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Jahresbericht 2016 G² Gruppe Geotechnik

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Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig<br />

Leipzig University of Applied Sciences<br />

G 2 <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong>.<br />

<strong>Jahresbericht</strong> <strong>2016</strong><br />

Lehre, Studium, Weiterbildung Unsere Forschungsthemen Unsere Dienstleistungen<br />

G 2 <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

Eine Nachwuchsforschergruppe<br />

an der HTWK Leipzig


2 Grußwort<br />

Liebe Leserinnen und Leser,<br />

vor drei Jahren wurde ich, Prof. Al-Akel, an die HTWK<br />

für die Professur für Grundbau, Bodenmechanik und<br />

Umweltgeotechnik berufen und nun im September <strong>2016</strong><br />

habe ich mich der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> unter Leitung<br />

von Prof. Thiele angeschlossen. Ich freue mich auf die<br />

gemeinsame Arbeit und die Erweiterung meines Forschungsspektrums<br />

durch die fundierten Erfahrungen sowie<br />

die erfolgreiche Forschungsarbeit und interdisziplinäre<br />

Personalstruktur der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong>.<br />

Meine Forschungsschwerpunkte sind <strong>Geotechnik</strong>, Umweltgeotechnik,<br />

Deponiebau und Klimawandel. Die<br />

wachsenden Herausforderungen in diesen Bereichen der<br />

<strong>Geotechnik</strong> und die immer höheren Anforderungen an<br />

den Baustoff »Boden« bedürfen spezieller, praxisorientierter<br />

Lösungen. Zu den gestellten Aufgaben bzw. Problemfeldern<br />

zählen die veränderten klimatischen Bedingungen<br />

und deren Einfluss auf unsere Bauweisen.<br />

Ob es um Deichbau /-sanierung, Erd- oder Deponiebau<br />

sowie Rekultivierungsarbeit geht, es handelt sich oft<br />

um die folgenden Fragen: Wie kann ein Bauwerk sicher<br />

und gleichzeitig wirtschaftlich hergestellt werden? Welche<br />

Sicherheitsreserven sind im Baubestand unter Beachtung<br />

der neuen Beanspruchungen noch vorhanden?<br />

Und wie kann die Funktionalität für lange Zeiträume<br />

gesichert werden?<br />

Ein weiteres Problemfeld wird immer sichtbarer und<br />

prekärer – die knapp gewordenen Ressourcen an natürlichen<br />

Böden für unsere Bautätigkeiten. Dazu zählen<br />

u. a. Rekultivierungsarbeiten für Brachflächen, Tagebaulandschaften<br />

und Oberflächenabdeckung von Deponien.<br />

Auch im Hochbausektor werden natürliche Böden<br />

gebraucht. Die bekannten natürlichen Lagerstätten in<br />

Deutschland sind sogar bei optimistischer Schätzung<br />

innerhalb der nächsten 5 bis 6 Jahrzehnte aufgebraucht.<br />

Die Wiederverwertung der aktuell großen Massenströme<br />

der mineralischen Abfälle muss in der nahen Zukunft<br />

mehr in den Focus gestellt werden. Einerseits muss die<br />

Knappheit an Deponievolumen entschärft und andererseits<br />

müssen im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes<br />

Lösungen gefunden werden, um die natürlichen Ressourcen<br />

zu schonen.<br />

Die Bewältigung dieser Aufgaben erfordert das Mitwirken<br />

verschiedener Fachdisziplinen und vertieftes fachliches<br />

Wissen. Die personellen, fachlichen sowie die technischen<br />

Kapazitäten der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> bilden<br />

eine solide Grundlage für die Bewältigung der oben<br />

genannten Aufgaben.<br />

Ich freue mich auf die Mitarbeit, Ihr<br />

Prof. Dr.-Ing. Said Al-Akel<br />

Die <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> im Mai <strong>2016</strong>


Editorial<br />

3<br />

Editorial<br />

Geotechnische Forschung in <strong>2016</strong> an der HTWK Leipzig<br />

Mit diesem Heft halten Sie bereits zum zweiten Mal<br />

einen Jahresrückblick der Nachwuchsforschergruppe <strong>G²</strong><br />

<strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> an der HTWK Leipzig in den Händen.<br />

Wieder berichten wir von unseren Aktivitäten rund um<br />

unsere Forschungsschwerpunkte der Modifizierung, Prüfung<br />

und Kennwertverbesserung von Böden im Grundund<br />

Erdbau, dem alternativen Materialeinsatz sowie der<br />

Optimierung und Weiterentwicklung geotechnischer Einbau-<br />

und Verdichtungsgeräte. Außerdem informieren wir<br />

Sie über unsere Maßnahmen in Lehre, Studium und Weiterbildung.<br />

Sie finden alle Informationen zur Öffentlichkeitsarbeit<br />

der <strong>Gruppe</strong> am Ende dieses Heftes.<br />

Diesmal schauen wir zurück auf das vergangene Jahr<br />

<strong>2016</strong> und geben Ihnen wieder einen Einblick in die Bereiche<br />

Forschung, Lehre und Dienstleistung. Bei all diesen<br />

»alltäglichen« Dingen gibt es innerhalb dieser<br />

spannenden <strong>Gruppe</strong> junger Nachwuchswissenschaftler<br />

viele mühevolle, prägende und glückliche Momente der<br />

Entwicklung und Veränderung. Eine sehr wichtige Aufgabe<br />

ist es geworden, die <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> stärker<br />

als bisher zu strukturieren, zu sichern, zu entwickeln,<br />

zu vernetzen und einzubinden in die hochschulpolitischen<br />

Pläne und Ziele sowie eine sichere und dauerhafte<br />

wissenschaftliche, finanzielle und persönliche Perspektive<br />

für alle Mitwirkenden zu schaffen. Sehr glücklich<br />

bin ich daher, hier einen ausgezeichneten und engen<br />

Kollegen, Herrn Professor Said Al-Akel, für die Mitarbeit<br />

in der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> gewonnen zu haben. Seine<br />

fachliche und persönliche Mitwirkung bei uns wird<br />

unsere <strong>Gruppe</strong>narbeit bereichern und Sie ab jetzt auch<br />

in umweltgeotechnischen Belangen aus der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong><br />

<strong>Geotechnik</strong> heraus informieren.<br />

Deutlich wiederhole ich mein Angebot aus dem letzten<br />

Jahresrückblick 2015: Gerne möchten wir als <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong><br />

<strong>Geotechnik</strong> für Ihre Forschungsideen und geotechnische<br />

Problemstellungen Ihr Partner sein. Nehmen Sie Kontakt<br />

zu uns auf, wenn Sie denken, wir können Ihr Anliegen<br />

mit Ihnen gemeinsam schärfen, Ziele definieren und Lösungen<br />

aus einer praxisorientierten Forschung heraus<br />

erarbeiten. Gleiches gilt auch für den Bereich unserer<br />

Dienstleistungen – Sie finden einige Angaben dazu am<br />

Ende dieses Heftes. Falls Sie darüber hinaus auch noch<br />

Interesse an unseren quartalsweisen newslettern oder<br />

Flyern zu unseren Graduierungsthemen haben, kontaktieren<br />

Sie uns – wir senden Ihnen diese dann gerne zu.<br />

Viel Spaß bei der Lektüre, Ihr<br />

Prof. Dr.-Ing. Ralf Thiele<br />

<br />

Inhalt<br />

Grußwort 2<br />

Editorial 3<br />

<strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> 4<br />

Lehre, Studium, Weiterbildung 6<br />

Unsere Forschungsthemen 7<br />

Unsere Dienstleistungen 10<br />

Öffentlichkeitsarbeit 12<br />

Graduierungsarbeiten 14<br />

Leistungsumfang <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> 15


4 G 2 <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

G 2 <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

Ausgewählte Schwerpunkte der Nachwuchsforschergruppe in <strong>2016</strong><br />

Arbeits- und Kompetenzfelder<br />

der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

Nachdem wir im letzten Jahresrückblick die Nachwuchsforschergruppe<br />

<strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> insgesamt vorgestellt<br />

haben, wollen wir in diesem Rückblick einige wichtige<br />

Aspekte und Ereignisse etwas näher darstellen.<br />

<strong>Gruppe</strong>nentwicklung<br />

Die <strong>Gruppe</strong> <strong>G²</strong> ist im Jahr <strong>2016</strong> auf 11 Mitarbeiter und<br />

