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