Betreuer| Name: | Univ.Prof. Dr.Ing. Wei Wu |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 1.Beurteilende(r) |
| Name: | Prof. Dr. Ronaldo Borja |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 2.Beurteilende(r) |
| Name: | Prof. Dr. Hai-Sui Yu |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 1. Berater |
| Name: | O.Univ.Prof. Dipl.-Ing. MSc. Dr.phil. Dr.techn. Konrad Bergmeister |
| Herkunftsbetrieb: | |
| Arbeit |
| Typ der Arbeit: | Dissertation |
| Sprache der Arbeit: | Englisch |
| Titel der Arbeit in Originalsprache: | Model tests of geosynthetic reinforced slopes in a geotechnical centrifuge |
| Titel der Arbeit in deutsch: | Model tests of geosynthetic reinforced slopes in a geotechnical centrifuge |
| Titel der Arbeit in englisch: | Model tests of geosynthetic reinforced slopes in a geotechnical centrifuge |
| Publikationsmonat: | 12.2012 |
| Seitenanzahl: | 121 |
| Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur |
| AC-Nummer: | AC07815290 |
| Abstract |
| Abstract in Deutsch: | Aufgrund finanzieller, technischer und ökologischer Vorteile wurden in den letzen Jahren geokunststoffbewehrte Böschungen und Stützkonstruktionen vermehrt eingesetzt. Modellversuche in einer geotechnischen Zentrifuge sind eine aussagekräftige Methode der physikalischen Modellierung solch bewehrter Konstruktionen, mit dem Vorteil den Bruchmechanismus an einem maßstabsgetreuen Modell zu beobachten. Um den Spannungszustand der realen Konstruktion (Prototyp) in dem um einen Faktor 1/N reduzierten Modell nachzubilden, wird die Modellböschung einem N mal größerem Gravitationsfeld ausgesetzt.
In dieser Dissertation wurden mögliche Bruchversagen von geotextilbewehrten Böschungen mittels Zentrifugenmodellversuche untersucht. Die Zugfestigkeit und Überlappungslänge der Geotextilien sowie die Neigung der Modellböschung wurden variiert. Fotos, welche während eines Versuchs aufgenommen werden, dienen der Berechnung von Verformungen im Boden. Hierfür eingesetzt wurde Particle Image Velocimetry (PIV).
Die Auswertung der Versuche ergab, dass der Bruch auf halber Böschungshöhe initiiert wurde. Das Versagen resultierte aus der Überschreitung der Zugfestigkeit des Geotextils und nicht durch das Ausziehen desselben. Die Lage der Scherfläche ist unabhängig von der Zugfestigkeit des Geotextils, jedoch abhängig von der Scherfestigkeit des Bodens. Wie erwartet versagten Böschungen mit höherer Neigung bereits bei niedrigerer Zentrifugalbeschleunigung, was eine niedrigere Böschungshöhe impliziert. Einen wesentlichen Beitrag zur Böschungsstabilität lieferte eine tiefere Verankerung des übergeschlagenen Geotextils. Ein sekundärer Bewehrungseffekt entstand, sobald die Verankerungslänge den Bereich einer möglichen Scherfuge passierte. Die Lage der Scherfuge, ermittelt durch PIV, stimmte überein mit den Rissstellen der ausgegrabenen Geotextilen. Abschließend kann festgestellt werden, dass PIV eine effiziente Methode ist, um das Versagen geotextilbewehrter Böschungen zu untersuchen. |
| Abstract in Englisch: | Geosynthetic-reinforced slopes and walls became very popular in recent years because of their financial, technical, and ecological advantages. Centrifuge modelling is a powerful tool for physical modelling of reinforced slopes and offers the advantage to observe the failure mechanisms of the slopes. In order to replicate the gravity induced stresses of a prototype structure in a geometrically 1/N reduced model, it is necessary to test the model in a gravitational field N times larger than that of the prototype structure.
In this dissertation, geotextile-reinforced slope models were tested in a geotechnical centrifuge to identify the possible failure mechanisms. Slope models were tested by varying slope inclination, tensile strengths of the geotextiles, and overlapping lengths. Photographs of the geotextile reinforced slope models in flight were taken with a digital camera and the soil deformations of geotextile reinforced slopes were evaluated with Particle Image Velocimetry (PIV).
The experimental results showed that failure of the centrifuge models initiated at midheight of the slope, and occurred due to geotextile breakage instead of pullout. The location of the shear surface is independent of the tensile strength of the geotextile; it is dependent on the shear strength of the soil. It is logical to see that the required acceleration of the centrifuge at slope failure was decreased with increasing slope inclination. An important contribution to the stability of the slope models was provided by the overlapping of the geotextile layers. It has a secondary reinforcement effect when it was prolonged and passed through the shear surface. Moreover, the location of the shear surface observed with PIV analysis exactly matches the tears of the retrieved geotextiles measured carefully after the centrifuge testing. It is concluded that PIV is an efficient tool to instrument the slope failures in a geotechnical centrifuge.
|
| Schlagworte |
| Schlagwörter Deutsch: | Zentrifuge, PIV, |
| Schlagwörter Englisch: | |
| Sonstiges |
| Signatur: | D-16049 |
| Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | H87300 Institut für Geotechnik (IGT) |
Zurück zur Auswahl der Arbeiten
