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Angewandte Geologie (Fach) / Vorlesung 9 (Lektion)

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  • Wie sieht die Arbeitsteilung zwischen Ingenieurgeologie und Bauingenieurwesen während der Bauausführung aus? Generelle Projektierung: Baugeologie: Klärung der geologischen Situation am gewählten Ort, Feststellung des AufschlußprogrammsIngenieur: Entscheidung über Bauwerkstypen, Gründungsarten Baustofffragen Detailprojektierung:Baugeologie: Interpretation der Aufschlußergebnisse, Disposition von versuchsprogrammenIngenieur: Anpassung der Baukonstruktionen an das geologische Detail, Entscheidung über Art der Bauweisen und Baudurchführung, Festlegung von Beobachtungsystemen Bauausführung:Baugeologie: Geologische Dokumentation und BauberatungIngenieur: Anpassung von Konstruktionen und Ausführungsart an die im Zuge des Baufortschritts gewonnen Daten, Messbeobachtungen Bauwerksüberwachung:Baugeologie: Mitarbeit bei der Deutung von BauwerksüberwachungenIngenieur: Erforderlichenfalls ergänzende Maßnahmen
  • Erläutern Sie den Begriff „Boden“ aus ingenieurgeologischer Sicht. Als Boden im bautechn. Sinne werden alle Lockergesteine, von unverfestigten Sedimenten bis zu verwitterten Festgesteinen, bezeichnet.
  • Welche Kennwerte beschreiben die Bodenzustandsform? WassergehaltDichtePorenzahlKonsistenzzahlLagerungsdichte
  • Was bewirken organische Bestandteile in feinkörnigen Böden? Sie verändern je nach Gehalt deutlich bis ausgeprägt deren plastischen Eigenschaften (Plastizitätszahl sinkt)
  • Welche Übergänge der Bodenzustandsform beschreiben „Fließgrenze“, „Ausrollgrenze“ und „Schrumpfgrenze“? Fließgrenze: Übergang von der flüssigen zur bildsamen ZustandsformAusrollgrenze: Übergang von der bildsamen zur halbfesten ZustandsformSchrumpfgrenze:Übergang von der halbfesten zur festen Zustandsform(Plastizitätszahl: Differenz zw. Fließ-u. Ausrollgrenze)
  • Wie unterscheiden sich Gestein und Gebirge? In welchen Kenngrößen sind beide annähernd gleich und in welchen können sie sehr unterschiedlich sein? Gestein ist ein Kluftkörper Gebirge ist zusammengesetzt aus vielen Kluftkörpern Dichte, Wichte unterscheiden sich kaumWassergehalt, Durchlässigkeit, Festigkeit und Verformbarkeit können sich stark unterscheiden
  • Welche fünf Kenngrößen bestimmt der/die Ingenieurgeologe/in zur Festlegung von Homogenitätsbereichen im Gebirge? Schichtung, Schieferung u. Klüftung sind dominierend bei der FestlegungStreuung in RaumlageGrad der Kontinuität (Durchtrennung),Trennflächenabstand (Flächennormal)Unebenheit u. RauigkeitKluftöffnung u. Zischenmittel Reibungseigenschaften Kohäsion
  • Welche Gesteinsarten sind auslaugungsgefährdet? Bei Steinsalz, andere Salzen, Gipsen und Kalken ist mit Auslaugungen zu rechnen.Gesteine mit Verbindungen, welche zu vorherrschenden Bedingungen (Druck, Temp., Lösungsmittel) wieder in einen gelösten Zustand überführt werden können.Als Lösungsmittel kann Wasser dienen
  • Nennen Sie quellfähige Gesteine/Minerale! Anhydrit, der sich unter Wasserzufuhr zu Gips umwandelt --> Die Volumenzunahme kann max. 61 % betragen, wobei der Vorgang zeitlich verzögert ist, bis zu meheren WochenGesteine mit Anteilen an quellfähigen Tonmineralen (v.a. Montmorrillonit, Correncit), die Wasser ins Kristallgitter einbauen --> Tonmineralquellung kann eine Volumenzunahme von max. 14 % betragen, Vorgang setzt innerhalb weniger Stunden ein
