Verhalten eines Flussdammes unter wiederholter Hochwasserbelastung:
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| Published: |
Zürich
vdf Hochschulverl. an der ETH
2014
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| Series: | Veröffentlichungen des Instituts für Geotechnik (IGT) der ETH Zürich
245 |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Verhalten eines Flussdammes unter wiederholter Hochwasserbelastung
Autor: Mayor, Pierre André
Jahr: 2014
Inhaltsverzeichnis
Vorwort....................................................................................................................................iii
Danksagung.............................................................................................................................v
Inhaltsverzeichnis...................................................................................................................vii
Kurzfassung............................................................................................................................xi
Abstract..................................................................................................................................xv
Tabellenverzeichnis...............................................................................................................xvii
Abbildungsverzeichnis...........................................................................................................xix
Symbolverzeichnis..............................................................................................................xxvii
1 Einleitung.................................................................................................................1
1.1 Forschungsbedarf.....................................................................................................2
1.2 Ziele und Methodik der Arbeit...................................................................................3
1.2.1 Obergeordnete Ziele der Arbeit............................................................................3
1.2.2 Feldversuch..........................................................................................................3
1.2.3 Direkte und indirekte Bestimmung der ungesattigten Bodenkennwerte im Labor 4
1.2.4 Numerische Modellierung des Dammverhaltens..................................................4
2 Hochwasserschutz und Geotechnik.........................................................................5
2.1 Geschichtliche Entwicklung des Hochwasserschutzes in der Schweiz...................5
2.1.1 Ausgewflhlte Korrektionsarbeiten.........................................................................6
2.1.1.1 Die Kanderumleitung 1711-1714.................................................................6
2.1.1.2 Linthkorrektion 1807-1816...........................................................................9
2.1.1.3 Erste Rhonekorrektion 1863-1894.............................................................11
2.2 Hochwasserereignisse ab 1977.............................................................................14
2.3 Der neue Hochwasserschutz in der Schweiz.......................................................15
2.4 Geotechnik im Hochwasserschutz.........................................................................17
2.4.1 Die Zeit vor der modernen Bodenmechanik.......................................................17
2.4.2 Klassische Bodenmechanik................................................................................18
2.4.3 Ungesattigte Bodenmechanik.............................................................................19
2.4.3.1 Gesattigte Bodenmechanik - ungesattigte Bodenmechanik......................19
2.4.3.2 Zustandsvariablen.......................................................................................20
2.4.3.3 Totale, Matrix- und osmotische Saugspannung..........................................22
2.4.3.4 DomSne der ungesattigten Bodenmechanik...............................................22
VII
Inhaltsverzeichnis
2.4.3.5 Die Wasserretentionskurve.........................................................................24
2.4.3.6 Ungesattigte Bodenmechanik in der Praxis................................................27
3 Feldversuch............................................................................................................31
3.1 Versuchsanlage......................................................................................................31
3.1.1 Standort..............................................................................................................31
3.1.2 Versuchszelle.....................................................................................................33
3.1.3 Dammgeometrie und Baugrundmodell...............................................................36
3.1.4 Instrumentierung.................................................................................................38
3.1.4.1 Messkonzept...............................................................................................38
3.1.4.2 Wasserdruckmessungen: Piezometer und Druckgeber..............................43
3.1.4.3 Saugspannungsmessung: Tensiometer und Equitensiometer...................43
3.1.4.4 Wassergehaltmessung: TDR- und EnviroSmart-Sonden...........................45
3.1.4.5 Meteostation...............................................................................................46
3.1.4.6 Datenerfassung...........................................................................................47
3.2 Versuchsablauf.......................................................................................................49
3.3 Phase I...................................................................................................................52
3.3.1 Ausgewahlte Resultate der Feldmessungen......................................................53
3.3.2 Kommentare zu den Resultaten der Phase 1......................................................57
3.4 Phase II..................................................................................................................58
3.4.1 Resultate der Feldmessungen............................................................................58
3.4.2 Kommentare zu den Resultaten der Phase II.....................................................61
3.5 Phase III.................................................................................................................62
3.5.1 Resultate der Feldmessungen............................................................................62
3.5.2 Kommentare zu den Resultaten der Phase III....................................................68
3.6 Phase IV.................................................................................................................68
3.6.1 Resultate der Feldmessungen............................................................................69
3.6.2 Kommentare zu den Resultaten der Phase IV...................................................73
3.7 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen..........................................................74
