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Laborversuche

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<strong>Laborversuche</strong><br />

1-ax Druckversuch, Verformungsmessung mit Dehnmessstreifen<br />

Fotos Tentschert


Versuchsanordnung bei Triax-versuchen<br />

<strong>Laborversuche</strong><br />

Fotos Tentschert


<strong>Laborversuche</strong><br />

Triax-versuche an Marmor bei verschiedenen Seitendrücken<br />

Triax-versuche an Granit<br />

Einfluss Seitendruck


Vergleich Fels – UCS-PLI<br />

Hoek 1998<br />

Point load test (PLI)<br />

Probe unbehandelt, untersch. Größe, wird zwischen zwei<br />

Konusspitzen abgedrücket


<strong>Laborversuche</strong><br />

Spaltzug-versuche<br />

Fotos: Rohatsch


Triax-versuche bei verschiedenen<br />

Temperaturen N. Hobbs et al)<br />

<strong>Laborversuche</strong><br />

Metamorphose Bedingungen<br />

n. Eisbacher)


<strong>Laborversuche</strong> Spannungsrichtung<br />

Bruchformen nach<br />

Zustand<br />

Fotos: TU Wien Geologie<br />

Eisbacher 2003


Einfluss Belastungspfad<br />

TH Aachen


Belastungsrichtungen<br />

Druck normal zu Schieferungsrichtung<br />

Druck in Schieferungsrichtung<br />

TH Aachen


Belastungsgeschwindigkeit<br />

Einfluss der Verformungsgeschwindigkeiten<br />

Bei noch geringeren Geschwindigkeiten ist ein sog. „säkularplastisches Fliessen“ möglich<br />

(z.B. Gesteinsmetamodphose mit Gebirgsbildung)


Scherfestigkeit<br />

Mögl. Formen des Schubbruchs bei<br />

einer sägezahnförmig ausgebildeten<br />

Trennfläche<br />

TH Aachen


RAUIGKEIT<br />

Mögliche Rauigkeitsprofile von Trennflächen als Vergleichstabelle<br />

(Fecker 1997)


Scherfestigkeit<br />

Fotos: Tentschert


Scherfestigkeit - Rauigkeit


Zusammenhang Grundreibung<br />

und Aufgleiten der Unebenheiten<br />

an Granit<br />

Wittke Tu Aachen


Reibungswinkel<br />

Reibungswinkel ist Gesteinscharakteristisch –<br />

bei Verwitterung bzw. Klüftung wird er<br />

geringer<br />

Czech & Huber 1982


Macro-Rauigkeit<br />

Aufstandsfläche Sperre zillergründl –<br />

Massstab: Personen rechts unten<br />

Foto Tentschert


TU Graz


Scale Effect<br />

Hoek et al 1995


Lastplattenversuch<br />

Interfels


Vorbereitete Stelle<br />

Grossversuche-Radialpresse<br />

Eingebaute Rad.Presse<br />

Fotos: Tentschert


Radialpressse Längenschnitt<br />

DA. M Kuntner nach TIWAG


Radialpresse - Querschnitt<br />

DA. M Kuntner nach TIWAG


Radialpresse: Messquerschnitte<br />

DA. M Kuntner nach TIWAG


Radialpresse: Belastungszyklen<br />

DA. M Kuntner nach TIWAG


Auswertung Radialpresse - Arbeitslinien


Arbeitslinie aus Rad.Presse


Anisotropie<br />

DA. M Kuntner nach TIWAG


Ergebnisse<br />

Stark anisotrope Verformungen:<br />

┴ schieferung:3 mm,<br />

// Schieferung 0,3 mm<br />

DA. M Kuntner nach TIWAG


Scale effect<br />

Massstabseffekt für ein Kraftwerksschacht (D= 30m,<br />

t= 85 m)<br />

TIWAG TIWAG 1985


Zerlegungsgrad<br />

Tentschert 1984


Modul - reduktion<br />

Vergleich Klein : Großversuche in Abhängigkeit der Gebirgszerlegung<br />

� Maß für die Abminderung der Gesteinskennwerte<br />

TIWAG 1985 nach Thun & Tarbox<br />

1971


Feldanprache<br />

Hoek et al 1998


Spannungen<br />

Spannungsbedingte Ablösungen an Stollenwand<br />

und an Test-Bohrlöchern – bei Überlagerung<br />

über dem Tunnel > 800 m<br />

Fotos: Tentschert


Hydraulic fracturing<br />

Tiwag 1985


Spannungen<br />

Spannungsn im Gebirge auch<br />

vom Gebirgsbau<br />

Abhängig (nach Stini,<br />

1941)


Hauptspannungen:<br />

1) Unter waagr. Gelände<br />

2) Unter Bergkuppe<br />

3) Im Hangbereich<br />

4) Unter einem Tal<br />

Gebirgsspannungen<br />

(Rabcewicz 1944)


Doorstopper-Sonde: Überbohren von<br />

Gestein + Meßzelle<br />

Vorteil: unbeeinflußtes Gebirge<br />

Nachteil: Einbau schwierig,<br />

Interpretaion<br />

Messung Spannungszustand<br />

Seitenschlitzsonde<br />

Vorteil; viele Versuche<br />

Nachteil: punktuell, fehleranfällig (Ort<br />

des Versuches ??)<br />

Fotos Tentschert


Bergschlag<br />

Schlagartige Ablösungen von Gesteinsplatten<br />

verursacht durch Sprödbruch in harten,<br />

wenig zerlegtem Gebirge unter hohen<br />

Spannungen


Bergschlag movie

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