  • Wie unterscheiden sich Quellvorgänge von Anhydrit- und Tonmineralquellung zeitlich und wie kann man sie durch einen einfachen Versucht bestimmen bzw. zuordnen? Quellfähige Gesteine sind Anhydrit, der sich unter Wasserzufuhr zu Gips umwandelt, und Gesteine mit Anteilen an quellfähigen Tonmineralen (Correncit) die Wasser ins Kristallgitter einbauen.Der Anhydrit- Vorgang setzt zeitlich verzögert ein und ist meist erst nach einigen Wochen bemerkbar, Tonminerale quellen sofort.Anhydrite haben eine max. Volumenzunahme von 61 %
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  • Erläutern Sie anhand eines Beispiels aus der Vorlesung die auftretenden bautechnischen Probleme von quellfähigen Gesteinen! Hebungsvorgänge indem Anhydrite + Tonminerale die Wasser in Kristallgitter einbauenQuellung von cm-m-Bereich – Quellhebung - Baumasse verschiebt sich, Risse etc.Sanierungsmaßnahmen notwendig!
  • Welche Böden gelten als „frostgefährdet“, welche als „frostempfindlich“ und welche als „frostsicher“? frostgefährdet:  Böden mit hohem Feinkornanteil (Eislinsenbildung)Böden deren Kornanteil bei 40% und höher < 0,1 mm istfrostempfindliche: Böden deren Kornanteil < 0,1 mm bei mind. 20% liegtfrostsicher:ungleichkörniger Böden (U>15) mit weniger als 3%; Kornanteil < 0,02 mmgleichkörnige bis schwach ungleichkörnige Böden mit weniger als 10% Kornanteil < 0,02 mm oder bei Festgestein, wenn nach dem Lösen ein Feinkornanteil  5% bei U>15 oder 15% bei U<6 besteht
  • Welche Gesteine sind besonders anfällig für Trocknungs-Befeuchtungs-Wechsel? In welchen geologischen Schichten finden wir solche (beispielhaft)? Besonders anfällig sind die sogenannten überkonsolidierten Pelite (Tonsteine, Schluffsteine etc.), die durch frühere Überlagerung eine höhere Verdichtung erfahren haben, als es ihrer heutigen Auslage entspricht - Bröckchenzerfall
  • Wovon ist die Verwitterungsanfälligkeit eines Tonsteines abhängig? Die Verwitterungsanfälligkeit eines Tongesteins ist abhängig von seiner Struktur und Tonmineralogie, Wichtig sind:Einregelungsgrad,Porenanisotropie,innere Oberfläche,Tonmineralgehalt,Art der Tonminerale,Karbonatanteil,Anteil an org. Substanzen
  • Beschreiben Sie die Folgen eines plötzlich ansteigenden Kluftwasserschubs anhand eines Beispiels aus der Vorlesung oder der Exkursion! es kann zu Bergstürzen, Bergrutschungen kommenBsp.: am Dohlenstein
  • Nennen Sie drei Möglichkeiten einer temporären Baugrubensicherung bei beengten Platzverhältnissen! Baugrubenverbau, der Verbau verhindert Einsturz, nachrutschendes Erdreich, eindringendes Wasser oder Erosion und schützt so Arbeitsraum, Geräte und Menschen vor Gefahren und Beeinträchtigungen.Spritzbetonmauer die zus. gesichert wird durch temporäre InjektionsbohrankerRammrohrgründungTrägerbohlwand
  • Welche Baugrubensicherungsmaßnahme (ein Beispiel) kann gegebenenfalls als Bestandteil des Bauwerks integriert werden und verbleiben? Eine Spundwand kann verbleiben wenn der Schutz gegen Wasser oder kontaminierte Erde erwünscht ist.Hochbauten und Böschungen, auf Druckverhalten anderer Gebäude auf den Untergrund achten

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