die Schichtmächtigkeit der Ausgangssituation und den Versatz in der Störungszone berücksichtigen, z. B. Shale Gouge Ratio (SGR). Anhand von Grenzwerten wird dann abgeschätzt, ob der Ton in der Störungszone abdichtend wirkt oder nicht. Wichtige Einflussparameter, wie die Scherfestigkeitseigenschaften der Materialien und das Spannungsniveau, werden bei den bestehenden Ansätzen jedoch nicht berücksichtigt. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt zwischen dem Institut für Geotechnik im Bauwesen (GiB) und dem Institut für Geologie – Endogene Dynamik (GED) an der RWTH Aachen werden die Ansätze Feldarbeit, Sandboxversuche und Numerik miteinander verknüpft, um die Vorgänge beim Clay‐Smear‐Prozess zu untersuchen. Im vorliegenden Beitrag werden die numerischen Simulationen der Sandboxversuche vorgestellt. Dabei werden die Einflüsse auf den Clay‐Smear‐Prozess ermittelt, und es wird eine neue Berechnungsformel für Grenzwerte für die SGR abgeleitet. In diese Formel gehen das Spannungsniveau, die Scherfestigkeit und der Einfluss der Kinematik ein. Die entwickelte Gleichung basiert auf physikalischen Grundlagen, bietet aber gleichzeitig die Möglichkeit einer Kalibrierung anhand von Messdaten aus Laborversuchen und Felduntersuchungen. Numerical Simulations of the Clay Smear process in sandbox experiments. In the exploration, extraction and oil production, knowledge of the flow situation in the underground is crucial. In faulted zones, the flow process can be hindered due to the inclusion of clay in them, process known as clay smear. There are different approaches to evaluate the Clay Smear, which take into account the thickness of the initial situation and the fault offset, e. g. Shale Gouge Ratio (SGR). Based on the stated limits it can be estimated whether the clay inclusion in the fault could obstruct or seal the flow through it. Parameters of significant importance like the shear strength of the material and the stress level are not considered by the existing approaches. In frame of an interdisciplinary research project between the Institutes of Geotechnical Engineering and the Structural Geology at the RWTH Aachen University, the Clay Smear processes are studied by linking fieldwork, sandbox experiments and numerical simulations. In this paper the numerical simulation of the sandbox experiments are presented. By using these simulations the factors which influence the clay smear are indentified deriving a new calculation formula to evaluate the limits of the SGR. In this new approach the influence of the stress level, shear strength of the materials and kinematics are taken into consideration. The developed equation based on physical principles, offers the possibility of calibrating a model using the data from laboratory and field experiments.
      PubDate: 2014-06-02T02:26:20.327618-05:
      DOI: 10.1002/gete.201300008
       