6 langfristig mitarbeitende Studenten gewachsen. Eine<br />

sol che <strong>Gruppe</strong> finanziell zu sichern, fachlich zu entwickeln,<br />

Forschungs- und Dienstleistungsaufgaben erfolgreich<br />

abzuarbeiten und unseren wissenschaftlichen Nachwuchs<br />

zu qualifizieren ist eine umfängliche Aufgabe. Prof. Thiele<br />

und Dr. Sandig haben deshalb gemeinsam ein Forschungsund<br />

Qualifizierungskonzept für die Nachwuchsforschergruppe<br />

erarbeitet (siehe Abbildung oben) und damit<br />

wichtige Bausteine für die perspektivische <strong>Gruppe</strong>nentwicklung<br />

erstellt. Da in allen unseren geotechnischen<br />

Arbeitsbereichen die Mess-, Prüf-, Steuer- und Datenverarbeitungsaufgaben<br />

immer wichtiger werden, haben<br />

wir unsere Forschungsgebiete um den Teil »Geotechnisches<br />

Mess- und Prüfwesen« und unsere Kompetenzfelder um<br />

»Wirtschaftswissenschaften« und »Elektro- & Informationstechnik«<br />

erweitert und zwei Elektroingenieure aus<br />

der Forschungslandschaft der HTWK in unsere <strong>Gruppe</strong><br />

integriert. Außerdem wollen wir den Bereich der Auftragsforschung<br />

entwickeln (siehe Teil Dienstleistungen)<br />

und haben zum Jahresende einen ersten Auftrag erhalten.<br />

Im Herbst <strong>2016</strong> konnten wir Prof. Dr.-Ing. Said Al-Akel<br />

für unsere <strong>Gruppe</strong> gewinnen (siehe vordere Umschlagseite).<br />

Er wird uns damit in unseren Forschungsthemen durch<br />

seine Forschungsstärke im Bereich der Umweltgeotechnik<br />

und des Deponiebaus, auch unter dem Aspekt des Klima -<br />

wandels, bereichern. Die Leitung der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

besteht nun aus Prof. Thiele, Prof. Al-Akel und Dr. Sandig,<br />

der in diesem Jahr viele Aufgaben in der <strong>Gruppe</strong>nleitung<br />

übernommen hat. Mit dieser neuen, erweiterten <strong>Gruppe</strong>nleitung,<br />

un serer Struktur aus Arbeitsbereichen und<br />

Kompetenzfeldern sowie unserer interdisziplinären Mannschaft<br />

sehen wir uns gut aufgestellt für die geotechnische<br />

Forschung, Dienstleistung und Lehre an der HTWK Leipzig<br />

und ste hen Ihnen gerne als erfahrener Forschungspartner<br />

zur Verfügung.<br />

Vorträge/Präsentationen/Tagungen<br />

Unsere Teilnahme an Tagungen mit spannenden Vorträgen,<br />

die Ausrichtung von eigenen Veranstaltungen und die<br />

Präsentation auf Hochschulveranstaltungen sind für<br />

uns sehr wichtige Bausteine im Rahmen der Vernetzung<br />

mit Wirtschaft und Wissenschaft, in der Öffentlichkeitsarbeit<br />

und in der Förderung des wissenschaftlichen<br />

Nachwuchses. Einen Gesamtüberblick dazu finden Sie<br />

unter Öffentlichkeitsarbeit.<br />

Wir haben in <strong>2016</strong> auf zwei internationalen und sieben<br />

nationalen Veranstaltungen/Tagungen vorgetragen. Wir<br />

waren auf dem »Tag der Wissenschaft« und der »Langen<br />

Nacht der Wissenschaft« der HTWK Leipzig mit unserem<br />

Modellstand zur Verdichtung, Videosequenzen, Postern,<br />

Flyern und Mitmachexperimenten vertreten.<br />

Mittlerweile richten wir selber 3 Tagungen aus bzw.<br />

sind an deren Organisation beteiligt. Jeweils zum<br />

12. Mal fanden im Februar <strong>2016</strong> die Erdbaufachtagung<br />

mit dem Thema »Wasser und Boden« und die Deponiefachtagung<br />

mit dem Thema »Planung, Bau, Betrieb,<br />

Stilllegung, Nachsorge und Nachnutzung von Deponien«<br />

statt. Mit jeweils über 200 Teilnehmern haben sich<br />

beide Tagungen fest im geotechnischen Veranstaltungskalender<br />

etabliert. Auf beiden Tagungen finden Sie uns<br />

als <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> mit Informationsständen und


G 2 <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

5<br />

Ausstellungsflächen zu unseren Forschungsarbeiten. Als<br />

neue Veranstaltungsreihe haben wir im Jahr <strong>2016</strong> das<br />

<strong>Geotechnik</strong>seminar ins Leben gerufen – dazu weiter<br />

unten gleich mehr.<br />

Auf der 34. Baugrundtagung in Bielefeld präsentierte<br />

die Fa. Geomation eine Weiterentwicklung ihrer Triaxial -<br />

anlage, die in gemeinsamer Arbeit mit der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong><br />

<strong>Geotechnik</strong> im Rahmen unseres Forschungsprojektes<br />

TCDyn entstanden ist. Die Standbetreuung erfolgte<br />

unter Mitwirkung von <strong>G²</strong>-Mitarbeitern.<br />

Stand der Fa. Geomation auf der 34. Baugrundtagung<br />

in Bielefeld, Standbetreuung unter Mitarbeit von<br />

G 2 Mitarbeitern<br />

<strong>Geotechnik</strong>seminar<br />

Gespräche. Ab jetzt ist in jedem Semester ein <strong>Geotechnik</strong>seminar<br />

mit 4–5 Vorträgen geplant. Sie sind dazu<br />

herzlich eingeladen – als Vortragende und Zuhörer.<br />

Sonstiges<br />

Zum »Tag der Wissenschaft« am 8. Juni <strong>2016</strong> wurde an<br />

der HTWK Leipzig das Graduiertenzentrum GradZ gegründet<br />

und Dr. Sandig in den Wissenschaftlichen Beirat gewählt.<br />

Basierend auf einem Nachwuchsförderungskonzept soll<br />

das GradZ dem wissenschaftlichen Nachwuchs der<br />

HTWK bestmögliche Promotionsbedingungen bieten.<br />

Mit unseren Erfahrungen aus der <strong>Gruppe</strong> werden wir<br />

aktiv zum Gelingen beitragen.<br />

Ende August unternahmen wir als <strong>Gruppe</strong> eine Bootstour<br />

auf der Weißen Elster und anschließend wurde im Küchenholz<br />

gegrillt.<br />

Unsere Mitarbeiterin Frau Rosa Elena Ocaña Atencio hat<br />

bei der feierlichen Immatrikulation im Gewandhaus am<br />

10. Oktober <strong>2016</strong> den DAAD Preis als herausragende<br />

ausländische Studentin erhalten.<br />

Über unsere Internetseite www.g2-gruppegetechnik.de<br />

informieren wir Sie wie gewohnt über Aktuelles aus der<br />

<strong>Gruppe</strong>. Dort finden Sie auch die seit 2 Jahren quartalsweise<br />

erscheinenden newsletter, Flyer zu Graduierungsarbeiten<br />

und vieles mehr. Es gibt einen E-Mail-Verteiler der<br />

Grup pe, über den Sie immer alle Neuigkeiten erfahren<br />

(newsletter, Termine, <strong>Geotechnik</strong>seminar usw.) – bei Interesse<br />

schreiben Sie uns (info@g2-gruppegeotechnik.de).<br />

DAAD Preis für unsere<br />

Mitarbeiterin<br />

Rosa Elena Ocaña Atencio<br />

Mit dem Wintersemester <strong>2016</strong>/17 haben wir an der<br />

HTWK Leipzig das 1. <strong>Geotechnik</strong>seminar eröffnet. Es soll<br />

den Austausch in Forschung und Lehre zwischen der<br />

HTWK Leipzig sowie unseren Studierenden mit der Baupraxis<br />

durch Fachvorträge aus der Bauwirtschaft und<br />

aus unserer Nachwuchsforschergruppe fördern. Wir wollen<br />

damit die Vernetzung zwischen der Wissenschaft und<br />

Praxis fördern und Kontaktmöglichkeiten zwischen der<br />

Praxis und den Studierenden anbieten. So boten die<br />

5 Ein zelveranstaltungen interessante Einblicke in das<br />

geotechnische Baugeschehen in und um Leipzig und anschließend<br />

blieb ausreichend Zeit für Diskussionen und<br />

Gegenwärtig arbeiten in der G 2 <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong>:<br />

