Projektdaten

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Identifizierung polydisperser granularer Gefüge zur Bewertung der Stabilität weitgest. Böden bei hydr. Beanspruchung b)

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Materialtransport in einem Boden bewirkt stets eine Änderung der mechanischen Eigenschaften. Dies beeinflusst die Beanspruchbarkeit und die Zuverlässigkeit von Erdbauwerken. Für die Abschätzung der Stabilität des Bodens ist die Analyse des Partikelgefüges und dessen infolge einer Einwirkung induzierten Veränderung von Bedeutung. Obwohl es in der Geotechnik eine lange Tradition der experimentellen und analytischen Untersuchungen von Transportprozessen im Boden gibt, existiert derzeitig kein Stabilitätskriterium auf der Grundlage des vorherrschenden Gefüges. Forschungsziel ist es durch die Identifikation des Bodengefüges eine allgemeingültige Bewertung der Mobilität von Partikeln und damit der Gefügestabilität abzuleiten. Das Gefüge wird unter Verwendung von experimentellen Untersuchungen, 3D Aufnahmen mittels Computertomographie (CT) und numerischen Simulationen visualisiert, analysiert und identifiziert. Für diese Untersuchungsmethoden wird der Boden durch granulare Packungen aus Kugeln abstrahiert. Als Bindeglied zwischen Versuch und numerischer Simulation werden 3D-CT-Aufnahmen der experimentell erzeugten Packungen angefertigt und relevante Kennwerte der Packung erfasst. Mit den Daten wird das numerische Modell validiert und verifiziert. Im Vordergrund steht dabei die Bewertung der lokalen Mobilitätswahrscheinlichkeit der Partikel. Die bereits analysierten Packungen werden einer hydraulischen Einwirkung ausgesetzt, um den tatsächlichen Materialtransport zu ermitteln. Im Ergebnis des Forschungsprojektes werden Methoden zur Identifikation des Gefüges granularer Packungen und Partikelumlagerungen erarbeitet. Damit leistet das Forschungsprojekt einen grundlegenden Beitrag zur Beurteilung der Stabilität gegen Materialtransport von hydraulisch belasteten Böden als Grundlage zur Bewertung der Zuverlässigkeit von Deichen und Dämmen.