Geotechnik — Bodenmechanik und Grundbau by Dimitrios Kolymbas

By Dimitrios Kolymbas

Das Werk eignet sich als erste Einf?hrung in Bodenmechanik und Grundbau. Es bietet einen systematischen Zugang in das mechanische Verhalten des Bodens (sowie anderer granular aufgebauter Stoffe) und seiner Wechselwirkung mit dem Grundwasser. Die wichtigsten modernen Verfahren der Geotechnik und der ihnen zugrunde liegenden Berechnungsmethoden werden eingef?hrt. Der interessierte Leser findet hervorgehobene Abschnitte mit vertiefenden Informationen. Die Darstellung ist anspruchsvoll aber verst?ndlich erkl?rt.

Das Buch setzt auf die elementare h?here Mathematik und Technische Mechanik auf, setzt aber dar?ber hinaus keine Grundkenntnisse des Bauingenieurwesens voraus. Es eignet sich f?r Bauingenieure ebenso wie f?r Geologen oder Physiker, die sich f?r Bodenmechanik interessieren.

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Diese Ebenen heißen Gleitebenen (oder Gleitlinien bei ebener Verformung). T -- \ _, \ Abb. 4 Spannungsfelder Wir haben bisher den Spannungszustand in einem Punkt betrachtet. Eine Verteilung von Spannungszuständen auf die Punkte eines Körpers heißt ein Spannungsfeld. Ein Spannungsfeld muß den Gleichgewichtsbedingungen der Kontinuumsmechanik genügen 1. gz = O Dabei ist (! die Dichte und {gx, gy, 9z} der Vektor der Massenkraft Für nichtdifferenzierbare Spannungsfelder muß man die sog. Sprungrelationen berücksichtigen.

L wird als hydraulisches Gefälle (oder hydraulischer Gradient) i bezeichnet. 4 gilt auch für zwei- und dreidimensionale Strömungen mit 3 i = -V h. Die Proportionalitätskonstante k heißt die Durchlässigkeit (permeability bzw. hydraulic conductivity). Das Gesetz von DARCY gilt unter folgenden Einschränkungen: X2 rechte Koordinate x mit V = J A(x) dx. Genauso ergibt sich das Porenvolumen Vp aus X] Vp X2 = J nAA(x) dx . Ist der Körper statistisch homogen, so ist nA unabhängig von x und X] = nA J A(x)dx = nAV, woraus die X2 kann vor dem Integral geschrieben werden: Vp = 3 X] Gleichheit nA n folgt.

Die Menge des Markierungsstoffes, die in der Zeiteinheit eine Flächeneinheit durchfließt). D ist der Diffusionskoeffizient Die molekulare Diffusion bewirkt einen Transport auch in ruhendem Grundwasser. Hydrodynamische Dispersion: Sie beruht auf der Tatsache, daß die Wassergeschwindigkeit v bzw. Va nur ein zeitlicher und örtlicher Mittelwert ist. Die tatsächliche Geschwindigkeit schwankt (fluktuiert) um diesen Wert infolge des körnigen Aufbaus des Bodens (siehe Abb. 27). Die durch die hydrodynamische Dispersion bedingte Stromdichte qh wird ebenfalls als proportional zum Konzentrationsgradienten V c angesetzt: q h = - D h V c.

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