Tunnelstatik: Grundlagen
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Essen
Verl. Glückauf
1999
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| Series: | Geotechnik in Forschung und Praxis
4 |
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VEROEFFENTLICHUNGEN GEOTECHNIK IN FORSCHUNG UND PRAXIS WBI-PRINT4
HERAUSGEGEBEN VON PROF. DR.-ING. W. WITTKE BERATENDE INGENIEURE FUER
GRUNDBAU UND FELSBAU GMBH TUNNELSTATIK GRUNDLAGEN VON WALTER WITTKE
UNTER MITWIRKUNG VON: CLAUS ERICHSEN THOMAS HOCHGUERTEL JOHANNES R. KIEHL
PATRICIA WITTKE-GATTERMANN FENGMING ZHOU VERLAG GLUECKAUF GMBH * ESSEN *
1999 - V - INHALT SEITE 1. EINLEITUNG 1 2. STANDSICHERHEIT VON TUNNELS
IN KLUEFTIGEM FELS 4 2.1 MODELLE FUER DAS SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN VON
KLUEFTIGEM FELS 4 2.1.1 GEFUEGEMODELLE 4 2.1.2 GESTEIN 6 2.1.3
TRENNFLAECHEN 19 2.1.4 FELS , * 21 2.2 VERANSCHAULICHUNG DER MODELLE 25
2.2.1 ELASTISCHES TRANSVERSAL ISOTROPES SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN 25
2.2.2 ANISOTROPE SCHERFESTIGKEIT 31 2.2.3 ELASTISCH-VISKOPLASTISCHES
VERHALTEN 37 2.3 BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DER METHODE DER FINITEN
ELEMENTE 43 2.3.1 ALLGEMEINES 43 2.3.2 ELEMENTTYPEN UND
INTERPOLATIONSANSATZ 45 2.3.3 LINEARES GLEICHUNGSSYSTEM FUER KNOTEN-
PUNKTVERSCHIEBUNGEN BEI LINEAR ELASTI- SCHEM VERHALTEN, 53 2.3.4
BERUECKSICHTIGUNG VISKOPLASTISCHEN VERHALTENS 64 2.3.5
BERECHNUNGSAUSSCHNITT, RANDBEDINGUNGEN UND DISKRETISIERUNG AM BEISPIEL
ZWEI- DIMENSIONALER UND PSEUDORAEUMLICHER BERECHNUNGEN 69 2.3.6
BERUECKSICHTIGUNG VON BAUZUSTAENDEN UND RAEUMLICHE,SIMULATION DES
TUNNELVORTRIEBS 87 - VI - INHALT SEITE 2.3.7 BERECHNUNG DER
SCHNITTGROESSEN 106 2.3.8 PROGRAMMSYSTEM FEST03 108 2.4 CHARAKTERISTISCHE
BEISPIELE FUER DIE SPRITZ- BETONBAUWEISE 110 2.4.1 ALLGEMEINES , 110
2.4.2 KALOTTENVORTRIEB MIT OFFENER SOHLE 111 2.4.3 KALOTTENVORTRIEB MIT
GESCHLOSSENER SOHLE 122 2.4.4 ULMENSTOLLENVORTRIEB 129 3. BEMESSUNG VON
TUNNELS IN QUELLFAEHIGEM FELS 138 3.1 MODELL FUER DAS
SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN 138 3.1.1 ALLGEMEINES 138 3.1.2
EINDIMENSIONALES QUELLGESETZ 140 3.1.3 DREIDIMENSIONALES QUELLGESETZ FUER
ISOTROPES QUELLVERHALTEN 143 3.1.4 DREIDIMENSIONALES QUELLGESETZ FUER
TRANSVERSAL ISOTROPES QUELLVERHALTEN 146 3.1.5 MODELL FUER DAS
SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN VON QUELLFAEHIGEM FELS UNTER BERUECKSICHTI-
GUNG VISKOPLASTISCHEN VERHALTENS 149 3.2 BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DER
METHODE DER FINITEN ELEMENTE 150 3.3 VALIDIERUNG DES QUELLGESETZES 152
3.3.1 QUELLVERSUCH NACH HUDER UND AMBERG AN EINEM ANHYDRITHALTIGEN
TONSTEIN 152 3.3.2 QUELLDRUCKVERSUCH 153 - VII - INHALT SEITE 3.3.3
QUELLVERSUCH NACH HUDER UND AMBERG AN EINEM HOCHVERDICHTETEN BENTONIT
154 3.3.4 KOMBINIERTER QUELLDRUCK- UND QUELL- HEBUNGSVERSUCH 157 3.3.5
GROSSQUELLVERSUCHE IN SITU 162 3.4 CHARAKTERISTISCHE BEISPIELE 169 3.4.1
UNTERSUCHUNGSSTOLLEN FREUDENSTEINTUNNEL 169 3.4.2 VERGLEICH WIDERSTANDS-
UND AUSWEICH- PRINZIP * 178 4. STANDSICHERHEIT VON HOHLRAEUMEN IM
STEINSALZ 194 4.1 MODELL FUER DAS SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN 194 4.2
BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DER METHODE DER FINITEN ELEMENTE 202 4.3
VALIDIERUNG DES STOFFGESETZES 204 4.3.1 NACHRECHNUNG VON KRIECHVERSUCHEN
204 4.3.2 NACHRECHNUNG VON KONVERGENZMESSUNGEN IN EINER STRECKE 209 4.4