Prof. Dr.-Ing. Ralf Thiele Leitung der Nachwuchsgruppe<br />

Prof. Dr.-Ing. Said Al-Akel Leitung der Nachwuchsgruppe<br />

Dr.-Ing. Friedemann Sandig Leitung der Nachwuchsgruppe,<br />

Projektleiter Säulen und Triax<br />

M.Sc. Holger Pankrath<br />

Projektleiter Verdichtung<br />

M.Eng. Alexander Knut<br />

Projektleiter Verdichtungsmessung<br />

M.Sc. Rosa Elena Ocaña Atencio Mitarbeiterin Verdichtung<br />

M.Sc. Sven Martin<br />

Mitarbeiter Triaxialmessung<br />

B.Eng. Jan Zimmer<br />

Mitarbeiter Säulen<br />

Dipl.-Ing. Daniel Käßler Projektleitung Messtechnik<br />

Dipl.-Ing. Michael Eiserbeck Projektleitung Messtechnik<br />

Dipl.-Ing. Jochen Holdt Laborleiter<br />

B.Eng. Robert Wedermann Mitarbeiter Werkstatt/Fertigung<br />

cand.-ing. Eric Vossebrecker Mitarbeiter Labor- und Feldprüfung<br />

cand.-ing. Susann Torfstecher Mitarbeiterin Laborprüfung<br />

cand.-ing. Helene Böhme Mitarbeiterin Säulen<br />

cand.-ing. Clara Schmidt-Rohlfing Mitarbeiterin Bodenverbesserung<br />

cand.-ing. Julian Röntgen Mitarbeiter Messtechnik<br />

Bootsausflug auf den Leipziger Gewässern


6 Lehre, Studium, Weiterbildung<br />

Lehre, Studium, Weiterbildung<br />

Projekt <strong>Geotechnik</strong><br />

Exkursion zum Tunnel<br />

Hirschhagen<br />

Neben den Vorlesungen und Seminaren bieten wir den<br />

Studierenden zusätzlich praxisnahe Lehrbausteine wie Exkursionen,<br />

Projekte und Praxisvorträge an, die wir nachfolgend<br />

exemplarisch für <strong>2016</strong> vorstellen.<br />

Exkursionen<br />

Den Tunnel Hirschhagen bei Kassel haben wir mit den<br />

Studierenden im Fach Fels- und Tunnelbau besichtigt.<br />

Nach der Erläuterung der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise<br />

durch das Unternehmen BARESEL ging es mit<br />

Kleinbussen in den Tunnel. Es erfolgte gerade das Schuttern<br />

(Aufladen) des ausgesprengten Materials sowie der<br />

Anker- und Gurteinbau einschließlich der Spritzbetonherstellung.<br />

Außerdem konnten wir die Folienverlegung<br />

im Ulmen- und Firstbereich, die Betonage mit den speziellen<br />

Tunnelschalwagen und die cut and cover Bauweise<br />

verfolgen. Exkursionen im Fach <strong>Geotechnik</strong> führten uns<br />

auch auf die Baustelle der A 72. Hier erläuterte uns das<br />

Unternehmen BAUER-Spezialtiefbau die Baugrundverbesserung<br />

durch Rüttelstopfverdichtung und Austauschbohrungen.<br />

Die Firma KELLER Grundbau erklärte uns auf Baustellen<br />

in Leipzig die Herstellung einer wasserdichten<br />

Baugrube durch eine überschnittene Bohrpfahlwand mit<br />

einer HDI-Sohle und die Herstellung einer verankerten<br />

Trägerbohlwand. Im Fach Umweltgeotechnik besuchten<br />

wir die Deponie Cröbern bei Leipzig.<br />

Die Aufgabe im Projekt <strong>Geotechnik</strong> besteht darin, dass<br />

Masterstudenten in Zweiergruppen ein Baugrundgutachten<br />

inklusive aller technischen Arbeiten für ein tatsächliches<br />

Bauprojekt erstellen. Ziel dieses Projektes ist es, das die<br />

Studierenden alle erworbenen geotechnischen Fähigkeiten<br />

in einem Gesamtprojekt bündeln und anwenden. Die <strong>Gruppe</strong>n<br />

müssen dazu die Bauaufgabe analysieren, durch Recherchen<br />

Daten zum Baufeld sammeln, die erforderlichen<br />

Erkundungen sowie die Bodenanalysen eigenständig planen<br />

und unter Anleitung ausführen. Aufbauend auf rechnerbasierten<br />

erdstatischen Berechnungen und Nachweisen<br />

muss abschließend eine Gründungsempfehlung mit Ausführungsüberlegungen<br />

erarbeitet, präsentiert und verteidigt<br />

werden. Die Betreuung erfolgte durch die <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong><br />

<strong>Geotechnik</strong>.<br />

Sondervorlesungen<br />

Im Masterstudium bieten wir für vertiefende Themen Sondervorlesungen<br />

an. So erfahren die Studierenden durch<br />

Praxisvortragende von typischen Anforderungen, bautechnischen<br />

Besonderheiten und von Anwendungsbeispielen.<br />

In den Fächern Geotechnische Bauwerksüber -<br />

wachung und Flächengründungen fanden die Vorlesungen<br />

»Dynamische Probelastungen und Pfahlintegritätsprüfung«<br />

von Herrn Dr.-Ing. M. Schallert von der Gesellschaft<br />

für Schwingungsuntersuchung und dynamische Prüfmethoden<br />

Mannheim und »Geophysik in der Baugrunderkundung<br />

an Beispielen« von Herr Dipl.-Geophysiker<br />

T. Hohlfeld von Geophysik und <strong>Geotechnik</strong> Leipzig statt.<br />

Wir suchen immer spannende Exkursionsmöglichkeiten,<br />

Objekte für das Projekt <strong>Geotechnik</strong> und neue Sondervorlesungsthemen<br />

aus der Praxis. Wenn Sie etwas Interessantes<br />

haben, melden Sie sich gern bei uns, wir freuen<br />

uns auf diesbezügliche Einladungen.


Unsere Forschungsthemen 7<br />

Unsere Forschungsthemen<br />

Überblick über die geotechnischen Forschungsschwerpunkte in <strong>2016</strong><br />

Tiefwirkende Verdichtung –<br />

unser FuE-Projekt DynIm<br />

Die anwendungsnahe Forschung zur effektiven Bodenverdichtung<br />

und -verbesserung ist eine Kernkompetenz<br />

der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong>. Auf Basis des erfolgreich abgeschlossenen<br />