  • Simulation of liquefied sand by the Lattice Boltzmann method
    • Authors: Kay‐Uwe Schenkengel; Christos Vrettos
      First page: 96
      Abstract: The Lattice Boltzmann method is increasingly used in the computational modeling of a wide variety of complex fluid flow problems. Macroscopic quantities like fluid density, velocity, or stress are expressed as moments of a distribution function. The approach can be adopted to simulate non‐Newtonian fluids. Laboratory tests on liquefied sand show a shear‐thinning behavior, i.e. decreasing viscosity with increasing shear strain rate. Geophysical flows show similar behavior. In the paper, the rheological behavior of the liquefied soil is characterized by means of a non‐linear model with upper and lower limiting values of the fluid viscosity. The main features of the applied numerical procedure are described. Typical situations are simulated such as liquefaction‐induced flow in a shaking table test, slope failure, and flow around a rigid wall embedded in liquefied soil. The results enable the qualitative assessment of the resulting displacement patterns. Simulation von verflüssigtem Sand mit der Gitter‐Boltzmann‐Methode. Gitter‐Boltzmann‐Methoden werden zunehmend für die numerische Simulation einer Vielzahl von komplexen hydrodynamischen Problemstellungen angewandt. Makroskopische Eigenschaften wie Flüssigkeitsdichte, Geschwindigkeit oder Spannung werden als Momente einer Verteilungsfunktion dargestellt. Das Verfahren kann eingesetzt werden, um nicht‐Newtonsche Fluide zu modellieren. Laborversuche an verflüssigtem Sand zeigen ein scherverdünnendes Verhalten, d. h. abfallende Viskosität mit zunehmender Scherdehnungsrate. Geophysikalische Strömungen verhalten sich ähnlich. In der Arbeit erfolgt die rheologische Charakterisierung des verflüssigten Bodens mittels eines nichtlinearen Modells mit oberen und unteren Grenzwerten für die Viskosität. Die wesentlichen Merkmale der eingesetzten numerischen Methode werden beschrieben. Typische Situationen, wie verflüssigungsinduziertes Fließen in einem Rütteltischversuch, das Versagen einer Böschung sowie das Fließen um eine Wand in verflüssigtem Boden werden simuliert. Die Ergebnisse ermöglichen eine qualitative Erfassung der maßgebenden Verformungsmechanismen.
      PubDate: 2014-06-02T02:26:21.825282-05:
      DOI: 10.1002/gete.201300017
       
  • Untersuchungen zum Quellpotenzial von Bentoniten unter dem Einfluss von
           Biostimulation
    • Authors: Hanna Viefhaus; Tom Schanz
      First page: 105
      Abstract: Dieser Beitrag befasst sich mit dem Einfluss einer mikrobiologischen Anreicherung auf das Quellverhalten von Bentoniten. Die Anreicherung erfolgte organismenunspezifisch über die Zugabe einer Energie‐ und Kohlenstoffquelle (C6H12O6) zu Materialmischungen, bestehend aus 30 % Bentonit und 70 % natürlichem Schluff (Biostimulation). Es wurden zwei Bentonite untersucht, die sich hinsichtlich ihrer Zwischenschichtkationen unterscheiden: Calcigel mit hauptsächlich Ca++‐Kationen und MX 80 mit hauptsächlich Na+‐Kationen. Beide Bentonite weisen ein unterschiedliches Quellverhalten auf, welches beim Calcigel maßgeblich durch innerkristallines und beim MX 80 maßgeblich durch osmotisches Quellen bestimmt ist. Es hat sich gezeigt, dass eine stoffwechselbedingte Gasbildung die Volumenänderung der Calcigelproben deutlich beeinflusst, während die Wasseradsorption weitgehend unbeeinflusst bleibt. Die MX‐80‐Proben hingegen zeigen ein deutlich verringertes osmotisches Quellvermögen infolge der mikrobiologischen Anreicherung. Als direkte Folge der Anreicherung wurde für beide Bentonite eine Reduktion des pH‐Werts von 7,4 auf 4,8 im Porenfluid festgestellt, was die Reduktion des stark milieuabhängigen osmotischen Quellvorgangs erklärt. Investigations on the swelling potential of bentonites influenced by biostimulation. This contribution addresses the influence of microbiological accumulation on swelling behaviour of bentonites. Therefore, materials composed of 30 % bentonite and 70 % natural silt have been treated with C6H12O6 acting as an energy as well as carbon source in order to initiate microbiological growth of the present population (biostimulation). Two bentonites have been investigated differing in terms of their interlayer cations: Calcigel primarily exhibiting Ca++ cations and MX 80 primarily exhibiting Na+ cations within the interlayer space. Due to this compositional difference Calcigel swelling is significantly determined by processes of innercrystalline swelling, whereas MX 80 bentonite exhibits distinctive osmotic swelling. It was found that metabolic processes leading to gas generation within the samples have a great influence on volume change of Calcigel mixtures, whereas water adsorption of the same samples was rarely affected. On the other hand, samples of MX 80 mixtures exhibit a significant decrease in osmotic swelling. During the swelling tests the pH value in the pore fluids of both, accumulated Calcigel‐ and MX 80‐samples decreased from 7,4 to 4,8. This change in environmental conditions accounts for the decrease in the sensitive process of osmotic swelling.
      PubDate: 2014-06-02T02:26:20.722168-05:
      DOI: 10.1002/gete.201300018
       
