Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Rüttelstopfsäulengruppen

Kirsch, Fabian

Mit der vorliegenden Arbeit wird eine Kenntnislücke in Bezug auf die Anwendung des Rüttelstopfverfahrens zur Baugrundverbesserung unterhalb von räumlich begrenzten Lastflächen, beispielsweise Einzelfundamenten zur Gründung von Stützen oder Pfeilern, geschlossen. Im Rahmen der Untersuchungen wurden die Ergebnisse kleinmaßstäblicher Modellversuche dazu verwendet, Erkenntnisse über die Verteilung der vertikalen Belastung innerhalb einer Gruppe von Säulen zu gewinnen. Zur Ermittlung des Einflusses der Säulenherstellung auf den Spannungszustand und die Verformungseigenschaften im umgebenden Boden wurden Feldmessungen während der Herstellung von Rüttelstopfsäulen durchgeführt. Auf der Basis der Finiten Element Methode wurde ein Berechnungsmodell erstellt, welches das Lastabtragungsverhalten von Rüttelstopfsäulengruppen zutreffend beschreibt. Ein großmaßstäblicher und umfangreich instrumentierter in situ Versuch dient der Überprüfung der Modelle zur Berechnung des Tragverhaltens von Rüttelstopfsäulengruppen. Mit Hilfe des numerischen Modells wurden umfangreiche Parameterstudien zur Ermittlung des Last-Verformungsverhaltens von Rüttelstopfsäulengruppen unter vertikaler Belastung durchgeführt. Auf der Grundlage der Parameterstudien wurden Bemessungsdiagramme entwickelt, welche die Setzungsverbesserung durch den Einsatz der Baugrundverbesserung zeigen. Aus den Untersuchungen wurden Empfehlungen für die Dimensionierung von Rüttelstopfsäulengruppen abgeleitet. Mit Hilfe des numerischen Modells kann eine Optimierung der Säulenanordnung im Hinblick auf eine wirtschaftliche Gründung von Einzelfundamenten auf Rüttelstopfsäulen erfolgen.

It is the prime objective of this thesis to describe the load deformation behaviour of a group of soil improvement stone columns under vertical load. All interactions participating in the overall load transfer mechanism are described in detail. The interactions result from specific circumstances of material and geometry. In general the three dimensional nature of the problem needs to be considered. Therefore model tests as well as in situ field trials are included in this study. By the process of introducing the stone column material into the ground its characteristics are modified. Measurements which accompany the execution of the field work monitor the qualitative and quantitative changes in the ground. Based upon these data a model is developed which allows the influence of the installation process to be considered in the calculations. By way of numerical calculations the influence of individual parameters of the overall system on the deformation behaviour is established. The model considers the structure in the three dimensional continuum. The kinematics of the problem in connection with constitutive law and boundary conditions lead to a boundary value problem which is resolved by the finite element method. The results of the field measurements together with those of the numerical calculations serve as basis for the analysis of the load carrying behaviour, clarification of the load transfer mechanism and establishing the interactions participating.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Kirsch, Fabian: Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Rüttelstopfsäulengruppen. 2004.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export