Das mechanische Verhalten multipler Gesteinsscherflächen:
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Bochum
Inst. für Geologie, Ruhr-Univ.
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| adam_text | VI
IV Inhaltsverzeichnis
I KiiT-gfassunq I
II Abstract III
III Vorwort V
IV Inhaltsverzeichnis VI
V Verzeichnis der Abbildungen IX
1. Einleitung 1
2. Zielsetzung und Konzeption dieser Arbeit 4
2.1. Zielsetzung 4
2.2. Konzeption dieser Arbeit 4
2.3. Abgrenzung dieser Arbeit gegen andere Untersuchungen 6
2.3.1. Empirische Modelle 6
2.3.2. Kontinuumsmechanische Ansätze 7
3. Verhalten von Einzeltrennflächen 9
3.1. Scherfestigkeitsansätze g
3.2. Einflußfaktoren des Aufgleitwinkels 15
3.2.1. Untersuchungen zur kritischen NormalSpannung 17
3.2.1.1. Experimentelle Untersuchungen zur Be-
stimmung der kritischen Normal-
spannung 17
3.2.1.2. Theoretische Ansätze zur Höhe der
kritischen Normalspannung 19
3.2.2. Die Bestimmung des Rauhigkeitsbeiwertes R 24
3.2.2.1. Bestimmungsmethoden mit einer Rela-
tivbewegung auf den Trennflächen 24
3.2.2.2. Bestimmung von R mittels Trennflä-
chenprofilen 26
VII
3.3. Grundsätzlicher Verlauf der Versuchsspuren im direk-
ten Scherversuch 26
3.3.1. Anordnung der Wegaufnehmer für Präzisions-
messungen 29
3.3.2. Ergebnisse der Präzisionsmessungen 30
3.4. Unabhängigkeit vom Belastungsweg 34
3.5. Zusammenfassung zum Verhalten von Einzeltrennflächen 37
4. Verhalten quergeklüfteter Trennflächen 38
4.1. Abgrenzung der reinen Scherung gegen andere Versa-
gensmechanismen 38
4.2. Längenabhängigkeit 39
4.2.1. Herleitung einer theoretischen Längenabhängig-
keit 41
4.2.2. Untersuchungen an Einzelkörpern 45
4.2.3. Einfluß der Verzahnung 48
4.3. Einflüsse der Querklüftung 51
4.3.1. Herleitung einer Berechnungsmöglichkeit 51
4.3.2. Parameterstudie zur Querkluftbeschaffenheit 57
4.3.3. Versuche und Ergebnisse 59
4.4. Der Post Failure -Bereich in Abhängigkeit von der
Trennflächenlänge 63
4.5. Unabhängigkeit vom Belastungsweg 64
4.6. Zusammenfassung zum Verhalten quergeklüfteter Trenn-
flächen 66
5. Verhalten paraile]er Trennflächen 67
5.1. Freie Scherung 68
5.2. Erzwungene Scherung 73
5.3. Unabhängigkeit vom Belastungsweg 73
5.4. Zusammenfassung zum Verhalten paralleler Trennflächen 75
VIII
6. Verhalten eines qeklùfteten Gebirges 76
6.1. Abgrenzung der möglichen Versagensmechanismen 76
6.2. Versagen durch Kippen 77
6.3. Reine Scherbewegungen 82
6.3.1. Einfluß der Querklüftung 83
6.3.2. Einfluß der Normalspannungsgradienten 83
6.3.3. Einfluß der Normalspannungsverteilung 84
6.3.4. Beispiel 85
7. %mga«iiftnf fiRgiinrf 87
8. Literaturverzeichnis 90
9. Anhang 96
9.1. Versuchseinrichtungen 96
9.1.1. Kipprahmen 96
9.1.2. Großschergerät für Felsproben 97
9.1.2.1. Standardeinrichtung 97
9.1.2.2. Steifigkeitsgesteuerte Versuche 98
9.1.2.3. Einrichtung für erzwungene Scherung 99
9.1.3. Base Friction - Rahmen 100
9.1.3.1. Entwicklung der Base Friction - 100
Technologie
9.1.3.2. Grundlagen der Base Friction - 101
Technologie
9.1.3.3. Entwicklung und Bau eines neuen Base 107
Friction - Rahmens
9.2. Versuchsmaterialien Hl
9.2.1. Gneis lli
9.2.2. Hartformgips H2
9.2.3. Gipskalk 113
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