  • Prediction of permanent soil deformations due to cyclic shearing with a
           hypoplastic constitutive model
    • Authors: Dirk Wegener; Ivo Herle
      First page: 113
      Abstract: The prediction of permanent soil displacements due to alternating loading is important for assessing the stability and serviceability of transport network, foundations of machines and wind turbines as well as structures in earthquake regions. The accumulation of permanent displacements due to alternating loading depends on many factors which engineers attempt to capture in a corresponding stress‐strain relationship. Typical hysteretic soil behaviour during cyclic shearing and its description with a constitutive model are shown in this article. The capability of the hypoplastic constitutive model with intergranular strains to reproduce the non‐linear and anelastic behaviour is discussed. The determination of the material parameters for describing shear stiffness degradation with increasing shear strain amplitude is considered and, simultaneously, an increase in stiffness after a change in shearing direction. A modification of the hypoplastic constitutive model, including one additional soil parameter, is proposed in order to describe accumulation effects more realistically. The additional parameter can be determined in cyclic shear or triaxial tests. How to reproduce realistically the accumulation of volumetric strains under drained conditions and excess pore pressures under undrained conditions during cyclic shearing is demonstrated. Prognose bleibender Verformungen infolge zyklischer Scherung mit einem hypoplastischen Stoffgesetz Die Prognosen von bleibenden Bodenverformungen infolge Wechselbelastung spielen zum Beispiel für die Beurteilung der Gebrauchstauglichkeit und Stabilität von Verkehrswegen sowie von dynamisch belasteten Gründungen, wie z. B. Maschinenfundamenten oder Windenergieanlagen, aber auch für Bauten in Erdbebengebieten eine wichtige Rolle. Die Akkumulation der Verformungen infolge Wechselbelastung hängt dabei von vielen Faktoren ab, die in einer entsprechenden Spannungs‐Dehnungs‐Beziehung erfasst werden. Im Artikel wird das typische Bodenverhalten infolge dynamischer Beanspruchung beschrieben und gezeigt, wie man dieses nichtlineare und anelastische Verhalten mit dem hypoplastischen Stoffgesetz mit intergranularen Dehnungen wirklichkeitsnah erfassen kann. Dabei wird auf die geeignete Wahl der Materialparameter zur Beschreibung der Abnahme der Steifigkeit mit zunehmender Scherdehnungsamplitude sowie die Zunahme der Steifigkeit nach einem Richtungswechsel der Belastung eingegangen. Für die realistische Erfassung des Bodenverhaltens infolge zyklischer Belastung werden eine Modifizierung des hypoplastischen Stoffgesetzes sowie die Einführung eines zusätzlichen Stoffgesetzparameters vorgenommen. Es wird gezeigt, wie dieser Parameter in zyklischen Scher‐ oder Triaxialversuchen bestimmt werden kann und wie damit die Akkumulation von volumetrischen Verformungen bei drainierten Verhältnissen bzw. von Porenwasserüberdrücken bei undrainierten Verhältnissen zuverlässig prognostiziert werden kann.
      PubDate: 2014-06-02T02:26:21.088059-05:
      DOI: 10.1002/gete.201300013
       
