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Charakterisierung des hydromechanischen Verhaltens der Gesteine des Mittleren Buntsandsteins im Hinblick auf eine geothermische Nutzung. Strukturgeologische Geländeaufnahmen, gesteinsmechanische Untersuchungen und numerische Modellierungen. Online Ressource

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[Quelle: http://d-nb.info]

Die Arbeit hatte zum Ziel, die Fließwege in den geklüfteten Gesteinen des Mittleren Buntsandsteins hinsichtlich einer geothermischen Nutzung zu untersuchen. Der erste Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Aufnahme von Eigenschaften, mit deren Hilfe ein geklüftetes Gestein charakterisiert werden kann. Um die Analysen möglichst realitätsnah durchführen zu können, wurden Kluftorientierungen, -abstände und -längen in Aufschlussanalogen aufgenommen. Aus den gewonnenen Kluftparametern wurden mittels stochastischer Methoden diskrete 2D-Kluft-Modelle der Geländeoberflächen generiert, die eine hohe Ähnlichkeit mit real zu beobachtenden Kluftsystemen haben. Im zweiten Teil der Arbeit wurden hydraulische Modellierungen mit Hilfe der diskreten Modelle durchgeführt, um Aussagen über die richtungsabhängige Durchlässigkeit sowie die Größe des repräsentativen Elementarvolumens (REV) treffen zu können. Der ermittelte 2D-Durchlässigkeitstensor zeigt, dass die Ausbildung des Kluftsystems zu einer deutlichen Durchlässigkeitsanisotropie führt. Ein minimales REV konnte für Kluftnetzgrößen von 10m mal 10m bestimmt werden. Ein zentraler Punkt des dritten Teils war die Kopplung mechanischer und hydraulischer Prozesse zur Beurteilung der Rolle des Spannungsfeldes auf die hydraulischen Eigenschaften sowie das Verhalten des Kluftsystems unter hydraulischer Stimulation. Die Spannungsbeträge und -richtungen wurden aus in der Literatur aufgeführten Daten abgeschätzt. Zur Berechnung der Kluftöffnungsweiten wurde das Barton-Bandis-Modell (BB-Modell) verwendet, welches die Kluftöffnungsweite unter einer bestimmten Belastung mittels charakteristischer Parameter automatisch ableitet. Mechanische Eingabeparameter des BB-Modells (u.a. Druckfestigkeit und Rauigkeit der Kluftoberflächen) sowie des intakten Gesteins (Kompressions- und Schermodul) wurden im Vorfeld der Modellierungen mittels eines umfangreichen Messprogramms im Labor oder in Aufschlüssen erhoben. Die Modellierungen zum Einfluss der Tiefe auf die Durchlässigkeit ergeben, dass die Ausbildung des Kluftsystems gegenüber dem angenommenen anisotropen Spannungsfeld einen wesentlich größeren Einfluss auf die Fließrichtung des Wassers hat. Die Abnahme der Kluftöffnungsweiten wird vorwiegend durch die Kluftnormalsteifigkeit gesteuert, weshalb die untersuchten steiferen Gesteine größere Öffnungsweiten zeigen.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Daniel Lang
Durchlässigkeit von Böden
Diplom.de
Übliche Verfahren und deren Überprüfung im Labor
2008, 292 S., m. 60 Abb. 27 cm, Softcover
Diplomica

 

 

Das Ziel, welches die Arbeit verfolgt, liegt darin, alle in der Baupraxis üblichen und gängigen Methoden zur Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwerts aufzuführen und zu erläutern. Der Durchlässigkeitsbeiwert stellt in vielen Anwendungsgebieten des Baugewerbes eine wichtige und teils entscheidende Rolle dar. Deshalb ist eine zuverlässige und aussagekräftige Bestimmung vor den jeweiligen Baumaßnahmen unerlässlich. In verschiedenen Literaturquellen werden unterschiedliche Verfahren mit verschiedensten Lösungsansätzen vorgestellt. Die Arbeit soll nun all diese beschriebenen Verfahren aufzeigen, beschreiben und in einem Werk zusammenfassen. Die Laboruntersuchungen werden anhand verschiedener Bodenproben durchgeführt, die zum Teil ungestört aus Schürfen, jedoch auch gestört aus Bohrungen entnommen wurden. Neben den reinen Laborversuchen mit den verschiedensten Bodenarten wird anhand einer ausgebauten Brunnenbohrung der Durchlässigkeitsbeiwert über einen Pumpversuch bestimmt. Vorher wurden Proben des erschlossenen Grundwasserleiters im Labor untersucht und anhand der verschiedenen Möglichkeiten die Durchlässigkeit ermittelt. Die Ergebnisse werden ausführlich erläutert und miteinander verglichen.

