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Questions and Answers
Was ergibt die Verknüpfung von Art, Umfang und Ausführungsort der Sicherungsmaßnahmen?
Was ergibt die Verknüpfung von Art, Umfang und Ausführungsort der Sicherungsmaßnahmen?
Die Ausbruchklasse.
Welche Typen von Gebirgstypen werden unterschieden?
Welche Typen von Gebirgstypen werden unterschieden?
Die ÖNORM B 2203 Teil 1 und Teil 2 sind nicht als Vertragsbestandteil von Bauverträgen vorgesehen.
Die ÖNORM B 2203 Teil 1 und Teil 2 sind nicht als Vertragsbestandteil von Bauverträgen vorgesehen.
False
Der Maßstab für die Klassifizierung der Sicherungsmaßnahmen hängt vom Maß der ______ ab.
Der Maßstab für die Klassifizierung der Sicherungsmaßnahmen hängt vom Maß der ______ ab.
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Was ist der Grundgedanke bei der Klassifizierung der Sicherungsmaßnahmen?
Was ist der Grundgedanke bei der Klassifizierung der Sicherungsmaßnahmen?
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Was sind die Phasen geotechnischer Untersuchungen?
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Nach welchen Normen werden geotechnische Untersuchungen geregelt?
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Die geotechnischen Untersuchungen sind nicht wichtig für die Planung eines Bauvorhabens.
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Die Untersuchung der Gesteine wird als __________ bezeichnet.
Die Untersuchung der Gesteine wird als __________ bezeichnet.
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Welche Gruppen von Gesteinen gibt es?
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Was ist ein wichtiger Faktor zur Bestimmung der Eigenschaften von Lockergesteinen?
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Welche Laborversuche sind wichtig zur Ermittlung der Eigenschaften von Gesteinen?
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Die __________ werden verwendet, um Informationen über den Schichtenaufbau im Baugrund zu gewinnen.
Die __________ werden verwendet, um Informationen über den Schichtenaufbau im Baugrund zu gewinnen.
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Ordnen Sie die verschiedenen Gesteinsarten den entsprechenden Kategorien zu:
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Welcher Spannungsbereich wurde definiert, um die Scherparameter c′ und φ′ zu bestimmen?
Welcher Spannungsbereich wurde definiert, um die Scherparameter c′ und φ′ zu bestimmen?
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Was schlägt Hoek zur Ermittlung von σ′3max vor?
Was schlägt Hoek zur Ermittlung von σ′3max vor?
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Die Scherparameter c′ und φ′ können nur durch iterative Verfahren bestimmt werden.
Die Scherparameter c′ und φ′ können nur durch iterative Verfahren bestimmt werden.
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Was entspricht σ0 für Seitendruckbeiwerte K ≤ 1?
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Die Homogenbereiche ersetzen die früher gebräuchlichen _____.
Die Homogenbereiche ersetzen die früher gebräuchlichen _____.
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Was regelt die Verdingungsordnung für das Bauwesen (VOB)?
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Wie viele Gebirgsklassen unterscheidet die Gebirgsklassifizierung nach Terzaghi?
Wie viele Gebirgsklassen unterscheidet die Gebirgsklassifizierung nach Terzaghi?
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Was bewertet die Klassifizierung nach Bieniawski?
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Die allgemeine Vortriebsklasse 5 erfordert _____.
Die allgemeine Vortriebsklasse 5 erfordert _____.
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Die Klassifizierungssysteme im Tunnelbau sind universell einsetzbar.
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Was ist die einaxiale Druckfestigkeit?
Was ist die einaxiale Druckfestigkeit?
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Welche der folgenden Methoden wird häufig zur Klassifizierung des Festgesteins im Tunnelbau eingesetzt? (Wählen Sie alle zutreffenden Optionen aus)
Welche der folgenden Methoden wird häufig zur Klassifizierung des Festgesteins im Tunnelbau eingesetzt? (Wählen Sie alle zutreffenden Optionen aus)
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Der Spaltzugversuch wird an quadratischen Proben durchgeführt.