  • GKM Mannheim – Spezialtiefbau im Kraftwerksbau
    • Authors: Gunther Wölfle
      First page: 123
      Abstract: Beim Neubau des Blocks 9 des Großkraftwerks Mannheim sind umfangreiche Bauarbeiten zu bewerkstelligen. Aufgrund des begrenzt zur Verfügung stehenden Platzes und zur Kostenoptimierung werden die benötigten Bauteile in ihrer räumlichen Ausdehnung assimiliert. Dies hat zur Folge, dass die Bauwerke immer tiefer in den Untergrund expandieren. Des Weiteren bündeln sich die Bauwerkslasten auf einer immer kleiner werdenden Fläche und müssen vom Untergrund möglichst setzungsunempfindlich aufgenommen werden. Dies bietet ein äußerst facettenreiches Betätigungsfeld für den Spezialtiefbau im Kraftwerksbau. Im Folgenden wird über die Vielfalt der hier zur Anwendung gekommenen Verfahren des Spezialtiefbaus und den damit verbundenen komplexen arbeitstechnischen Aufgaben berichtet. Mannheim power station – foundation engineering in power plant construction. Extensive construction work is to be carried out for the new construction of block 9 at Mannheim power station. Due to the limited space available and to optimize costs, the required components will be assimilated in their spatial dimensions. The consequence of this is that the building works will expand deeper and deeper into the ground. Furthermore, the structural loads will become concentrated on an increasingly smaller space and must be supported from below ground as much as possible to avoid settlement. This offers an exceptionally diverse field of activity for foundation engineering in power plant construction. The following report covers the diversity of the foundation engineering techniques used and the complex procedural tasks associated with them.
      PubDate: 2014-06-02T02:26:21.288091-05:
      DOI: 10.1002/gete.201300023
       
  • Geotechnische Bedingungen in der Schachtanlage Konrad – Auffahrung
           von Strecken und Kammern in druckhaftem Gebirge
    • Authors: Joachim Stahlmann; Christian Missal, Peter Hahn, Thomas Edel
      First page: 129
      Abstract: Die Schachtanlage Konrad ist ein ehemaliges Erzbergwerk bei Salzgitter in Niedersachsen. Das Bergwerk wird in den nächsten Jahren zu einem Endlager für schwach‐ und mittelradioaktive Abfälle umgebaut. Im Zuge dieser Umbaumaßnahmen sollen am Schacht 2 auf der 2. Sohle (Teufe 850 m) Grubenbaue für den Betrieb des Endlagers erweitert und neu aufgefahren werden. Die geplante Nutzungsdauer der Räume beträgt 40 Jahre. Das anstehende Gebirge zeichnet sich durch eine komplexe Geologie aus, die durch Schichtungen und Trennflächen geprägt ist. Zudem zeigen die Tonsteinschichten zum Teil ein druckhaftes Gebirgsverhalten. Für den Nachweis der Standsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit kommt die Beobachtungsmethode zum Einsatz. Numerische Prognosemodelle, welche die räumlichen Spannungsumlagerungen und Konvergenzen abbilden können, werden durch ein umfangreiches geotechnisches und markscheiderisches Messprogramm flankiert. Das Ausbaukonzept sieht in den Bereichen mit druckhaftem Gebirge eine geschlitzte Schale mit Gleitankern vor, die planmäßig Konvergenzen zulässt. Dadurch kann sich innerhalb des Konvergenzzeitraums ein Gebirgstragring ausbilden. Erst anschließend wird der endgültige Ausbau mit einer bewehrten Spritzbetonschale erstellt. Eine besondere Herausforderung ergibt sich aus der Abschätzung des Konvergenzzeitraums aus dem Prognosemodell unter Berücksichtigung des Messprogramms. Geotechnical conditions at the Konrad mine – Excavation of drifts and rooms in squeezing rock. The Konrad mine is a former iron ore mine near Salzgitter in Germany. The mine will be rebuilt in the next few years into a repository for low and intermediate level radioactive waste. During this conversion drifts and rooms for operating the repository are extended and newly constructed at shaft 2 on the 2nd floor level (depth 850 m). The planned useful life for the rooms is 40 years. In this period, maintenance‐free operation has to be ensured. The bedrock is characterized by complex geology. In addition, the mudstone layers show partly a squeezing behavior. For the proof of stability and usability, the observation method is applied. Therefor numerical forecast models are necessary, which can reproduce the tree dimensional stress redistribution and convergences in the rock mass. These numerical calculations are flanked by an extensive geotechnical measurement program in order to detect the real behavior of the bedrock. The underground support system consists of a slotted lining with sliding anchors in the areas where squeezing rock is present. This allows converging of the bedrock. During the convergence period a bearing ring is formed within the rock mass. Afterwards the final lining is created in reinforced shotcrete. One major issue is the assessment of the convergence period taking into account the numerical forecast model and the measurement program.
      PubDate: 2014-06-02T02:26:19.457221-05:
      DOI: 10.1002/gete.201400006
       
