Felsbau - Vorlesung - Universität Kaiserslautern

Technische Universität Kaiserslautern
Fachgebiet Bodenmechanik und Grundbau
Prof. Dr.-Ing. C. Vrettos
Arbeitsblätter zur
Vorlesung Felsbau
Blatt
2. 1
2 GEFÜGEDARSTELLUNG, STANDSICHERHEITEN
2.1 Darstellung von Trennflächen
Lagenkugel:
Die Lagenkugel ist ein Hilfsmittel, um die Raumlage von Flächen und Richtungen
darzustellen und ihre Wechselwirkungen zueinander zu bestimmen. Es können die
räumlichen Bewegungsmöglichkeiten von Gleitkörpern bestimmt und die Parameter zur
Ermittlung des Grenzgleichgewichtes der Gebirgskörper ermittelt werden. Des weiteren
ist man in der Lage, Fels- und Kluftkörper auf ihr Kippverhalten hin zu untersuchen.
Betrachtet wird stets eine Halbkugel.
Gefügedarstellung in der Lagenkugel:
Die Raumlage von Trennflächen ist bestimmt durch die FALLRICHTUNG α und den
FALLWINKEL β. Für die Darstellung in der Lagenkugel wird eine Höhenlinie h der
Trennfläche K durch den Mittelpunkt der Halbkugel gelegt. Die Verschneidungskurve
zwischen Ebene und Halbkugeloberfläche ist ein Halbkreis (Abbildung 2.1).
N
W
N a
S
n
K
h
β f´
f
α
E
Großkreis
h : Höhenlinie
n : Normalenvektor
N a : Normalendurchstoßpunkt
f : Fallvektor
F : Durchstoßpunkt des
Fallvektors
f´ : Projektion des Fallvektors
in die Horizontalebene
K : Trennfläche (Kluft)
α : Fallrichtung
β : Fallwinkel
F
Abbildung 2.1: Räumliche Darstellungen einer Trennfläche
Die Trennflächenparameter α und β sowie die Verschneidungslinie der Ebene mit der
Halbkugeloberfläche werden üblicherweise in der Pollage der Lagenkugel dargestellt.
Diese erhält man durch Projektion der Halbkugeloberfläche in eine Horizontalebene. Da
Punkte am Rande der Halbkugelebene dann nahezu übereinfallen, wird eine Entzerrung
der Projektion vorgenommen SCHMIDT´sche Darstellung (Abbildung 2.2).