TY - THES A1 - Hüttner, Susanne T1 - Numerische Untersuchungen zum Last-Verformungsverhalten von Untergrundverbesserungen organischer Böden mit nichtummantelten Sandsäulen N2 - Weiche organische Böden sind als Baugrund problematisch, dennoch lässt es sich immer häufiger nicht vermeiden, diese mit Infrastrukturprojekten zu queren. Hierfür sind Bodenverbesserungsmaßnahmen erforderlich. Der Einsatz von granularen Säulen kann den Untergrund verbessern und die Konsolidation beschleunigen. Jedoch weisen die organischen Böden eine geringe undrainierte Scherfestigkeit auf, so dass das in Deutschland weit verbreitete Verfahren der Rüttelstopfsäulen nicht zum Einsatz kommen kann. Es konnte in vorausgehenden Arbeiten bereits gezeigt werden, dass das aus Japan stammende Verfahren der Sandverdichtungspfähle auch in Mudden und Torfen angewandt werden kann, ohne dass die Säulen auf Grund fehlender radialer Stützung versagen. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Laborversuche, u.a. Oedometer- und Triaxialversuche, nachgerechnet um die Eignung der Stoffmodelle Soft Soil Creep und Visco-Hypoplastizität für die untersuchten Böden mit unterschiedlichen organischen Anteilen zu verifizieren. Die Modellierung des Säule-Boden-Verbundsystems mit dem FE-Programm Plaxis soll einen Beitrag zum Verständnis des Setzungsverhaltens liefern und Kenntnisse zu den relevanten Einflussfaktoren. Die Ergebnisse der Variation des Flächenverhältnisses von Säule zu Boden wurde mit analytischen Bemessungsverfahren und Modellversuchen aus der Literatur verglichen. Außerdem wurde eine Sensitivitätsanalyse bezüglich verschiedener Bodenparameter und Modellannahmen durchgeführt. Des Weiteren wurde die Baugrundverbesserung von Böden mit unterschiedlichen organischen Anteilen untersucht. Neben der Modellierung des Bodenersatzverfahrens als ”wished in place“, wurde das Bodenverdrängungsverfahren mit Hilfe einer Hohlraumaufweitung simuliert. Am Beispiel eines dokumentierten Bauvorhabens wurde aufgezeigt, dass es mit den gewonnenen Erkenntnissen möglich ist, durch eine FE-Simulation eine gute Prognose der Messergebnisse aufzustellen. Im Zuge der Weiterentwicklung des numerischen Versuchsstands und der Ableitung eines Bemessungsansatzes für das Bodenersatzverfahren wären ergänzende Untersuchungen zur Anisotropie des Materials und eine zusätzliche Verifizierungen in situ wünschenswert. Um den Versuchs- und Simulationsaufwand möglichst gering zu halten, wird eine statistische Versuchsplanung (DOE) empfohlen. KW - FE-Modellierung KW - Visco-Hypoplastizität KW - Bodenersatz KW - Hohlraumaufweitung KW - Flächenverhältnis KW - Sensitivitätsanalyse KW - Bodenverdrängung KW - Maßstabsabhängigkeit Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.14279/depositonce-23106 CY - Berlin ER -