  • DGGT‐Mitteilungen: geotechnik 2/2014
    • First page: 138
      Abstract: 10th International Conference on Geosynthetics und 33. Baugrundtagung 2014 in Berlin ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering ISRM International Society for Rock Mechanics IGS International Geosynthetics Society Federation of International Geo‐engineering Societies (FedIGS) (Dr. Kirsten Laackmann) Aus der DGGT‐Nachwuchsförderung (Dipl.‐Ing. Markus Uhlig)
      PubDate: 2014-06-02T02:26:20.178735-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490012
       
  • Berichte der Arbeitskreise der DGGT – Berichtszeitraum
           04/2012–03/2014
    • First page: 141
      PubDate: 2014-06-02T02:26:22.116121-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490013
       
  • Persönliches: geotechnik 2/2014
    • First page: 157
      Abstract: Professor Dr.‐Ing. habil. Fritz‐Ferdinand Zitscher verstorben (Prof. Georg Heerten) Nachruf auf Prof. Dr.‐Ing. Dietmar Grießl (Prof. Herbert Klapperich, Prof. Peter‐Andreas von Wolffersdorff) Zum 80. Geburtstag vom Ehrenvorsitzenden der DGGT Prof. Dr.‐Ing. habil. Dr.‐Ing. E.h. Walter Wittke (Prof. Georg Heerten) Professor Dr.‐Ing. habil. Dimitrios Kolymbas wurde 65 (Prof. Christos Vrettos)
      PubDate: 2014-06-02T02:26:22.574115-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490014
       
  • CBTR‐Nachrichten: geotechnik 2/2014
    • First page: 160
      Abstract: Festschrift für Prof. Dr. Klaus Englert (RA Dr. jur. Günther Schalk) Das aktuelle Urteil: Der Baugrund und die Prüfungs‐ und Hinweispflicht / Wann beginnt die Verjährung im Umweltstrafrecht' (RA Dr. jur. Günther Schalk, Fachanwalt für Bau‐ und Architektenrecht, RA Florian Englert)
      PubDate: 2014-06-02T02:26:20.076891-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490015
       
  • geotechnik aktuell 2/2014
    • First page: 162
      Abstract: Festkolloquium zum 60. Geburtstag von Prof. Martin Ziegler Ernst & Sohn lobt Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis aus Geokunststoffe dienen auch dem Küstenschutz Neues Merkblatt B08 “Seismische Baugrunderkundung” der DGZfP Neue Fassung der DIN EN 1997‐1:2014‐03 (Eurocode 7‐1) wird nicht bauaufsichtlich eingeführt. (Dr.‐Ing. Bernd Schuppener)
      PubDate: 2014-06-02T02:26:19.800224-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490016
       
  • Roland Jörger neuer Vorsitzender des NABau‐Beirates im DIN
    • First page: 164
      PubDate: 2014-06-02T02:26:19.94085-05:0
      DOI: 10.1002/gete.201490017
       
  • Termine: geotechnik 2/2014
    • First page: 165
      PubDate: 2014-06-02T02:26:21.651407-05:
      DOI: 10.1002/gete.201490018
       
 
 
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