Das Projekt "Teilprojekt 3 'Direct Push' (DP) gestützte Seismik und Geotechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Monitoring- und Erkundungstechnologien durchgeführt. Weiterentwicklung und Evaluierung von Direct-Push (DP) gestützten Messkonzepten für (i) die genaue Ermittelung seismischer Wellengeschwindigkeiten (z.B. mittels VSP- und tomographischen Messkonzepten) und für (ii) die geotechnische Validierung der abgeleiteten Parameterbeziehungen als Technologie für eine detaillierte, standortbezogene Baugrunderkundung und regionale Standortgefährdungsabschätzung. (i) Weiterentwicklung von Strategien und Messkonzepten zur Ableitung von Parameterbeziehungen unter Einbeziehung vorhandener Daten; (ii) Weiterentwicklung und Evaluierung von VSP-Anwendungen zur Erhöhung der Aussagesicherheit für die S-Wellenbestimmung; (iii) Validierung der methodischen Ansätze und Messkonzepte durch DP-basierte Feldexperimente und geotechnische Untersuchungen
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 "Vorhaben: Leitantrag; Teilprojekt 1 Baugrundbeurteilung, lokale Skala; Teilprojekt 2 Standortgefährdungsanalyse, regionale Skala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Nutzbarmachung hochauflösender Scherwellenseismik zum routinemäßigen Gebrauch durch Bauingenieure und Geotechniker bei der Baugrunderkundung bzw. bei Standortgefährdungsanalysen. Das Verbundprojekt wird der Universität Potsdam koordiniert. Es besteht aus vier Teilprojekten. Im Wesentlichen wird die Weiterentwicklung von Akquisition- und Auswertestrategien für tomographische Messungen auf lokaler und regionaler Skala vorangetrieben. Der Schwerpunkt liegt zum einen auf der Entwicklung und Erprobung von effizienten Datenakquisitionsstrategien sowie von Inversionsverfahren u.a. auch zur Quantifizierung von Fehlergrenzen bei der S-Wellengeschwindigkeitsbestimmung und zum anderen in der Entwicklung eines Instrumentariums zur Standortgefährdungsanalyse. Die Weiterentwicklungen von Messmethoden für Feldeinsätze mit dem Schwerpunkt der Verbesserung von Ableitungen räumlicher geotechnischer Parameter (Gesteinseigenschaften) aus Scher- und Kompressionswellenmessungen in Bohrlöchern unter Verwendung von 'Direct Push' Methoden ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt des Projekts, das auch die technologisch apparativen Weiterentwicklung von Messapparaturen beinhaltet. Es soll ein Mehrstations- Bohrlochaufnehmersystem für die Scherwellentomographie entwickelt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Entwicklung eines Mehrstations - Bohrlochaufnehmersystems (MBAS) für die Scherwellentomographie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geotomographie GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Nutzbarmachung hochauflösender Scherwellenseismik zum routinemäßigen Gebrauch durch Bauingenieure und Geotechniker bei der Baugrunderkundung bzw. bei Standortgefährdungsanalysen. Das Verbundprojekt wird der Universität Potsdam koordiniert. Es besteht aus vier Teilprojekten. Im Wesentlichen wird die Weiterentwicklung von Akquisition- und Auswertestrategien für tomographische Messungen auf lokaler und regionaler Skala vorangetrieben. Der Schwerpunkt liegt zum einen auf der Entwicklung und Erprobung von effizienten Datenakquisitionsstrategien sowie von Inversionsverfahren u.a. auch zur Quantifizierung von Fehlergrenzen bei der S-Wellengeschwindigkeitsbestimmung und zum anderen in der Entwicklung eines Instrumentariums zur Standortgefährdungsanalyse. Die Weiterentwicklungen von Messmethoden für Feldeinsätze mit dem Schwerpunkt der Verbesserung von Ableitungen räumlicher geotechnischer Parameter (Gesteinseigenschaften) aus Scher- und Kompressionswellenmessungen in Bohrlöchern unter Verwendung von 'Direct Push' Methoden ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt des Projekts, das auch die technologisch apparativen Weiterentwicklung von Messapparaturen beinhaltet. Es soll ein Mehrstations- Bohrlochaufnehmersystem für die Scherwellentomographie entwickelt werden.