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Was misst die Biaxialzelle im Rahmen des Door-Stopper-Tests?
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Was bezeichnet der Dilatometermodul ED?
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Welches der folgenden Elemente beeinflusst die für den Tunnelbau wichtigen Eigenschaften des Gebirges?
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Die ___________ beschreibt die Abweichung einer Trennfläche von der Nordrichtung.
Die ___________ beschreibt die Abweichung einer Trennfläche von der Nordrichtung.
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Die Bruchbedingung nach Mohr-Coulomb wird in der Hoek-Brown Methode verwendet.
Die Bruchbedingung nach Mohr-Coulomb wird in der Hoek-Brown Methode verwendet.
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Was beschreibt der Parameter GSI?
Was beschreibt der Parameter GSI?
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Study Notes
Geotechnische Untersuchungen
- Geotechnische Untersuchungen sind in verschiedene Phasen unterteilt, angepasst an die spezifischen Fragestellungen und Projektbesonderheiten.
- Die Phasen umfassen die Machbarkeitsstudie, Vorplanung, Hauptuntersuchungen, Ausführungsplanung und baubegleitende Untersuchungen.
- Normen DIN EN 1997-2 und DIN 4020 regeln die geotechnischen Erkundungen, um die Eigenschaften des Baugrunds vor dem Bau bekannt zu machen.
- Die geotechnischen Untersuchungen sollten sowohl bibliographische Recherchen als auch Feld- und Laboruntersuchungen beinhalten.
Gesteinsentstehung
- Gesteine gliedern sich in magmatische (Plutonische und Vulkanische), sedimentäre (fest und locker) und metamorphe Gesteine.
- Der Gesteinszyklus wird durch endogene und exogene Kräfte beeinflusst, wobei eine klare Trennung in der Natur oft schwierig ist.
Eigenschaften von Lockergestein
- Die Klassifizierung von Lockergestein erfolgt nach DIN 14688 und DIN 18196 basierend auf Korngrößenverteilung, Konsistenz und Wassergehalt.
- Nichtbindiges Lockergestein hat < 5% Feinkornanteil; bindiges hat > 40%.
- Organische Lockergesteine enthalten mehr als 3% organische Bestandteile bei nichtbindigen oder mehr als 5% bei bindigen Böden.
- Wichtige Versuchstechniken umfassen die Ermittlung von Scherfestigkeit, Durchlässigkeit und Abrasivität.
Eigenschaften von Festgestein
- Festgestein wird gemäß DIN EN ISO 14689-1 beschrieben und umfasst Aspekte wie Farbe, Korngröße, Veränderlichkeit und Druckfestigkeit.
- Geländeeigenschaften können durch Methoden wie Door-Stopper-Test und Bohrlochaufweitung geprüft werden.
- Laborversuche zur Festgesteinseigenschaftsermittlung umfassen ein- oder dreiaxiale Druckversuche, Punktlastversuche und Spaltzugversuche.
- Der einaxiale Druckversuch misst die Druckfestigkeit bis zum Bruch und ermöglicht die Ableitung von E-Modul und Querdehnzahl.
Geotechnischer Bericht
- Geotechnische Berichte gemäß DIN 4020 umfassen die Beschreibung der Untersuchungen, Bewertung der Ergebnisse und Empfehlungen.
- Der Bericht gliedert sich in Grundlagen, Auswertung der Ergebnisse, und Empfehlungen für den Bau.
- Die Aufschlussabstände und -tiefen sind normiert, um alle wesentlichen geologischen Schichten zu erfassen.
Zusammenfassung geotechnischer Untersuchungen
- Geotechnische Untersuchungen sind entscheidend für die Sicherheit und Planung im Tunnelbau, um die Boden- und Gesteinseigenschaften präzise zu ermitteln und zu bewerten.
- Die verwendeten Normen und Technologien garantieren die Aktualität und Relevanz der erhobenen Daten zur Übereinstimmung mit den Bauanforderungen.### Biaxialzelle und Bohrkernuntersuchungen
- Biaxialzelle misst Dehnung während Entlastung des Bohrkerns mit Dehnmessstreifen.