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Forschungsberichte

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Michael Ulrich, Daniela Bechtloff
Ermittlung charakteristischer Bodenkenngrößen für gemischtkörnige und organische Böden als Grundlage für Bauvorschriften. Schlussbericht. Textband. Anlagenband
Bauforschung, Band T 2961
2001, 170 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war es, mittels statistischer Methoden aus einer vorliegenden Datensammlung Kriterien zu finden, die es gestatten, mit Hilfe der Ergebnisse einfach durchzuführender bodenmechanischer Versuche die charakteristischen Werte der Scherparameter von gemischtkörnigen und organischen Böden überschläglich zu ermitteln. Damit soll der Ermessensspielraum für die Festlegung der Bemessungswerte eingeengt und eine Grundlage für eine sichere und wirtschaftliche erdstatische Bemessung von Bauwerken geschaffen werden. Aus ca. 600 ungestörten Bodenproben von gemischtkörnigen Böden (Geschiebelehm und -mergel) sowie organischen Böden (Torf, Faulschlamm und Wiesenkalk) wurden Versuchsdaten zur Bestimmung folgender Größen in einer Datenbank zusammengefasst: Kornverteilung, Dichten, Wassergehalt, Porenzahl, Konsistenzgrenzen, Glühverlust, einaxiale Druckfestigkeit, undrainierte Kohäsion, Scherparameter. Das Ziel wurde nur zum Teil erreicht. Für die Scherparameter im konsolidierten Zustand und die einaxiale Druckfestigkeit war dies möglich, für undrainierte Kohäsion liegen dagegen nicht genügend Daten vor. Ebenso erwies sich die Anzahl der in Jahrzehnten in der Degebo gesammelten Daten von Proben aus organischen Böden für die statistische Untersuchung als nicht ausreichend. Die Untersuchung beschränkte sich auf Böden aus dem Berliner Raum, die jedoch für die gesamte norddeutsche Tiefebene charakteristisch sind.

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G. Kappei
Ermittlung bodenmechanischer Eigenschaften von Salzhaufwerken als moegliche Versatzmaterialien in einem untertaegigen Endlager
1987, 186 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die geotechnische Beurteilung von Schüttgütern für die Auswahl und Eignung als mögliche Versatzmaterialien in einem untertägigen Endlager kann mit Hilfe von bodenmechanischen Bewertungskriterien erfolgen. Im Rahmen des Forschungs- und entwicklungsvorhabens "Verfüllen und Verschließen von Bohrlöchern, Kammern und Strecken in einem Endlager" wurden am Institut für Tieflagerung aus der Palette in Frage kommender Versatzstoffe das Material "Salzhaufwerk" auf seine bodenmechanischen Eigenschaften hin näher untersucht. Neben der Durchführung bodenmechanischer Standarduntersuchungen (Bestimmung von Korngrößenverteilung, Schüttdichte, Grenzen der Lagerungsdichte, Proctordichte, Durchlässigkeit und Scherfestigkeit) an zwei ausgewählten Salzhaufwerken (Haldensalz- und Steinsalzhaufwerk), lag der Schwerpunkt der Arbeit in der Ermittlung des Kompressionsverhaltens von Salzhaufwerk. Um Aussagen über das Verdichtungsverhalten dieses Materials bei zunehmender Belastung zu erhalten, wurden an einer Reihe von Haufwerksproben, die sich vornehmlich in ihrer Korngrößenzusammensetzung voneinander unterscheiden, Kompressionsversuche mit verhinderter Seitendehnung durchgeführt. (-z-)

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U. Smoltczyk, H. Schad, P. Zoller
Sonderkonstruktionen der Boeschungssicherung
Bau- und Wohnforschung
1984, 88 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Moeglichst preisguenstige, mit einfachen Mitteln herzustellende, steile Boeschungssicherungen fuer Baugruben und fuer Bepflanzungen ohne Verwendung von Stuetzelementen sollten auf ihre Einsatzfaehigkeit ueberprueft werden. Es wurde eine 5 m tiefe Grube mit einer Neigung von 80 Grad fuer den Verbau in einem Loesslehm bzw. verwitterten Gipskeuper abschnittsweise ausgehoben und dem Aushub folgend von oben nach unten durch einen auf 1,5 bzw. 2 m lange Bodennaegel abgestuetzten Bohlenverbau gesichert. Die Tragfaehigkeit dieses Verbaus wurde durch das Aufbringen eines 1,5 m breiten Laststreifens - im Bereich der Bodennaegel, bzw. hinter den Bodennaegeln an der Gelaendeoberflaeche - geprueft. Die Bodennaegel sind in der Lage, ein ploetzlich Abbrechen oder Abrutschen der Boeschung zu verhindern. Die Form der freigelegten Gleitflaechen und die gemessenen Verschiebungen bestaetigen die kinematische Elementenmethode von Gussmann. In der Versuchsgrube wurde ein Teilbereich mit treppenartigen Elementen von oben nach unten verbaut und jede Elementlage fuer sich durch Bodennaegel gesichert. Damit wurde gezeigt, dass durch einen entsprechenden Arbeitsablauf und eine sinnvolle Elementform die Herstellung einer oekologisch nutzbaren Baukonstruktion mit wenig Aufwand moeglich ist. Ausserdem wurde an dem unter 60 Grad geboeschten Teil der Versuchsgrube die Wirkung der Erosion auf begruente Flaechen beobachtet. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

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Milbert, Gerhard
Lössboden - Boden des Jahres 2021 in Deutschland und der Schweiz. Ein Lockersediment wird Boden des Jahres 2021?
Bodenschutz, 2021

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Bamminger, Chris; Schilli, Carsten; Hädicke, Andrea; Welp, Gerhard; Amelung, Wulf; Herbst, Michael; Heggemann, Tobias
Humusmonitoring auf Ackerflächen in Nordrhein-Westfalen. Ergebnisse aus zehn Jahren
Bodenschutz, 2021

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Knopp, Julia; Moormann, Christian
Verwitterungsabhängige Zerfalls- und Entfestigungsvorgänge veränderlich fester Ton- und Schlufftonsteine am Beispiel des Keupers
Geotechnik, 2021

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Oechtering, Elisabeth; Gröger, Gisela; Gröngröft, Alexander
"Wattboden" - Rückblick auf den Boden des Jahres 2020
Bodenschutz, 2021

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Grundmann, Ilka; Winnecke, Monika; Müller, Alexandra; Günther, Petra; Gellermann, Rainer
Radiologische Voruntersuchungen von stadteigenen Liegenschaften
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