Projekts ECOmpact wurde im Frühjahr<br />

mit der Bearbeitung des neuen, darauf aufbauenden<br />

Forschungsvorhabens DynIm begonnen. Zielstellung ist<br />

die Verbesserung bzw. Neuentwicklung von Verfahren<br />

zur Bodenverdichtung mit einer Wirktiefe von bis zu 5m<br />

unter impulsartiger Anregung. Erstmals soll der Effekt<br />

einer künstlich erzeugten kinetischen Energie auf die<br />

Wirktiefe und die Flächenleistung untersucht werden.<br />

Zwei wesentliche Merkmale kennzeichnen das Projekt:<br />

Zum einen ist das Projektteam interdisziplinär zusammengesetzt<br />

und besteht neben zwei Bauingenieuren<br />

auch aus einem Maschinenbau- und einem Elektroingenieur.<br />

So sind wir in der Lage, übliche Gedankenwege<br />

zu verlassen und neue Ideen schnell und effektiv zu<br />

hinterfragen und umzusetzen. Wir werden damit den<br />

wachsenden Anforderungen des verzahnten wissenschaftlichen<br />

Arbeitens gerecht. Zum anderen können<br />

wir auf unsere erprobten Prüfwerkzeuge (numerische<br />

Simulation in ABAQUS, kleinskalige Versuche unter Laborbedingungen<br />

und Versuche im Feld) zurückgreifen<br />

und diese an die Fragestellungen anpassen.<br />

Das Jahr <strong>2016</strong> war vor allem durch die Weiterentwicklung<br />

unserer Prüfwerkzeuge und umfangreiche, experimentelle<br />

Studien in unseren Versuchsständen geprägt. Wir führen<br />

unsere numerischen Simulationen nun mit dem hypoplastischen<br />

Stoffgesetz mit der Erweiterung der intergranularen<br />

Dehnungen durch. Mit diesem aktuellen<br />

Stoffgesetzt sind wir in der Lage, bodendynamische<br />

Prozesse entsprechend dem aktuellen wissenschaftlichen<br />

Stand abzubilden. Die Implementierung und Kalibrierung<br />

wurde in Rücksprache mit Prof. von Wolffersdorff und<br />

Prof. Herle erfolgreich durchgeführt. Durch die vorhandene<br />

dynamische Triaxialanlage konnten wir die<br />

Ermittlung und Kalibrierung der hypoplastischen<br />

Stoffgesetzparameter zu großen<br />

Teilen selber durchführen. Für unsere kleinskaligen<br />

Versuchsaufbauten, in denen wir<br />

das Bodenverhalten in einem Schnittmodell<br />

beobachten können, wurde eine neue Hochgeschwindigkeitskamera<br />

angeschafft. Diese<br />

zeichnet die Bodenreaktion mit einer Auflösung<br />

von mehr als 1.600 Bilder je Sekunde<br />

(mehr als Full HD) auf. Damit konnte die<br />

Datenqualität unserer Versuchsaufbauten<br />

weiter verbessert werden. Ferner wurde ein<br />

Modul mit künstlich erzeugter kinetischer Energie für<br />

einen Versuchsstand entwickelt und hergestellt, mit dem<br />

wir bestehende Fallgewichte beaufschlagen können.<br />

In einer umfangreichen Studie wurde ein Modell der dynamischen<br />

Intensivverdichtung unter Erdschwere in<br />

unseren Versuchsaufbauten untersucht. Wir sind dabei<br />

der Frage nachgegangen, welchen Einfluss die kinetische<br />

Energie und die Form des Verdichtungswerkzeuges auf<br />

die Wirktiefe und auf die Flächenleistung des Sys tems<br />

hat. Für 2017 planen wir erste Versuche mit unserem<br />

kinematischen Modul der dynamischen Intensivverdichtung,<br />

Feldversuche und weitere numerische Berechnungen.<br />

Projektdaten:<br />

Förderkennzeichen: MF150157<br />

Förderprogramm:<br />

INNO-KOM-OST<br />

Laufzeit: 4/<strong>2016</strong>–8/2018<br />

Projektbearbeiter:<br />

Holger Pankrath, Alexander Knut,<br />

Rosa Ocaña Atencio, Daniel Käßler<br />

Links: Versuche am<br />

Modell kasten M<br />

Mitte: Systemskizze<br />

zur impulsartigen<br />

Boden verdichtung<br />

Rechts: impulsartig und<br />

dynamisch arbeitende<br />

Verdichtungsgeräte


8 Unsere Forschungsthemen<br />

Projektdaten:<br />

Förderkennzeichen: 03FH025I3<br />

Förderprogramm:<br />

Forschung an Fachhochschulen<br />

Laufzeit: 09/2013 – 08/2017<br />

Projektbearbeiter:<br />

Dr. Friedemann Sandig,<br />

Holger Pankrath, Jan Zimmer<br />

Weiche Bodenmischsäulen –<br />

unser FuE-Projekt lisoCOL<br />

Seit 2013 werden durch uns weiche Bodenmischsäulen<br />

zur ressourcenschonenden Setzungsreduzierung in Baufeldern<br />

mit hohem Verformungspotential untersucht.<br />

Grundprinzip des wissenschaftlich-technischen und wirtschaftlichen<br />

Forschungsansatzes ist dabei die Wiederverwendung<br />

von vor Ort anstehenden Bodenmassen<br />

schlechter Qualität und deren qualifizierte Umwandlung<br />

zu einem hochwertigen Erdbaustoff unter Anreicherung<br />

mit Wasser, Bindemitteln und Tonmineralen. Gemeinsam<br />

mit dem Forschungspartner BAUER Spezialtiefbau GmbH<br />

sollen alle wichtigen Baustoffkennwerte und Prüfmethoden<br />

festgelegt und ein technisches und wirtschaftliches<br />

Grundkonzept dieser neuartigen Baugrundverbesserung<br />

erarbeitet werden.<br />

Wissenschaftliche Schwerpunkte in <strong>2016</strong> waren die Eingrenzung<br />

der Materialparameter zur Absicherung eines<br />

optimalen Verbundes und wirksamer Interaktion<br />

mit dem Baugrund. Das neue Säulenmaterial<br />

wurde rheologisch und mechanisch auf<br />

eine wirtschaftliche Rezeptur, einen fließfähigen<br />

Konsistenzbereich, eine optimale<br />

Pumpbarkeit, eine moderate Frühfestigkeit<br />

von max. 2 N/mm² und eine Endsteifigkeit<br />

von max. 30 MN/m² festgelegt. Daneben lieferten<br />

Elementversuche im Triaxialstand weitere<br />

Aussagen zum Verhalten einzelner Säulenelemente<br />

in einer simulierten Einbautiefe.<br />

Durch die Mitarbeit der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

im DGGT-Arbeitskreis 2.8 »Empfehlungen und Hinweisen<br />

für die Herstellung, Bemessung und Qualitätssicherung<br />

von Stabilisierungssäulen« wurden Steifigkeitsverhältnisse<br />

zwischen Boden und Säule präzisiert. Hauptziel<br />

der weichen Bodenmischsäulen ist eine Setzungsreduktion,<br />

eine Tragfähigkeitserhöhung wird nur sekundär<br />

angestrebt. Die Arbeiten konzentrieren sich auf aufstehende<br />

weiche Säulen mit Durchmessern von ca. 30 bis<br />

60cm und wenigen Metern Länge. Die Besonderheit liegt<br />

dabei in dem flexiblen Tragverhalten, welche diese Stabilisierungssäulen<br />

gegenüber herkömmlichen, oft starr<br />

wirkenden pfahlartigen Bauteilen aus Mörtel oder Beton<br />

aufweisen. Simuliert, hergestellt und geprüft wurden im<br />

Sommer <strong>2016</strong> erstmals im Freiversuch Säulen mit unterschiedlichen<br />

