Projekt ohne Drittmittelfinanzierung

Untersuchungen zum hydraulischen Grundbruchversagen und möglicher anderer Schadensursachen bei räumlichen Baugruben


Details zum Projekt
Projektlaufzeit: 10/200903/2010


Zusammenfassung
Der hydraulische Grundbruch zählt zu den gefährlichsten Versagensmechanismen im Bereich der Geotechnik. Dies liegt daran, dass durch rückschreitende Erosion der hydraulische Grundbruch ohne große Vorankündigung eintritt und es innerhalb kürzester Zeit zum schlagartigen, großflächigen Aufbrechen der Baugrubensohle kommt.

In der Praxis werden für den Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch die maßgebenden Strömungskräfte meist mit Näherungsverfahren ermittelt. Nach DIN 1054 ist dies in überschaubaren Fällen auch zulässig. Da diese gängigen Näherungsverfahren aber generell nicht die Geometrie der Baugrube, die Mächtigkeit des Grundwasserleiters und die aufgrund der räumlichen Zuströmung im Eckbereich veränderten Verhältnisse berücksichtigen, liegen die so erhaltenen Ergebnisse teilweise auf der unsicheren Seite. Eine genauere Ermittlung der Strömungskraft und damit der erforderlichen Einbindetiefe ist durch die Auswertung eines Strömungsnetzes möglich.

In diesem Forschungsprojekt sollen die räumlichen Einflüsse auf die Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch bei Baugruben mit experimentellen, analytischen und numerischen Methoden untersucht werden. Das Ziel ist es, die aktuellen Nachweisverfahren unter Berücksichtigung instationärer Grundwasserverhältnisse bei räumlichen Baugruben zu überprüfen. Des Weiteren ist es vorgesehen im Rahmen dieses Projektes Empfehlungen für die praktische Anwendung der bisherigen Nachweisverfahren zur Berechnung der hydraulischen Grundbruchsicherheit bei räumlichen Systemen zu erarbeiten. Hierzu sind folgende Teilaufgaben vorgesehen:
- Zusammenstellung des aktuellen Standes der Forschung.
- Analytische Parameterstudie in bezug auf geometrische und hydraulische Verhältnisse.
- Numerische Parameterstudie in bezug auf geometrische und hydraulische Verhältnisse.
- Identifikation der maßgebenden Einflussfaktoren auf die hydraulische Grund-bruchsicherheit bei räumlichen Baugruben.
- Ableitung praktischer Empfehlungen zur Berücksichtigung der räumlichen Einflüsse.
- Validierung der Empfehlungen an einem aktuellen Schadensfall aus der Praxis. Hierbei sind experimentelle Untersuchungen der bodenmechanischen und geohydraulischen Kennwerte, der
Filterstabilität und des Kontakterosionsverhaltens erforderlich.

In einem 2. Teil sollen andere Schadensursachen bei im Grundwasser einbindenden räumlichen Baugruben beispielhaft mit untersucht werden.


Weitere Projektbeteiligte

Zuletzt aktualisiert 2017-11-07 um 14:29