- Bohrkern wird im Labor erneut belastet zur Rückverformung und Ableitung des ursprünglichen Spannungszustands.
- Schritte der Untersuchung:
- Untersuchungsbohrung mit geglätteter Bohrlochsohle.
- Biaxialzelle wird auf Bohrlochsohle geklebt, Dehnmessstreifen werden angebracht.
- Vertiefung der Bohrung zur Entspannung des Gesteinskerns und Messung der Dehnung.
- Abbrechen des Bohrkerns und Ziehen mit Biaxialzelle.
Dilatometerversuch
- Gehört zu Bohrlochaufweitungsversuchen.
- Innendruck wird durch hydraulische Zelle auf Bohrlochwandung aufgebracht.
- Messung der radialen Verformung zur Ermittlung des Dilatometermoduls ED.
- ED verhält sich nach DIN 4094–5 approximativ zum Elastizitätsmodul des Bodens.
Gebirgsverformbarkeit
- Ermittlung erfordert oft Versuche mit größerem Einflussbereich und höheren Kosten.
- Vergleich der Kosten der Untersuchungen zeigt signifikante Unterschiede.
Beschreibung der Gebirgseigenschaften
- Umfasst Eigenschaften der Gesteine und Grundwasserverhältnisse.
- Trennflächengefüge spielt eine entscheidende Rolle im Tunnelbau.
- Hoch durchtrennungsgradige Gebirge erfordern andere Bewertungen als weniger durchtrennte, auch bei hoher Gesteinsfestigkeit.
- Trennflächenbeispiele beeinflussen Vortriebsleistung und Standsicherheit.
Eigenschaften des Trennflächengefüges
- Beschreibungen basieren auf geologischer Zuordnung, Raumstellung, Abstand, Öffnungsweite und Füllung.
- Trennflächen wirken sich auf Verformbarkeit, Festigkeit und Durchlässigkeit aus.
- Spannungsübertragung wird durch Trennflächen bestimmt.
Darstellung von Trennflächen
- Bestimmung der Neigung erfordert Streichen (α) und Fallwinkel (β).
- Lage von Trennflächen kann grafisch in einer Lagekugel dargestellt werden.
- Lotpunktdiagramm zeigt Häufigkeit der Trennflächenlagen an.
Beispiel für Gebirgsbeschreibung
- Zusammensetzung einer Gebirgsbeschreibung illustriert an einem Festgesteinstunnel.
Ermittlung der Gebirgsfestigkeit nach Hoek-Brown
- Berücksichtigt Gesteinsfestigkeit und Trennflächengefüge für Gebirgsfestigkeit.
- Hoek-Brown Ansatz basiert auf empirischen Daten und Erfahrungen.
- Gebirgsfestigkeit ist oft geringer als Gesteinsfestigkeit aufgrund des Trennflächengefüges.
Bruchbedingungen und Festigkeitsparameter
- Hoek-Brown verwendet eine gekrümmte Bruchbedingung, im Gegensatz zur Mohr-Coulomb-Bedingung.
- Parameter wie σci (einaxiale Druckfestigkeit) und GSI (Geological Strength Index) sind entscheidend.
- GSI bestimmt die Gebirgsfestigkeit basierend auf Struktur und Kluftflächenqualität.
Einaxiale Gebirgsfestigkeit
- Einaxiale Gebirgsfestigkeit wird aus den oben genannten Parametern abgeleitet.
- Verhältnis der Spannungen beeinflusst die Festigkeitsparameter.
Scherparameter und E-Modul
- Scherparameter c' und φ' nach Mohr-Coulomb können aus Hoek-Brown Parametern abgeleitet werden.
- E-Modul des Gebirges ist ebenfalls wichtig für Tunnelberechnungen und hängt von GSI und D ab.
Klassifizierung von Gesteinen
- Homogenbereiche ersetzen frühere Bodenklassen zur Klassifizierung von Lockergesteinen.
