Geotechnik最新文献

In diesem Artikel wird ein neues hypoplastisches Stoffmodell für granulare Böden vorgestellt, das modular aufgebaut ist. Die modulare Struktur ermöglicht die Anwendung des Stoffmodells unter Einschränkung der wiederzugebenden Bodeneffekte bereits mit sehr wenigen Materialinformationen. Je mehr Materialinformationen vorliegen, desto besser kann das Spannungs-Dehnungs-Verhalten des Materials abgebildet werden. Das vorgestellte Stoffmodell wird zur Validierung mit den Ergebnissen einfacher Laborversuche verglichen. Darüber hinaus werden weitere Laborversuche simuliert, um die Leistungsfähigkeit des Stoffmodells zu zeigen.

Bei Anwendung des Gefrierverfahrens wird der gefrorene, wassergesättigte Boden als praktisch undurchlässig angenommen. Im Falle einer initialen Teilsättigung ist dies jedoch nicht sinnvoll. Im Rahmen einer Pilotstudie wurden diesbezüglich im Labor Durchlässigkeitsversuche an rolligen, locker gelagerten, teilgesättigten, gefrorenen Bodenproben durchgeführt. Als Durchflussmedium wurde ein Mineralöl verwendet. Da hierzu keine standardisierte Apparatur vorhanden ist, mussten geeignete Versuchstechniken und Auswertungsprozeduren neu konzipiert werden. Die Durchlässigkeit des ungefrorenen vollgesättigten Ausgangsbodens wurde als Referenzwert ebenfalls bestimmt. Es zeigte sich, dass die untersuchten teilgesättigten Böden wegen der lockeren Lagerung und des niedrigen Sättigungsgrades eine nennenswerte Durchlässigkeit aufweisen, die der Größenordnung nach den Werten der zugehörigen wassergesättigten ungefrorenen Böden entspricht.

Nachhaltigkeit ist ein Thema, das im Baubereich immer stärker in den Fokus rückt. Der Wunsch nach mehr Nachhaltigkeit steht nicht selten dem Anspruch hoher Qualität gegenüber, schließlich beeinflusst die Qualität der Bauprodukte nicht nur unser tägliches Wohlbefinden, in erster Linie steht Qualität am Bau für Sicherheit, für Tragfähigkeit und für Gebrauchstauglichkeit von Bauteilen – so wird es den Baubeteiligten in ihrer Ausbildung notwendigerweise vermittelt. Nicht selten herrscht das Vorurteil vor, dass Nachhaltigkeit und der Anspruch einer hohen Qualität im Widerspruch stehen. Der vorliegende Aufsatz soll das Thema Nachhaltigkeit bei geotechnischen Verankerungssystemen aufgreifen und die Einflussfaktoren auf den CO₂-Fußabdruck ermitteln und bewerten. Anhand des Beispiels einer Bodenvernagelung soll dargestellt werden, dass insbesondere die Komponenten Stahl und dessen Herstellung sowie Zement eine maßgebliche Rolle spielen. Durch die Wahl des Bodennagelsystems hat der Anwender einen erheblichen Einfluss auf Qualität und Nachhaltigkeit von geotechnischen Verankerungssystemen. Zudem sollen Wege gezeigt werden, wie ein Optimierungspotenzial schon heute baupraktisch genutzt werden kann. Nicht zuletzt soll ein Bauvorhaben aus der Praxis anhand von Zahlen verdeutlichen, welche Menge an CO₂ mit der Wahl des idealen Verankerungssystems eingespart werden konnte.

Geothermal activation of geotechnical construction elements facilitates the storage of renewable energy. During summer, solar energy is captured, stored underground, and subsequently utilized for winter building heating. In addition, the sustainable approach by using the mixed-in-place (MIP) method reduces carbon emissions and transportation burdens already during construction phase. The method‘s granular interlocking ensures efficient heat transfer to geothermal probes. Integrating geothermal activation right from the planning phase into building technology enables seamless incorporation. The synergy of geothermal activation and the MIP technique not only cultivates eco-friendly building concepts but also mitigates environmental impact across the entirety of a building‘s lifecycle. Geothermal activation and MIP can be applied to large-scale infrastructure projects, enhancing sustainability.

Zum Titelbild: Die KSI-Mischfräsen des Herstellers KEMROC finden ihre Anwendungen im Spezialtiefbau. Sie durchmischen den Boden mit einer Bindemittel-Suspension. Nach dem Aushärten verbleiben im Boden stabile Erdbetonwände mit genau definierter Größe und Formgebung, Tragfähigkeit und Dichtigkeit. KEMROC fokussiert in seiner Sparte KEMSOLID auf die Herstellung solcher Erdbetonwände gemäß dem etablierten FMI-Verfahren zur Baugrundabdichtung und Bodenverbesserung. Damit lassen sich Baugruben oder Schadstoffe umschließen, Dämme und Deiche abdichten oder Körperschall eindämmen. Das Verfahren schont Ressourcen, denn der Transport von Aushub und Verfüllmaterial wird auf ein Mindestmaß verringert. Zudem benötigen die KSI-Mischfräsen keine kostspieligen Spezial-Trägergeräte, sondern funktionieren an Standardbaggern. (Foto: KEMROC)

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