Das Projekt "In situ-Untersuchungen an Verdichtungssprengungen in locker gelagerten, rolligen Boeden zur Verifizierung theoretischer Modelle und zur Uebertragung der Ergebnisse von Modelluntersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Geotechnik durchgeführt. Die vom Braunkohlenbergbau im Lausitzer Revier hinterlassenen Kippenflaechen muessen im Boeschungsbereich gegen grossraeumige Setzungsfliessrutschungen gesichert werden. Das Kippenmaterial neigt bei Wiederanstieg des Grundwasserspiegels aufgrund seiner Materialeigenschaften (Kornverteilung, Kornform, Porenzahl etc.) und der geringen Lagerungsdichte zu spontaner Verfluessigung. Zur Sicherung dieser Bereiche werden nicht verfluessigungsfaehige, verdichtete Stuetzkoerper, sogenannte versteckte Daemme, in den 40-60 m maechtigen Kippen geschaffen, welche ein Setzungsfliessen verhindern bzw. raeumlich begrenzen sollen. Das effizienteste Sanierungsverfahren ist die Verdichtung durch Sprengungen unterhalb des freien Grundwasserspiegels, wobei in einem oder mehreren Bohrloechern 2-4 in verschiedenen Teufen befindliche Teilladungen gezuendet werden. Durch die Verdichtungssprengung tritt eine lokale Verfluessigung des Bodens ein, infolgedessen unter Auflast des Deckgebirges eine Erhoehung der dichte und Scherfestigkeit sowie eine Verringerung des Porenvolumens eintritt. Die dabei auftretenden dynamischen Belastungen koennen unter Umstaenden ein Boeschungsversagen verursachen bzw. zur Ueberschreitung (DIN-) relevanter Erschuetterungsgroessen im Fernfeld fuehren. Aus diesem Grund ist es erforderlich, bei der Planung von Sprengtrassen zur Herstellung 'versteckter Daemme' diese dynamischen Belastungen sicher einschaetzen zu koennen. Im Ergebnis des Forschungsvorhabens wurde auf der Basis einer Vielzahl von in situ-Messungen und Modelluntersuchungen Prognosebeziehungen fuer - Oberflaechenschwinggeschwindigkeiten (vertikal, radial, tangential), - Schwingbeschleunigungen im Kippenuntergrund, - Porenwasserueberdruck und - Oberflaechensetzung (Betrag der Maximalsetzung, Setzungsvolumen) in Abhaengigkeit von der Entfernung vom Sprengpunkt, der Ladungsmenge und der Ladungsteufe erarbeitet. Diese ermoeglichen zukuenftig im Vorfeld der Sprengung, die zu erwartenden dynamischen Lasten und Porenwasserdruecke in Standsicherheitsberechnungen einzubeziehen bzw. an bestimmten kritischen Orten (Ufersaum, Bebauung) die Erschuetterungswirkung abzuschaetzen. Als ein weiteres Ergebnis wurde nach einer umfangreichen Versuchsreihe eine Anwenderempfehlung zur bohrlochinternen Staffelung der Zuendzeitpunkte der einzelnen Teilladungen erarbeitet. Durch diese Verbesserung der Sprengtechnologie kann der Erschuetterungseintrag bei gleichzeitig verbesserter Verdichtungswirkung reduziert werden. Zur Durchfuehrung der Messungen der Schwingbeschleunigung und des Porenwasserdrucks wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens eine Kombinations-Tiefensonde entwickelt, welche die gleichzeitige Erfassung beider Messgroessen bis in Teufen von 30-35 m und in unmittelbarer Naehe der Sprengung ermoeglicht und nach der Messung wieder geborgen werden kann. Die Kombinations-Tiefensonde und das Messverfahren wurden unter der Nummer P 197 48 580.4-52 patentiert.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Bemessung von Schlammeindickern auf der Grundlage des Konsolidierungsansatzes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt.
Das Projekt "Porenwasserdruckbarrieren zur Sicherung von Tagebaukippen gegen Setzungsfliessen bei der Sicherung von Tagebaurestloechern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Geotechnik durchgeführt. Das Ziel des Teilprojektes 'Porenwasserdruckbarrieren' besteht darin, durch Anordnung geeigneter Entspannungselemente (Draenagen) den Abbau von kritischen Porenwasserdruecken zu verhindern oder die Ausbreitung entstandener Porenwasserdruecke in der gesaettigten Kippe zu beschraenken und damit ein Setzungsfliessen an Kippenboeschungen zu verhindern. Schwerpunkte der Arbeit sind: - Schaffung eines theoretischen Modells fuer die Untersuchung der sich einstellenden Druck- und Stroemungsverhaeltnisse; - Durchfuehrung von Modellversuchen, um die theoretisch gewonnenen Erkenntnisse zu ueberpruefen und die in situ durchzufuehrenden Versuche vorzubereiten; - Durchfuehrung der in situ Versuche.
Das Projekt "Entwicklung eines anwendungsorientierten Bemessungs- und Überwachungsmodells für Offshore Gründungskonstruktionen unter zyklischer Belastung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Fokus des Verbundvorhabens ist das Langzeitverhalten von Gründungen für Offshore-Windenergieanlagen, das mit gängigen Bemessungsverfahren nur unzureichend erfasst wird. Entfestigungs- und Selbstheilungseffekte bei hochzyklischer Bodenbeanspruchung werden durch Materialprüfung, numerische Berechnungsmethoden, Modellversuche und Feldbeobachtungen identifiziert, beschrieben und verifiziert. Ziel ist es, sichere Bemessungskonzepte für Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Monopile-, Tripod- und Flachgründungen zu entwickeln. Einer höheren Betriebssicherheit dient die Entwicklung eines Dauerüberwachungssytems mit strukturintegrierter Sensorik zur Erfassung kritischer Veränderungen der Systemdynamik. Der angestrebte Nutzen ist eine wirtschaftlichere Dimensionierung von OWEA-Gründungen.
Das Projekt "Entwicklung eines anwendungsorientierten Bemessungs- und Überwachungsmodells für Offshore Gründungskonstruktionen unter zyklischer Belastung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 7 Bauwerkssicherheit, Fachgruppe 7.2 Ingenieurbau durchgeführt. Fokus des Verbundvorhabens ist das Langzeitverhalten von Gründungen für Offshore-Windenergieanlagen, das mit gängigen Bemessungsverfahren nur unzureichend erfasst wird. Entfestigungs- und Selbstheilungseffekte bei hochzyklischer Bodenbeanspruchung werden durch Materialprüfung, numerische Berechnungsmethoden, Modellversuche und Feldbeobachtungen identifiziert, beschrieben und verifiziert. Ziel ist es, sichere Bemessungskonzepte für Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Monopile-, Tripod- und Flachgründungen zu entwickeln. Einer höheren Betriebssicherheit dient die Entwicklung eines Dauerüberwachungssytems mit strukturintegrierter Sensorik zur Erfassung kritischer Veränderungen der Systemdynamik. Der angestrebte Nutzen ist eine wirtschaftlichere Dimensionierung von OWEA-Gründungen.