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2020 | Buch

Standsicherheit von Staudämmen

Grundlagen, Berechnungen und Beispiele

verfasst von: Dipl.-Ing. Thomas Ferdinand Hölzl

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Inhaltsverzeichnis

Über dieses Buch

Die Standsicherheit von Staudämmen ist ein komplexer Ausschnitt aus dem Bereich der Geotechnik. Mit diesem Buch wird ein Einblick ist das umfangreiche Themengebiet gegeben und es soll als Nachschlagewerk für die praktische Anwendung dienen, sowie bei speziellen Problemstellungen auf geeignete weiterführende Literatur bzw. Regelwerke hinweisen.
Im ersten Teil werden die theoretischen Grundlagen aufbereitet und im zweiten Teil sind praktische Beispiele berechnet sowie eine Parameterstudie dargestellt, um wesentliche Zusammenhänge zu veranschaulichen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Staudämme sind komplexe Bauwerke mit großem Gefährdungspotential. Für die Beurteilung der Sicherheit von Dammbauwerken ist eine gründliche Standsicherheitsberechnung essentiell. Diese Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und in einen praktischen Teil. Einer der Schwerpunkte liegt in der Bemessung nach dem Teilsicherheitskonzept gemäß Eurocode 7.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 2. Begriffe

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden ausgewählte Begriffe rund um das Thema der Standsicherheit von Staudämmen definiert.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 3. Grundlagen der Standsicherheitsberechnung

Zusammenfassung

In Kapitel 3 werden einschlägige Normen und Richtlinien angeführt und die verschiedenen Sicherheitskonzepte behandelt. Der Schwerpunkt liegt in der Bemessung nach Eurocode 7, wobei in diesem Kapitel die Grundlagen behandelt werden. Insbesondere geht es dabei auch um die Vorgehensweise bei der Festlegung charakteristischer Werte geotechnischer Kenngrößen. Darüber hinaus wird in diesem Abschnitt der prinzipielle Aufbau einer Standsicherheitsuntersuchung behandelt.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 4. Bemessungssituationen und Teilsicherheitsbeiwerte

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden die einzelnen Bemessungssituationen definiert und die zu untersuchenden Lastfälle an Staudämmen zusammengefasst. Darüber hinaus werden die anzuwendenden Teilsicherheitsbeiwerte in Abhängigkeit von der Bemessungssituation angegeben.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 5. Einwirkungen und Widerstände

Zusammenfassung

Einwirkungen auf Staudämme müssen entsprechend den örtlichen Gegebenheiten festgelegt werden. Normen und Richtlinien sind eine wichtige Hilfestellung bei der Ermittlung von Einwirkungen. Zum Widerstand gegen einen möglichen Versagensmechanismus tragen in der Regel nur die Festigkeitseigenschaften der Dammschüttmaterialien bzw. jene des Untergrundes bei. Aus diesem Grund ist bei der Formulierung eines Bruchkriteriums für die Berechnung besondere Sorgfalt gefragt.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 6. Versagensmechanismen an Staudämmen

Zusammenfassung

Bevor die Standsicherheit eines Staudammes berechnet werden kann, müssen alle möglichen und denkbaren Versagensmechanismen betrachtet werden. In diesem Abschnitt wird ein Überblick über die verschiedenen Versagensmechanismen, die an Staudämmen auftreten können, gegeben.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 7. Berechnungsverfahren und Software

Zusammenfassung

Berechnungsverfahren für Standsicherheitsuntersuchungen sind Rechenmodelle, um die in der Natur möglicherweise auftretenden Versagensmechanismen und deren physikalische Vorgänge näherungsweise und möglichst realitätsnah nachbilden zu können. Eine wichtige Hilfestellung bei der Auswahl geeigneter Rechenverfahren für die jeweilige Problemstellung stellen Regelwerke dar. In diesem Kapitel wird ein Überblick über gängige Rechenverfahren und ihre Anwendungsgebiete bei der Standsicherheitsberechnung von Staudämmen gegeben.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 8. Unsicherheiten bei dammstatischen Nachweisen

Zusammenfassung

Wer die Standsicherheit eines Staudammes berechnet sollte nicht nur ein Sicherheitskonzept anwenden, sondern sich auch bewusst mit den Unsicherheiten, die sich bei der Erstellung eines Geotechnischen Modells und bei dammstatischen Berechnungen ergeben, befassen. Verbleibende Risiken, wie z. B. mögliche Einwirkungen jenseits der Bemessungsannahmen sollten bewertet werden.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 9. Berechnungsbeispiel

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden theoretische Grundlagen und einige der erforderlichen Nachweise anhand eines einfachen Beispiels veranschaulicht. Dazu wird ein 30 m hoher Staudamm für die Wasserkraftnutzung angenommen. Es werden 2 Ausführungsvarianten betrachtet. In Variante 1 wird eine Oberflächenabdichtung angesetzt und bei Variante 2 wird derselbe Damm mit einer mineralischen Innenkernabdichtung untersucht.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 10. Parameterstudien

Zusammenfassung

Für eine Interpretation von Berechnungsergebnissen einer Standsicherheitsuntersuchung und um ein Gefühl dafür zu bekommen, welchen Einfluss verschiedene Basisvariablen auf die Berechnungsergebnisse haben, ist es sinnvoll, solche Zusammenhänge grafisch zu veranschaulichen. Diese Vorgehensweise ist auch für die Durchführung einer Sensitivitätsanalyse zweckmäßig. In diesem Abschnitt wird unter Anwendung von Lamellenverfahren dargestellt, welchen Einfluss der Reibungswinkel, die Kohäsion, die Wichte von Dammschüttmaterialien und verschiedene Einwirkungen auf die Ergebnisse einer Standsicherheitsberechnung haben können.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 11. Regelneigung für Staudämme

Zusammenfassung

Erdbebeneinwirkungen können die Standsicherheit von Staudämmen stark herabsetzten. Nicht selten handelt es sich dabei um das ungünstigste Bemessungsszenario. In diesem Kapitel sind Diagramme zusammengestellt, mit denen die erforderliche Regelneigung eines homogenen Dammes mit Oberflächenabdichtung, unter Berücksichtigung von Erdbebeneinwirkungen, abgeschätzt werden kann. Umgekehrt können bei gegebener Dammneigung auch die erforderlichen effektiven Scherparameter geschätzt werden.

Thomas Ferdinand Hölzl

Kapitel 12. Ausblick und Empfehlungen

Zusammenfassung

Kapitel 12 enthält einen regulatorischen Ausblick. Einige Normen und Richtlinien, die bei der Standsicherheitsberechnung von Staudämmen zu beachten sind, werden in absehbarer Zeit überarbeitet. Dazu wird ein kurzer Überblick gegeben. Im Kapitel sind auch allgemeine Empfehlungen des Autors zur Standsicherheitsuntersuchung von Staudämmen enthalten.

Thomas Ferdinand Hölzl

Erratum zu: Berechnungsbeispiel

Thomas Ferdinand Hölzl

Backmatter

Titel: Standsicherheit von Staudämmen
verfasst von: Dipl.-Ing. Thomas Ferdinand Hölzl
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-27816-8
Print ISBN: 978-3-658-27815-1
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-27816-8