- Definiert durch vergleichbare Eigenschaften für spezifische Bauaufgaben.### Geotechnische Kenndaten im Untertagebau
- Art und Umfang der anzubenden Kennwerte hängen von der Geotechnischen Kategorie und der Unterscheidung zwischen Fels und Boden ab.
- Für Homogenbereiche im Untertagebau sind spezifische Eigenschaften wie Korngrößenverteilung, Dichte und Scherfestigkeit erforderlich.
- Ortsspezifische Bezeichnung und Kennwerte gemäß entsprechenden DIN-Normen anzugeben.
Gebirgsklassifizierung im Tunnelbau
- Klassifizierungen beziehen sich auf Festgestein, Lockergestein oder deren Mischungen.
- Wichtige Zwecke sind die Wahl des Ausbruchverfahrens, Festlegung der Sicherungsmaßnahmen und Kalkulation des Bauvorhabens.
Gebirgsklassifizierung nach Terzaghi
- Terzaghi (1946) unterscheidet 11 Gebirgsklassen basierend auf der Beanspruchung des Ausbaus.
- Jede Klasse erhält einen Bergdruck hp, abhängig von b (Breite) und h (Höhe).
- Nutzung der Klassifizierung für Ausbauarten ohne Verbund zum Gebirge; nicht für Spritzbeton geeignet.
Gebirgsklassen laut Terzaghi
- Klasse 1 bis 11 klassifiziert von festem, gesundem Gebirge bis locker gelagertem Sand.
- Jede Klasse besitzt spezifische Hinweise zur erforderlichen Sicherung und Art des Ausbruchs.
Gebirgsklassifizierung nach Lauffer
- Einteilung in 7 Klassen basierend auf Standfestigkeit in Abhängigkeit von Hohlraumgröße.
- Sicherungstypen sind für jede Klasse vorgesehen; ursprünglich für ein spezifisches Projekt in Österreich entwickelt.
Gebirgsklassifizierung nach Bieniawski
- Klassifizierung erfolgt anhand von 6 Parametern, wie Festigkeit, RQD-Index, und Zustand der Klüfte.
- Bewertungszahlen werden addiert, um die Gebirgsklasse zu bestimmen; weniger geeignet bei schlechten Standfestigkeiten.
Gebirgsklassifizierung nach Rabcewicz – Pacher
- Projektbezogen für den Tauern-Tunnel; modifiziert die Lauffer-Klassifizierung.
- Beinhaltet Angaben zu Gebirgseigenschaften und erforderlichen Maßnahmen für Ausbruch und Sicherung.
Normen zu Gebirgsklassifizierungen
- DIN 18312 definiert Homogenbereiche und dazugehörige Eigenschaften im Untertagebau.
- Allgemeine Vortriebsklassen vorgegeben; Details zu Ausbrüche und Sicherungsmaßnahmen sind erforderlich.
- DS 853 und ausländische Normen (SIA 198, ÖNORM B 2203) bieten zusätzliche Kriterien zur Klassifizierung nach Ausbruchsarten.
Vortriebsklassen in der DIN 18312
- Unterschiedliche Klassen basierend auf der Art des Ausbruchs (mit/ohne Sicherung, gesicherte Ortsbrust).
- Für Tunnelbohrmaschinen und Schildmaschinen spezifische Vortriebsklassen definiert.
Sicherheitsmaßnahmen und ihre Einflussfaktoren
- Notwendige Maßnahmen zur Sicherung sind entscheidend für die Baustellensicherheit und die Effizienz des Vortriebs.
- Einfluss der Sicherungsmaßnahmen wird in Qualitätseinstufungen einbezogen, um die Vortriebsleistung zu bewerten.
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Description
Dieses Quiz behandelt die Grundlagen und Phasen der geotechnischen Untersuchungen im Tunnelbau. Es ist ideal für Studenten am Lehrstuhl für Grundbau und Bodenmechanik, die ihr Wissen vertiefen möchten. Testen Sie Ihr Verständnis der wichtigsten Konzepte im Bereich Tunnelbau und Geotechnik.