Durchmessern und Materialzusammen -<br />

setzungen. Eine erste Auswertung der statischen Prüfversuche<br />

belegt eine Setzungsreduktion von bis zu 37%<br />

gegenüber dem unverbesserten Baugrund. Als technologisches<br />

Einbaukonzept wurden gemeinsam mit dem<br />

Projektpartner verdrängende und nicht verdrängende<br />

Verfahren unter Verwendung einer ex-situ-Mischanlage<br />

(stationär oder mobil) in unterschiedlichen Baustellensituationen<br />

untersucht und herkömmlichen technologischen<br />

Verfahren gegenübergestellt. In diesem Variantenvergleich<br />

konnte belegt werden, dass durch die neue<br />

Methode praxisrelevante Gesamtkosten je Säulenmeter<br />

und zusätzliche Kosteneinsparungen durch Wegfall des<br />

Abtransportes von nicht nutzbaren Bodenmassen<br />

erwartet werden können.<br />

Bis Sommer 2017 werden sich unsere Untersuchungen<br />

auf unterschiedliche Nachweise zum Tragverhalten und<br />

Wirkungsgrad der neuen weichen Bodenmischsäulen<br />

konzentrieren. Es werden dann u. a. optische Verformungsmessungen<br />

im Halbmodell, numerische Berechnungen<br />

und skalierte Belastungsversuche in den Versuchsstätten<br />

der HTWK Leipzig im Vordergrund stehen.<br />

Das Projekt wird mit umfangreichen Feldprüfungen im<br />

Herbst 2017 abgeschlossen.<br />

Unser erstes Probefeld mit Stabilisierungssäulen<br />

Laborversuche zum Säulenmaterial


Unsere Forschungsthemen<br />

9<br />

Dynamische Messungen im Labor –<br />

unser FuE-Projekt TCDyn<br />

Die messtechnische Erhebung bodenmechanischer Kennwerte<br />

einer mechanisch beanspruchten Bodenprobe<br />

erfolgt durch triaxiale Laborversuche. Dadurch kann<br />

man die Beanspruchung einer Bodenprobe in einer gewünschten<br />

Tiefe unter Berücksichtigung der Axial- und<br />

Radialspannungen simulierten. Dabei wird nach einem<br />

Sättigungsvorgang ein isotroper Spannungszustand eingeleitet,<br />

der der Ursprungsspannung der Bodenprobe<br />

entspricht. Anschließend erfolgt eine Überbelastung<br />

durch eine eingekoppelte Axiallast. Für den Triaxialversuch<br />

wird ein zylindrisches Bodenelement in einer Triaxialzelle<br />

durch umgebendes Zellwasser radial belastet. Die axiale<br />

Lasteinleitung erfolgt durch das Eindrücken eines Laststempels.<br />

Zusätzlich kann der Druck des Porenwassers<br />

innerhalb des Bodenelements gemessen bzw. beeinflusst<br />

werden. Durch Triaxialversuche erfassen wir bodenmechanische<br />

Kennwerte wie Bruchspannungen, Kohäsion<br />

und Scherfestigkeit nach DIN 18137-2. Eine Darstellung<br />

und Auswertung der Messergebnisse erfolgt am<br />

MOHR’schen Spannungskreis durch eine eigene Anwendung.<br />

Bautechnisch ergeben sich häufig plastische und<br />

elastische Verformungen des Boden-Wasser-Luft-Systems<br />

durch zeitlich veränderliche dynamische Lasten. Diese<br />

sind beabsichtigt (z. B. Vibrationsverdichtung) oder<br />

nicht erwünscht (Maschine-Boden-Interaktion). Bei<br />

zeitlich veränderlichen Lasten treten typischerweise<br />

Frequenzen zwischen 20 bis 80 Hz auf. Die Zielstellung<br />

von <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> sowie dem Projektpartner<br />

und Gerätehersteller GEOMATION GmbH ist die Weiterentwicklung<br />

der bestehenden Triaxialanlage der HTWK<br />

Leipzig für die Durchführung hochfrequenter dynamischer<br />

Triaxialversuche. Deshalb erfolgte Anfang <strong>2016</strong> eine<br />

Analyse verschiedener Maschinenparameter (Lastamplituden-<br />

und Frequenzgang etc.) der integrierten Prüfpresse.<br />

Die Messungen dazu wurden unter Verwendung von Metall-<br />

und Kunststoffprobekörpern sowie von Karlsruher<br />

Sand und einem regionalen Auelehm durchgeführt. Das<br />

Messsystem der Prüfpresse wurde um einen Datenlogger<br />

erweitert, der eine Abtastung der Signale des Kraftund<br />

des Wegsensors auf 1 kHz ermöglichte. Um eine<br />

hochfrequente Bewegung des Laststempels auch bei<br />

starker plastischer Verformung einer Bodenprobe gewährleisten<br />

zu können, musste eine Rückwirkung der<br />

Axiallast auf den Zelldruck verhindert werden. Im Herbst<br />

<strong>2016</strong> wurde ein volumenkompensierender Zellaufsatz<br />

fertiggestellt, durch den nun eine Entkopplung zwischen<br />

Axial- und Radiallast möglich ist – damit haben wir<br />

erstmalig gemeinsam mit dem Forschungspartner für<br />

dieses versuchstechnische Problem eine funktionsfähige<br />

Lösung (Prototyp) entwickelt. In <strong>2016</strong> erstellten wir<br />

eine Übersicht über alle statischen und dynamischen<br />

Triaxialversuche, sowie deren Teilversuche mit Verweis<br />

auf die jeweilig gültige Norm (kann über uns oder über<br />

www.g2-gruppegeotechnik bezogen werden). Darauf<br />

aufbauend konnten wir das unterschiedliche Verhalten<br />

der Versuchsböden im dynamischen triaxialen Spannungsfeld<br />

nachweisen und beschreiben.<br />

In 2017 ist die Entwicklung und Fertigung<br />

eines Zelldruckerzeugersystems vorgesehen,<br />

welches in der Lage sein soll, eine große<br />

Wassermenge aus der Triaxialzelle hinein<br />

und heraus zu bewegen, um damit eine<br />

zeitlich veränderliche Radiallasteinleitung<br />

zu gewährleisten. Das Projekt TCDyn wird<br />

im Sommer 2017 abgeschlossen. Die <strong>G²</strong><br />

<strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> plant, ihre Forschungen<br />

auf dem Gebiet der Triaxialmessungen und<br />

-geräteweiterentwicklung auszubauen, deshalb<br />

sind weiterführende Forschungsanträge<br />

in Vorbereitung.<br />

Projektdaten:<br />

Gemeinsam mit Geomation entwickelter Druckausgleicher<br />

Modifizierter Druckversuch im Trixialgerät mit Datenerfassung<br />

durch Hochgeschwindigkeitskamera<br />

Förderkennzeichen: KF2180220SA4<br />

Förderprogramm:<br />

Zentrales Innovationsprogramm<br />

Mittelstand<br />

Laufzeit: 06/2015 – 05/2017<br />

Projektbearbeiter:<br />

Dr. Friedemann Sandig,<br />

Sven Martin<br />

Foto: Robert Weinhold, HTWK Leipzig


10 Unsere Dienstleistungen<br />

Unsere Dienstleistungen<br />

Mit unseren neu entwickelten Versuchsständen S und M<br />

können wir bodenmechanische Effekte in der Schnittebene<br />

optisch erfassen. Zur Dokumentation der Bodenveränderungen<br />

in der Schnittebene nutzen wir eine Hochgeschwindigkeitskamera<br />

und zeichnen mit bis zu 1.600<br />

Bildern pro Sekunde Bewegungen im Boden auf. Unter<br />

Anwendung der Particle Image Velocimetry (PIV) werden<br />

die Bewegung diskreter Bildbereiche während der Versuchsphase<br />

quantifiziert. Aus unserer mehrjährigen Forschung<br />

auf dem Gebiet der Verdichtung von Böden<br />

heraus können wir zeigen, dass dieses berührungslose<br />

und somit störungsfreie Messprinzip auch für die<br />

Beantwortung anderer geotechnischer Fragestellungen<br />

der Praxis bestens genutzt werden kann. Synchron zur<br />

Kamera können wir durch zusätzliche Messgeräte (Beschleunigungssensoren,<br />

induktive Wegaufnehmer, Drucksensoren<br />

o. ä.) spezielle Fragestellungen näher betrachten.<br />

Die Datenaufbereitung erfolgt über ISTRA 4D, für die<br />

Datenbearbeitung nutzen wir selbst entwickelte Matlab-Applikationen.<br />

Ringversuche im Bodenmechanischen Labor<br />

Laufender Versuch am<br />

Versuchsstand S<br />

Es bleibt unser Anliegen, unseren Auftraggebern nicht<br />

nur eine fachliche und zeitliche Zuverlässigkeit bei<br />

unseren Standardleistungen zu bieten, sondern auch<br />

ein kompetenter und vertrauter Partner in der fachlichen<br />

Begleitung bei speziellen Fragestellungen der <strong>Geotechnik</strong><br />

sowie bei der Entwicklung und Ausführung von Sonderprüfungen<br />

zu sein. Folgende Dienstleistungen bieten<br />

wir Ihnen an:<br />

Schnittmodelle und Datenerfassung mit<br />

Hochgeschwindigkeitskamera<br />

Wir beabsichtigen, das bodenmechanische Labor der<br />

HTWK Leipzig als Ausrichter von deutschlandweiten<br />

Ringversuchen zu etablieren. Als neutrale wissenschaftliche<br />

Prüfstelle für Ringversuche wurde das Labor bereits<br />

von der Deutschen Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS)<br />

anerkannt. Wir haben deshalb die Organisation, Leitung<br />

und Auswertung von bodenmechanischen Ringversuchen<br />

an der HTWK übernommen, an denen akkreditierte<br />

Labore aus ganz Deutschland teilnehmen. Die Akkreditierung<br />

gemäß DIN EN ISO/IEC 17025 und DIN EN<br />

ISO/IEC 17011 zeigt, dass wir ein kompetentes und<br />

vertrauenswürdiges Labor führen, welches eine fachliche<br />

und technische Kompetenz besitzt. In diesem Zusammenhang<br />

werden durch uns kontinuierlich statistische<br />

Auswertemethoden entwickelt, Laborabläufe optimiert<br />

und die erforderlichen Testversuche an standardisierten<br />

Prüfmaterialien für Ringversuche festgelegt.<br />

Hochwertige Bodenuntersuchungen<br />

Seit <strong>2016</strong> bieten wir verstärkt unsere Leistungen im Bereich<br />