CHARAKTERISTISCHES BEISPIEL: STANDSICHERHEITS- BERECHNUNG FUER EINE
UNTERTAGEDEPONIE IM STEINSALZ 212 5. GRUNDWASSERABSENKUNG ALS FOLGE VON
TUNNELVORTRIEBEN IN BODEN UND FELS 223 5.1 MODELL FUER DIE SICKERSTROEMUNG
223 5.1.1 AILGEMEINES 223 5.1.2 HOMOGENES MODELL, GESETZ VON DARCY 223
5.1.3 AUFTRIEBS- UND'STROEMUNGSKRAFT 232 5.1.4 KONTINUITAETSBEDINGUNG 233
- VIII - INHALT SEITE 5.1.5 STROEMUNGSGLEICHUNG FUER POROESE MEDIEN (BODEN
UND KLUEFTIGER FELS) 237 5.1.6 DOPPELT POROESE MEDIEN 23 8 5.1.7
STROEMUNGSGLEICHUNG FUER DOPPELT POROESE MEDIEN (POROESER KLUEFTIGER FELS UND
KARST- GEBIRGE) 241 5.2 BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DER METHODE DER
FINITEN ELEMENTE 242 5.2.1 LINEARES GLEICHUNGSSYSTEM FUER DIE STAND-
ROHRSPIEGELHOEHEN IN DEN KNOTENPUNKTEN 242 5.2.2 BERUECKSICHTIGUNG VON
RANDBEDINGUNGEN 249 5.2.3 BERECHNUNG DER FREIEN WASSEROBERFLAECHE 251
5.2.4 BERECHNUNG DER SICKERFLAECHE 253 5.2.5 PSEUDORAEUMLICHE BERECHNUNG
254 5.2.6 SIMULATION EINES TUNNELVORTRIEBS 256 5.2.7 BERECHNUNG VON
AUFTRIEBS- UND STROEMUNGS- KRAEFTEN 2 57 5.2.8 PROGRAMMSYSTEM HYD03 258
5.2.9 PROGRAMMSYSTEM HYDOPO 259 5.3 VERIFIZIERUNG DES
BERECHNUNGSVERFAHRENS: BRUNNEN IN EINEM HOMOGENEN UND ISOTROPEN
GRUNDWASSERLEITER 2 61 5.4 VERANSCHAULICHUNG DES
DOPPELPOROSITAETSMODELLS: BRUNNEN IN EINEM KLUEFTIGEN FELS 265 5.5
CHARAKTERISTISCHE BEISPIELE 272 5.5.1 ABSENKUNG DES GRUNDWASSERSPIEGELS
BEI EINEM TUNNELVORTRIEB IM SEDIMENTGESTEIN 272 5.5.2 ABSENKUNG DES
GRUNDWASSERSPIEGELS BEI EINEM TUNNELVORTRIEB IM KARSTGEBIRGE 2 81 - IX -
INHALT SEITE STANDSICHERHEIT DER ORTSBRUST BEI SCHILDVORTRIEBEN MIT
DRUCKLUFT 288 6.1 GRUNDWASSERHALTUNG MITTELS DRUCKLUFT 288 6.2 MODELL
FUER DIE ZWEIPHASENSTROEMUNG IN TEILWEISE WASSERGESAETTIGTEN BOEDEN 291
6.2.1 MODELLANNAHMEN 291 6.2.2 KAPILLARDRUCK-SAETTIGUNGSFUNKTION 292
6.2.3 WASSER- UND LUFTDURCHLAESSIGKEIT 294 6.2.4 KONTINUITAETSBEDINGUNG
UND STROEMUNGS- GLEICHUNGEN 297 6.3 MODELL FUER DAS
SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN VON TEILWEISE WASSERGESAETTIGTEN BOEDEN 300 6.4
BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DER METHODE DER FINITEN ELEMENTE 306 6.4.1
BERECHNUNG DER ZWEIPHASENSTROEMUNG (FLOW2P) 306 6.4.2 VALIDIERUNG DES
MODELLS FUER DIE ZWEI- PHASENSTROEMUNG (FLOW2P) AM BEISPIEL EINER
EINDIMENSIONALEN ZWEIPHASENSTROEMUNG IN EINER SANDSAEULE 314 6.4.3
BERECHNUNG DER SPANNUNGEN UND VERFORMUNGEN (FEST2P) 318 6.5
CHARAKTERISTISCHES BEISPIEL: HYDROSCHILDVORTRIEB MIT TEMPORAERER
DRUCKLUFTSTUETZUNG 324 TUNNELVORTRIEB IN WASSERGESAETTIGTEN BINDIGEN BOEDEN
MIT ELASTISCH-PLASTISCHEM SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN UND VERFESTIGUNG
339 7.1 MODELL FUER DAS SPANNUNGSDEHNUNGSVERHALTEN BINDIGER BOEDEN 339 - X
- INHALT SEITE 7.2 BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DER METHODE DER FINITEN
ELEMENTE (CAM3D) * 348 7.3 CHARAKTERISTISCHES BEISPIEL: KALOTTENVORTRIEB
MIT GESCHLOSSENER SOHLE IN EINEM TON 354 8. KONSOLIDIERUNG BINDIGER
BOEDEN ALS FOLGE EINES TUNNELVORTRIEBS 3 65 8.1 KONSOLIDATIONSTHEORIE FUER
WASSERGESAETTIGTE BINDIGE BOEDEN 3 65 8.2 BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DER
METHODE DER FINITEN ELEMENTE (FECON) 370 8.3 VERIFIZIERUNG DES
BERECHNUNGSVERFAHRENS 375 8.4 CHARAKTERISTISCHES BEISPIEL:
EXTRUDIERBETON- BAUWEISE IN EINEM BINDIGEN BODEN 381 9. LITERATUR 400 |
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