4 Bodenkennwerte....................................................................................................75
4.1 Im Labor bestimmte Bodenkennwerte....................................................................75
4.1.1 Klassifikation......................................................................................................75
4.1.2 Oedometerversuche...........................................................................................77
4.1.3 Wasserretentionskurve.......................................................................................78
VIM
Inhaltsverzeichnis
4.1.4 Durchiassigkeitsbeiwert......................................................................................82
4.1.5 Zusammenfassung der Laborresultate...............................................................83
4.2 Feld-Wasserretentionskurven.................................................................................85
4.2.1 Messresultate: Streuung und Hysterese der Wasserretentionskurve.................85
4.2.2 Feld-Wasserretentionskurven (Desorptions- und Adsorptionsphasen)..............90
4.2.3 Vergleich der Lufteintrittswerte Labor/Feld.........................................................92
4.2.4 Feld-Wasserretentionskurven (nur aus Desorptionsphasen).............................93
4.2.5 Wasserretentionskurven fOr die numerische Modellierung.................................96
4.3 Indirekte Bestimmung der ungesattigten Bodenkennwerte..................................100
4.3.1 M6glichkeiten der Prognose der ungesattigten Bodenkennwerte....................100
4.3.2 Bestimmung der Wasserretentionskurve mit Hilfe der Korngr6ssenverteilung. 100
4.3.2.1 Das Modell von Arya Paris (1981).........................................................101
4.3.2.2 Das Modified Kovacs -Modell (Aubertin et al., 1998;
Aubertin et al., 2003).................................................................................105
4.4 Vergleich zwischen Feldmessungen, Labormessungen und Prognosen
mit Hilfe der KomgrOssenverteilungen.................................................................109
4.5 Bestimmung der gesattigten und ungesattigten Durchiassigkeit..........................114
4.5.1 Prognose des gesattigten Durchiassigkeitsbeiwerts........................................115
4.5.2 Indirekte Methoden zur Prognose der ungesattigten Durchiassigkeitsfunktion 119
4.6 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen........................................................123
5 Numerische Modellierung....................................................................................125
5.1 Einleitung..............................................................................................................125
5.2 Software und Stoffgesetze...................................................................................125
5.3 FE-Netzund Randbedingungen...........................................................................126
5.3.1 Geometrie und Geologie...................................................................................126
5.3.2 Diskretisierung..................................................................................................126
5.3.3 Randbedingungen............................................................................................127
5.3.4 Materialparameter.............................................................................................127
5.3.4.1 Porenzahl, Porositat..................................................................................128
5.3.4.2 Wasserretentionskurve.............................................................................128
5.3.4.3 Durchiassigkeit..........................................................................................128
5.4 Resultate der numerischen Modellierung des Feldversuches..............................130
5.5 Vergleich Feldversuch-Modellierung....................................................................137
ix
Inhaltsverzeichnis
5.6 Einfluss der Witterung..........................................................................................144
5.7 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen........................................................151
6 Fazit.....................................................................................................................153
7 Literaturverzeichnis..............................................................................................155
Anhang 1..............................................................................................................................159
Anhang2..............................................................................................................................163
Anhang 3..............................................................................................................................167
Anhang 4..............................................................................................................................175
Anhang 5..............................................................................................................................181
Anhang 6..............................................................................................................................185
Anhang 7..............................................................................................................................189
Anhang 8..............................................................................................................................197
Anhang 9..............................................................................................................................205
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| spelling | Mayor, Pierre-André Verfasser aut Verhalten eines Flussdammes unter wiederholter Hochwasserbelastung Pierre André Mayor Zürich vdf Hochschulverl. an der ETH 2014 XXIX, 211 S. Ill., graph. Darst., Kt. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Veröffentlichungen des Instituts für Geotechnik (IGT) der ETH Zürich 245 Zugl.: Zürich, Techn. Hochsch., Diss., 2014 Feldversuch (DE-588)4034434-4 gnd rswk-swf Flussdeich (DE-588)4127241-9 gnd rswk-swf Bodenmechanik (DE-588)4007385-3 gnd rswk-swf Strömung (DE-588)4058076-3 gnd rswk-swf Hochwasser (DE-588)4025289-9 gnd rswk-swf Rhône (DE-588)4103774-1 gnd rswk-swf Fachhochschul-/Hochschulausbildung ; Zielgruppe Hochwasserschutz Wasserretention Rhone (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Rhône (DE-588)4103774-1 g Flussdeich (DE-588)4127241-9 s Hochwasser (DE-588)4025289-9 s Strömung (DE-588)4058076-3 s Bodenmechanik (DE-588)4007385-3 s Feldversuch (DE-588)4034434-4 s DE-604 Veröffentlichungen des Instituts für Geotechnik (IGT) der ETH Zürich 245 (DE-604)BV006644102 245 http://www.vdf.ethz.ch/vdf.asp?isbnNr=3648 Verlagsmeldung X:MVB text/html http://www.vdf.ethz.ch/info/showDetails.asp?isbnNr=3648 Kurzbeschreibung HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=027960150&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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