von Spezialversuchen und hochwertigen Baustoffprüfungen<br />

an. Wir arbeiten hier interdisziplinär mit den<br />

Instituten für experimentelle Mechanik IFEM, dem<br />

Institut für Betonbau IFB und dem Institut für Wasserbau<br />

und Siedlungswasserwirtschaft IWS an der HTWK Leipzig<br />

zusammen. Der Schwerpunkt unserer Dienstleistungen<br />

liegt in der Kennwerterfassung für geotechnische und


Unsere Dienstleistungen<br />

11<br />

umweltgeotechnische Fragestellungen. Unser Versuchsstand<br />

für Triaxialversuche ermöglicht die normgerechte<br />

Durchführung von weg- und kraftgesteuerten CU-, UUund<br />

CD-Versuchen und auf Wunsch das Aufbringen von<br />

zyklischen und dynamischen Beanspruchungen auf<br />

Proben mit Durchmessern bis 100 mm. In diesem Bereich<br />

sind wir außerdem forschungsaktiv und unterstützen<br />

unsere Auftraggeber zusätzlich mit unserem Know-how<br />

zu Prüfvorgaben und Datenbewertung der Untersuchungen.<br />

Ausgeführt werden diese Versuche in unserem Feinlabor<br />

im Geutebrück-Bau der HTWK Leipzig, in welchem sich<br />

auch die Versuchsstände zur Wassersättigung, diverse<br />

Prüfpressen, ein CBR-Versuchsstand und unsere Kompressions-<br />

und Schergeräte befinden. Für diverse<br />

Auftraggeber haben wir so in diesem Jahr spezielle Prüfungen<br />

z. B. der Wasserdurchlässigkeit zur Qualitätssicherung<br />

von Deichbauwerken (AG: GGL Geophysik und<br />

<strong>Geotechnik</strong> Leipzig GmbH, Fugro Consult GmbH, GUD<br />

Ingenieurgesellschaft für <strong>Geotechnik</strong> und Umweltgeologie<br />

GmbH u. a.), Prüfungen von Korngemischen zur Qualitätssicherung<br />

für den Knoten Leipzig (AG: DB Engineering<br />

& Consulting) oder Steifigkeitsbestimmungen an Ringspaltmörteln<br />

(AG: Implenia Construction GmbH – Baustofftechnik)<br />

ausführt. Als neue Sonderdienstleistung<br />

haben wir auch die Messung von Längenänderungen bei<br />

kraft- und weggesteuerten Versuchen an natürlichen<br />

und künstlichen Baustoffen über XY-Dehnmessstreifen<br />

eingeführt. Für Fugro Consult GmbH wurde hier gegen<br />

Ende des Jahres eine Serie von Druckversuchen mit Erfassung<br />

von Längs- und Querdehnungsänderung an Eisenoolith-Kernproben<br />

und Mörtelproben zur Bewertung<br />

diverser Lokationen des Endlagerbergwerkes Schacht<br />

Konrad bearbeitet (siehe Titelfoto).<br />

Protokollsystem<br />

Unsere Ergebnisse aller bodenmechanischen Standardversuche<br />

werden von uns in einem im Jahr 2014 eigens<br />

entwickelten Protokollsystem dokumentiert. Neben den<br />

Originalmessdaten (xls, txt, ascii etc.) stellen wir bei<br />

Bedarf unseren Auftraggebern eine Fotodokumentation,<br />

eine Archivierung von Rückstellproben oder die Eintragung<br />

ihrer Ergebnisse in eine Datenbank zur Verfügung.<br />

Unser Protokollsystem (aktuell Version 1.4) wird durch<br />

uns ständig auf eine mögliche Änderung der Normung<br />

zur Durchführung und Auswertung der Versuche überprüft<br />

und aktualisiert.<br />

Messdienstleistungen<br />

Die <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> arbeitet mit einem System<br />

von Edelstahl-Grundwasserdatenloggern der Fa. Eijkelkamp<br />

vom Typ Mini-Diver mit Durchmessern von nur 22 mm.<br />

Im Messbereich bis 20 m bieten wir auf Basis der Diver-Suite®<br />

von Van Essen Instruments ein automatisiertes<br />

Grundwasser-Monitoring in Bestandsmessstellen an oder<br />

installieren temporäre Grundwasserstellen auf Wunsch.<br />

Die Messintervalle zur Aufzeichnung von Wasserdruck<br />

und -temperatur können je nach Fragestellung bis zu<br />

1 min betragen. Der interne Speicher kann 24.000 Messergebnisse<br />

erfassen und speichern. Diese geohydrologische<br />

Untersuchung bietet sich an, um bauvorbereitend die<br />

jahreszeitlichen Grundwasserschwankungen zu erfassen<br />

oder im Zuge einer Baumaßnahme Grundwasserhaltungen<br />

zu überwachen. Unsere Messungen bieten wir luftdruckkompensiert<br />

an. Zusätzlich begleiten wir auf Baustellen<br />

die Erfassung von Wasserentnahmemengen oder koordinieren<br />

die Entnahme und chemische Analyse von<br />

Grund- oder Entnahmewasser.<br />

Grundwasserdatenlogger<br />

Mini-Diver der Fa. Van Essen<br />

Instruments<br />

Gemeinsame Forschungsanträge<br />

Wir erarbeiten auf Wunsch unserer Partner und aus<br />

unserem eigenen wissenschaftlichen Interesse heraus<br />

unterschiedliche Konzepte der Forschungsfinanzierung.<br />

Mit 9-jähriger Erfahrung beraten wir Sie zu möglichen<br />

Forschungsanträgen mit der HTWK, erstellen mit Ihnen<br />

gemeinsam Forschungsanträge, vernetzen Sie mit Wissenschaft<br />

und Wirtschaft und schaffen interdisziplinäre<br />

Arbeitsfelder für Ihre Fragestellungen. Spezielle Anfragen<br />

aus der Industrie beantworten wir auch im Rahmen von<br />

Auftragsforschungen.<br />

Spannungs-Dehnungsmessungen mit speziellen<br />

Messanforderungen an einer Kernprobe aus 500 m Tiefe,<br />

Auftraggeber Fugro Consult GmbH (unser Titelfoto)


12 Öffentlichkeitsarbeit<br />

Öffentlichkeitsarbeit<br />

Veröffentlichungen, Bücher, Tagungen, Exkursionen, Sondervorlesungen<br />

Veröffentlichungen<br />

F. Sandig, J. Riedel (<strong>2016</strong>): Bewertung von Wasserdurchlässigkeitsmessungen im Feld und Labor, In: 12. Erdbaufachtagung<br />

<strong>2016</strong>, 05.–26. 02. <strong>2016</strong>, Tagungsband.<br />

H. Pankrath, A. Knut, R. Elena Ocaña Atencio, R. Thiele (<strong>2016</strong>): zwei wissenschaftliche<br />

Poster, Verdichtung von Böden mit größerer Tiefenwirkung – Potentiale aus 3 Jahren und<br />

Geotechnische Forschung an der HTWK Leipzig - Schwergewichte der Verdichtung, »Tag der<br />

Wissenschaft <strong>2016</strong>« HTWK Leipzig, 08. 06. <strong>2016</strong>, Leipzig.<br />

R. Elena Ocaña Atencio, L. Wagner, H. Pankrath, H. Evers, R. Thiele (<strong>2016</strong>): Einblicke in den<br />

Baugrund – Optische Messungen treffen auf Numerik, »Tag der Wissenschaft <strong>2016</strong>« HTWK<br />

