Geotechnik - Übung 2.2 + 2.3 - 25.11.2008

Geotechnik

25.11.2008

Übung 2.2 + 2.3

Nachträgliche Bemerkung von Übung 1:

• Unterteilung der Bodenart nach drei Fällen (s.LG)

Beispiel 2.2: Strömungsnetze /hydraulischer Grundbruch/Aufschwimmen

• In Anlage 2.2 ist ein Schnitt durch eine Schwergewichtsmauer mit Strömungsnetz im Maßstab 1:200 dargestellt.

• Die Staumauer bindet im Oberwasserbereich 12,0 m und im Unterwasserbereich 2,0 m in die obere Bodenschicht aus Kiessand ein.

• Der Durchlässigkeitsbeiwert der Kiessandschicht beträgt kf=10^-4 m/s.

• Die Wichte der wassergesättigten Kiessandschicht ist mit yr=22,0 kN/m³ anzusetzen

• Die untere der Schicht aus Kiessand anstehende Bodenschicht aus Ton kann als wasserundurchlässig angenommen werden.

Sinn der Übung:

• Was passiert im Boden, wenn unerwünschterweise der Wasserspiegel links sinkt und rechts steigt ?!
  

• Wo sind die Grenzen zum worst case: hydraulischer Bruch und Aufschwimmen ?!
  

Notizen + Hinweise:

a) Zeichnen Sie die Randstromlinien (RSL) und Randäquipotentiallinen (RDPL) in Anlage 2.2 ein:

• RSL => entlang des wasserundurchlässigen Bodens + von Wasserspiegel links über Grenzbodenschicht-Staumauer bis Wasserspiegel rechts

• RDPL => linke und rechte Wasseroberfläche

b) Zeichnen Sie die weiteren Strom- und Potentiallinien in Anlage 2.2 ein:

Vorwissen:

Strömungsnetz:

• Ein Strömungsnetz beschreibt eine graphische Lösung der Laplaceschen DGL.

• Ein Strömungsnetz ist ein Netz aus Strom- und Potentiallinien.

Diese sind wie folgt definiert:

• Die Stromlinie (SL) beschreibt den ideelen Weg eines Wasserteilchens im Boden (auch hier nach dem Naturgesetz über den Weg des geringsten Widerstandes)

• (Äqui-)Potentiallinine (ÄPL) sind Linien gleicher Standrohrspiegel (=Linien gleichen Potentials), d.h. das Wasser steigt in Standrohren, die auf der gleichen Potentiallinie stehen, gleich hoch sind.

Rest mit Lerngruppe, Treffen vor 9.12 => da Abgabe

(Stipendium K+S)