Leipzig, 08. 06. <strong>2016</strong>, Leipzig.<br />

H. Pankrath, A. Knut, R. Elena Ocaña Atencio, R. Thiele (<strong>2016</strong>): Testing Soil Compaction –<br />

High-speed Measurements of scaled Falling Weights, 1st Young Transportation Geotechnics<br />

Engineers Meeting, associated with the 3rd International Conference on Transportation<br />

Geotechnics, 04. 09. <strong>2016</strong>, University of Minho, Guimarães, Portugal.<br />

A. Knut (<strong>2016</strong>): Indikatoren bei impulsartig wirkenden Bodenverdichtungstechnologien,<br />

05. 10. <strong>2016</strong>, Doktoranden-Kolloquium des Instituts für Festkörpermechanik (IFKM), Annaberg-Buchholz.<br />

R. Thiele und <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong> (<strong>2016</strong>), Geotechnische Forschung an der HTWK Leipzig,<br />

19. 10. <strong>2016</strong>. Eröffnungsvortrag 1. <strong>Geotechnik</strong>seminar an der HTWK Leipzig.<br />

F. Sandig, S. Al-Akel, R. Thiele, J. Engel (<strong>2016</strong>): Anwendungen für technische Rekultivierungssubstrate<br />

– Möglichkeiten und Grenzen, 03. 11. <strong>2016</strong>, 12. Deponieworkshop, Liberec-<br />

Zittau »Deponie als letzte Möglichkeit«, 03.-04. 11. <strong>2016</strong>, Liberec/Tschechien.<br />

R. Thiele, F. Sandig (<strong>2016</strong>): <strong>Geotechnik</strong> trifft Zukunft – Herausforderungen und Forschungsbedarf,<br />

3. 11. <strong>2016</strong>, Festvortrag zum 50. Erfahrungsaustausch der Ingenieure für Baugrund/<br />

Bodengutachter, Borsdorf/Leipzig.<br />

H. Pankrath, A. Knut, R. Elena Ocaña Atencio, R. Thiele (<strong>2016</strong>): Schwergewichte der Bodenverdichtung<br />

im Modell – Numerik trifft auf optische Hochgeschwindigkeitsmessungen, 10.-<br />

11. 11. <strong>2016</strong>, Deutsches Simulia Anwendertreffen, Darmstadt.<br />

Besucher beim Informationsstand<br />

der <strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong><br />

bei der »Langen Nacht der<br />

Wissenschaft«<br />

J. Riedel, T. Sahlbach, F. Marlow, F. Brückner, H. Mansel, M. Scholz, F. Sandig (<strong>2016</strong>): Gekoppeltes Grundwasser-<br />

Oberflächenwasser-Modell im Bundesprogramm Biologische Vielfalt »Lebendige Luppe«. DWA-Rundbrief 49, 10/<strong>2016</strong>,<br />

DWA-Landesverband Sachsen/Thüringen (Hrsg.), Dresden.<br />

Bücher<br />

Holschemacher, Peters, Peterson, Schneider, Thiele (<strong>2016</strong>), Konstruktiver Ingenieurbau kompakt. 5. Auflage – Teil<br />

<strong>Geotechnik</strong> nach EC 7, Prof. Thiele, Bauwerk/Beuth.


Öffentlichkeitsarbeit<br />

13<br />

Tagungen/Veranstaltungen/Ausstellungen<br />

12. Erdbaufachtagung »Wasser und Boden« (Leitung Bauakademie Sachsen<br />

unter Beteiligung der HTWK Leipzig, Prof. Thiele), Leipzig, Ramada Hotel,<br />

25. 02.–26. 02. <strong>2016</strong>, u. a. Moderation durch Prof. Thiele<br />

12. Deponiefachtagung »Planung, Bau, Betrieb, Stilllegung, Nachsorge und<br />

Nachnutzung von Deponien«, (Organisation und Moderation Prof. Al-Akel),<br />

HTWK Leipzig, 08. 03.–09. 03. <strong>2016</strong><br />

1. <strong>Geotechnik</strong>seminar an der HTWK Leipzig, Wintersemester <strong>2016</strong>/2017, 5 Vor -<br />

träge für Fachpublikum und Studierende<br />

Tag der Wissenschaft, HTWK Leipzig, 08. 06. <strong>2016</strong>, Stand mit Modellen, Postern<br />

und einem Vortrag<br />

Lange Nacht der Wissenschaft, HTWK Leipzig, 24. 06. <strong>2016</strong>, Stand mit Modellen,<br />

Postern, Videosequenzen<br />

Exkursionen<br />

Fach Bauwerksgründungen: Rüttelstopfverdichtung, Großlochaustauschbohrungen,<br />

A 72, Espenhain, Firma BAUER Spezialtiefbau, Mai <strong>2016</strong><br />

Fach Bauwerksgründungen: Hochdruckdüseninjektion als künstliche Dichtsohle,<br />

Leipzig, Firma Keller Grundbau, Mai <strong>2016</strong><br />

Fach Fels- und Tunnelbau: Tunnel Hirschhagen bei Kassel, Firma Baresel, Juni<br />

<strong>2016</strong><br />

Fach Flächengründungen: Baugrubenverbauherstellung in Lößnigerstraße und<br />

Kochstraße, Keller Grundbau, Leipzig<br />

Fach Spezialtiefbau: Baugrundverbesserungen A 72, Borna-Rötha, November<br />

<strong>2016</strong><br />

Fach Umweltgeotechnik: Deponie Gröbern, November <strong>2016</strong><br />

Sondervorlesungen (im Fach Geotechnische Bauwerksüberwachung und Flächengründungen)<br />

Auditorium beim<br />

1. <strong>Geotechnik</strong>seminar an der<br />

HTWK Leipzig<br />

Dynamische Probelastungen und Pfahlintegritätsprüfung, Herr Dr. M. Schallert, Gesellschaft für Schwingungsuntersuchung<br />

und dynamische Prüfmethoden Mannheim<br />

Geophysik in der Baugrunderkundung an Beispielen, Herr Dipl.-Geophysiker T. Hohlfeld, Geophysik und <strong>Geotechnik</strong><br />

Leipzig<br />

. . . was sonst noch passiert ist<br />

Für das studentische Projekt »ein Kocher für Kam -<br />

bodscha« haben wir das Tonmaterial bodenmechanisch<br />

untersucht<br />

Herr Bufe hat sein Praxissemester bei uns absolviert<br />

Quartalsweise Newsletter<br />

Flyer zu jeder Graduierungsarbeit<br />

siehe auch unter: www.g2-gruppegeotechnik.de<br />

Exkursion Großlochaustauschbohrungen, A72 – Borna,<br />

Firma BAUER Spezialtiefbau


14 Graduierungsarbeiten<br />

Graduierungsarbeiten<br />

Bachelorarbeiten<br />

Baugrube im Grundwasser<br />

(Diplomarbeit P. Buder)<br />

Johannes Thomas Bufe: Vergleichende Untersuchungen zum zyklischen Verhalten zweier Böden im triaxialen Spannungsfeld,<br />

August <strong>2016</strong><br />

Justus Steinert: Variantenvergleich einer Böschungssicherung am Beispiel eines Regenrückhaltebeckens, September<br />

<strong>2016</strong><br />

Helene Böhme: Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen zu Verfahren der Baugrundverbesserung mit Stabilisierungssäulen,<br />

Oktober <strong>2016</strong><br />

Aaron Dönselmann: Aufstellen einer Anforderungsmatrix für Bettung und Umhüllung von Gashochdruckleitungen<br />

durch fließfähige Böden, Oktober <strong>2016</strong><br />

René Priemer: Vergleichende Betrachtung zur Wirtschaftlichkeit von verdrängenden und nicht verdrängenden Verfahren<br />

zur Baugrundstabilisierung, Dezember <strong>2016</strong><br />

Diplomarbeiten<br />

Michael Seywald: Thermische Grundwassernutzung – Temperaturanomalien im Grundwasser, März <strong>2016</strong><br />

Patrik Buder: Verbauarten für Baugruben im Grundwasser, Juli <strong>2016</strong><br />

Masterarbeiten<br />

Versuchsstand Luftdurch -<br />

lässigkeit<br />

(Masterarbeit D. Bamberg)<br />

Auswertung von PIV-Daten<br />

mit ISTRA am Beispiel eines<br />

modifizierten Ödometer -<br />

versuchs<br />

(Masterarbeit L. Wagner)<br />

Robert Schönfisch: Entwicklung einer optimierten Gründungslösung für das Maritime Industrie- und Gewerbegebiet<br />

Franzenshöhe in Stralsund, Januar <strong>2016</strong><br />

Chi Xu und Zhihao Lu: Testing soil compaction – Test Series with scaled falling weights, August <strong>2016</strong><br />

Lisa Wagner: Prüfung und Weiterentwicklung der Auswertung von PIV Daten mit ISTRA / Scilab in Korrelation mit<br />

Bodenverformungen am Schnittmodell, August <strong>2016</strong><br />

ShuTong Chen: Active and Passive treatment of methane in recultivation layers, September <strong>2016</strong><br />

Shangwen Sun: Development of model tests for the optimization of the covering construction method for warm<br />

water reservoirs, September <strong>2016</strong><br />

Rosa Elena Ocaña Atencio: Implementierung des hypoplastischen Stoffgesetzes in Abaqus Explicit zur Verwendung<br />

für dynamische Bodenverdichtung durch transiente Systeme an regionalem Sand, September <strong>2016</strong><br />

Tim Ensmenger: Darstellung und Vergleich von Stabilisierungsmaßnahmen inhomogener Böden in Kippenrandbereichen<br />

für den Autobahnbau im Leipziger Südraum, September <strong>2016</strong><br />

Ralf Schult: Erfahrungen bei der Anwendung eines faseroptischen Temperaturmonitoringsystems am Beispiel einer<br />

Bodenvereisung, September <strong>2016</strong><br />

Guido Fathke: Variantenvergleich von Ertüchtigungstechnologien für bestehende Erddämme auf Ausbaustrecken<br />

der DB, Oktober <strong>2016</strong><br />

Sven Euller: Vergleich von Gründungsvarianten für planmäßige, mobile Hochwasserschutzwände im innerstädtischen<br />

Bereich, Oktober <strong>2016</strong><br />

Antje Schober: Passive Deponiegasbehandlung in Rekultivierungsschichten, November <strong>2016</strong><br />

Maximilian Stieger: Empfehlungen zur Durchführung eines Großversuchs an Stabilisierungssäulen, Dezember <strong>2016</strong><br />

Dirk Bamberg: Untersuchung zur Gaspermeabilität von Methanoxidationsschichten unter Berücksichtigung von<br />

veränderlichen äußerlichen Bedingungen, Dezember <strong>2016</strong>


Leistungsumfang<br />

Forschungsschwerpunkte<br />

• Verbesserung der Tiefenwirkung und Flächenleistung von Verdichtungsgeräten incl. Nachweisverfahren<br />

• Säulenartige Baugrundverbesserungssysteme incl. Bemessungsverfahren<br />

• Materialoptimierung durch Zu- und Abtrennung von Kornfraktionen<br />

• Zeitweise Fließfähige Selbstverdichtende Verfüllbaustoffe – Flüssigboden<br />

Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen<br />

• Geotechnische Modellversuche zu statischen und dynamischen Bodeneinwirkungen in unterschiedlichen Maßstäben<br />

incl. Auswertung der Baugrundverformungen durch Hochgeschwindigkeitskamera (PIV-Analyse)<br />

• Materialuntersuchungen und Materialweiterentwicklungen<br />

• Berechnung von statischen/dynamischen Bodeneinwirkungen mit der FEM – Programmpaket Abaqus®<br />

• Konzeption, Durchführung und Auswertung von Probefeldern, Modellversuchen, 1:1 Testserien<br />

• Beratung, Planung und Erarbeitung von gemeinsamen Forschungsanträgen, Forschungsdienstleistung<br />

• Bodenmechanische Standard- und Spezialversuche sowie Felderkundungen, Bohr-/Rammkernsondierung in Verbindung<br />

mit wissenschaftlichen Fragestellungen<br />

• Ausführung von Druck-/Kriech-/Schwindversuchen an Böden und bindemittelverbesserten Böden<br />

Geräteausstattung<br />

Umfangreich ausgestattete Labore zur Bestimmung bodenmechanischer und bodenhydraulischer Parameter<br />

• Sieb- und Schlämmanlagen, Kapillarpyknometer, Fließ- und Ausrollgrenzengeräte<br />

• Proctorgeräte, Trockenöfen, Glühöfen, CBR-Anlage, Punktlastgerät, Hydraulisches Probenauspressgerät<br />

• Zwangsmischer und diverse Spezialgeräte zur Bewertung bindemittelverbesserter Böden<br />

Bodenmechanische und geotechnische Speziallaborausrüstungen<br />

• Geotechnische Modellversuchsanlage Größe S (indoor) und Größe M (outdoor)<br />

• Hochgeschwindigkeitskamera (bis 6.000 Bilder/sec.) und PIV-Analyse von Bodenverformungen<br />

an den Modellkästen<br />

• Zyklisches und dynamisches Triaxialgerät<br />

• 8 Durchlässigkeitsprüfgeräte und Quell- und Schwindversuchsstände<br />

• 2 Rahmenschergeräte, 3 Kompressionsgeräte incl. Vorkompressionsstände, div. Prüfpressen<br />

Feldmess- und Untersuchungstechnik<br />

• statisches und dynamisches Plattendruckgerät<br />

• Ausstechzylinder, Sand- Ersatz-Verfahren, Ballongerät, Troxlersonde<br />

• Infiltrationsmessgeräte für Feldversuche mit statischer Druckhöhe<br />

• Motorbetriebene Rammsonde DPH, Kernbohrgeräte, Ziehgeräte (Maximallast 2 t)<br />

• Hydraulik- und Elektrohammer sowie Ramm-, Rammkern- und Schlitzsonden sowie Feldflügelsonde<br />

• Transporter für Felduntersuchungen


Forschungsförderung und Danksagung<br />

Forschungsvorhaben DynIm<br />

Forschungsvorhaben lisoCOL<br />

Zuwendungsgeber:<br />

Bundesministerium für Bildung und Forschung<br />

Projektträger:<br />

Projektträger Jülich, Zimmerstraße 26,<br />

10969 Berlin<br />

EuroNorm GmbH, Strahlauer Platz 34,<br />

10243 Berlin<br />

Projekthauptpartner Forschungsvorhaben lisoCOL:<br />

BAUER Spezialtiefbau GmbH<br />

BAUER-Straße 1, 86529 Schrobenhausen<br />

Forschungsvorhaben TCDyn<br />

Zuwendungsgeber:<br />

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie<br />

Projektträger:<br />

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungs -<br />

vereinigungen »Otto von Guericke« e.V.<br />

Projektpartner:<br />

GEOMATION GmbH<br />

Heinrich-Heine-Str. 16, 01723 Wilsdruff<br />

Zuschüsse zu Personalfinanzierung<br />

und Geräteanschaffung<br />

Europäischer Fonds für regionale Entwicklung<br />

(EFRE)<br />

Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft<br />

und Kunst, Wigardstraße 17, 01097 Dresden<br />

Forschungs- und Transferzentrum Leipzig e.V.<br />

und Hochschule für Technik,<br />

Wirtschaft und Kultur Leipzig<br />

Deutsche Doka Schalungstechnik GmbH,<br />

NL Leipzig, Junkersstr. 6, 04509 Wiedemar<br />

Impressum<br />

Herausgeber und Redaktion:<br />

Autoren:<br />

Bilder:<br />

Reihengestaltung 1. Umschlagseite:<br />

Layout und Satz:<br />

<strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong>, Prof. Dr.-Ing. Ralf Thiele, HTWK Leipzig<br />

Prof. Dr.-Ing. Ralf Thiele, Dr.-Ing. Friedemann Sandig, Prof. Said Al-Akel,<br />

M.Sc. Holger Pankrath, M.Eng. Alexander Knut<br />

<strong>G²</strong> <strong>Gruppe</strong> <strong>Geotechnik</strong>, Prof. Dr.-Ing. Ralf Thiele, M.Eng. Alexander Knut<br />

Artkolchose GmbH<br />

Steffi Glauche ⎪ Satz & Gestaltung, Leipzig<br />

www.g2-gruppegeotechnik.de / info@g2-gruppegeotechnik

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