Description
Book SynopsisDer Arbeitskreis AK 3.3 "Versuchstechnik Fels" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V. erarbeitet Empfehlungen für felsmechanische Labor- und Feldversuche sowie Messungen im Gebirge und an geotechnischen Bauwerken. Das vorliegende Buch fasst die bisher erschienenen 25 Empfehlungen des Arbeitskreises zusammen und bietet damit eine Arbeitshilfe für alle, die sich mit der Beprobung, Versuchsdurchführung, Auswertung und Interpretation der Eigenschaften von Festgesteinen befassen.
Table of Contentsvorwort V
Übersicht über die bisher veröffentlichten Empfehlungen
des Arbeitskreis 3.3 „Versuchstechnik Fels“ der Deutschen Gesellschaft
für Geotechnik e. V. XXIII
Empfehlung Nr. 1: Einaxiale Druckversuche an zylindrischen Gesteinsprüfkörpern 1
Thomas Mutschler
1 Zweck 1
2 Kurzbeschreibung des Verfahrens 1
3 Begriffe 2
4 Prüfeinrichtung 6
5 Prüfkörper und Proben 6
6 Versuchsdurchführung 8
7 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 14
8 Versuchsoptionen 15
9 Anwendungsbeispiele 16
Literatur 81
Empfehlung Nr. 2: Dreiaxiale Druckversuche an Gesteinsproben 21
Peter Rißler
1 Zweck 21
2 Begriffe 21
3 Prüfeinrichtung 23
4 Prüfkörper 25
5 Versuchsdurchführung 26
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 27
7 Anwendungsbeispiel 30
Empfehlung Nr. 3: Dreiaxiale Druckversuche an geklüfteten Großbohrkernen im Labor 33
Lutz Wichter
1 Zweck der Versuche 33
2 Begriffe 33
3 Prüfeinrichtungen 34
4 Probenmaterial 38
5 Durchführung der Versuche 39
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 40
7 Anwendungsbeispiel 42
Empfehlung Nr. 4: Scherversuch in situ 45
Karl F. Henke und Werner Kaiser
1 Zweck 45
2 Begriffe 45
3 Versuchseinrichtung 47
4 Versuchsvorbereitung 48
5 Versuchsdurchführung 50
6 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse 51
7 Anwendungsbeispiel 52
Empfehlung Nr. 5: Punktlastversuche an Gesteinsproben 55
Kurosch Thuro
1 ZweckderEmpfehlung 55
2 Kurzbeschreibung des Verfahrens 55
3 Begriffe und Formelzeichen 56
4 Prüfeinrichtung 58
5 Probekörper 61
6 Versuchsdurchführung 62
7 Auswertung 63
8 Darstellung der Ergebnisse 65
9 Ableitung der einaxialen Druckfestigkeit aus der Punktlastfestigkeit 66
10 Anwendungsbeispiele 66
Literatur 70
Empfehlung Nr. 6: Doppel-Lastplattenversuch in Fels 71
Gerhard Müller, Hans Neuber und Axel Paul
1 Zweck 71
2 Begriffe 71
3 Geräte 72
4 Aufbau der Versuchseinrichtung 74
5 Versuchsdurchführung 75
6 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse 75
7 Anwendungsbeispiele 76
Literatur 81
Empfehlung Nr. 7: Schlitzentlastungs- und Druckkissen- Belastungsversuche 83
Wolfhard Leichnitz und Gerhard Müller
1 Zweck 83
2 Begriffe 83
3 Prüfeinrichtungen 85
4 Auswahl des Versuchsortes und Versuchsvorbereitung 89
5 Versuchsdurchführung 89
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Messergebnisse 91
Literatur 94
Empfehlung Nr. 8: Dilatometerversuche in Felsbohrungen 95
Arno Pahl
1 Zweck 95
2 Begriffe 95
3 Geräte 96
4 Versuchsvorbereitung 97
5 Versuchsdurchführung 97
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 98
7 Anwendungsbeispiele 98
Empfehlung Nr. 9: Wasserdruckversuch in Fels 101
Peter Rißler
1 Zweck 101
2 Begriffe 101
3 Versuchseinrichtung 103
4 Versuchsvorbereitung 106
5 Versuchsdurchführung 107
6 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse 108
7 Anwendungsbeispiel 113
Empfehlung Nr. 10: Indirekter Zugversuch an Gesteinsproben – Spaltzugversuch 115
Michael Lepique
1 Anwendungsbereich und Zweck 115
2 Kurzbeschreibung des Verfahrens 115
3 Begriffe und Formelzeichen 115
4 Prüfeinrichtung 116
5 Probekörper 117
6 Versuchsdurchführung 120
7 Auswertung 121
8 Darstellung der Ergebnisse und Prüfbericht 121
Literatur 121
Empfehlung Nr. 11: Quellversuche an Gesteinsproben 123
Axel Paul
1 Vorbemerkung 123
2 Zweck 123
3 Begriffe 123
4 Prüfeinrichtung 124
5 Prüfkörper 125
6 Versuchsdurchführung 126
7 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 129
8 Anwendungsbeispiele 130
Literatur 133
Empfehlung Nr. 12: Mehrstufentechnik bei dreiaxialen Druckversuchen und direkten Scherversuchen 135
Lutz Wichter
1 ZweckderEmpfehlung 135
2 Begriffe 135
3 Prüfeinrichtungen 135
4 Proben 136
5 Versuchsdurchführung 136
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 139
7 Beispiele 139
Literatur 144
Empfehlung Nr. 13: Laborscherversuch an Felstrennflächen 145
Wolfhard Leichnitz
1 Zweck 145
2 Begriffe 145
3 Versuchseinrichtung 149
4 Prüfkörper 151
5 Versuchsdurchführung 152
6 Auswertung und Darstellung der Messergebnisse 153
7 Anwendungsbeispiel 154
Literatur 154
Empfehlung Nr. 14: Bestimmung von Gebirgsspannungen mit dem Überbohrverfahren – Teil 1: Triaxialmesssonden 157
Johannes R. Kiehl und Stefan Heusermann
1 Anwendungsbereich und Zweck 157
2 Begriffe 157
3 Versuchsprinzip 158
4 Messgeräte 159
5 Versuchsdurchführung 161
6 Ermittlung der Elastizitätskennwerte 163
7 Ermittlung des Gebirgsspannungszustands 168
8 Dokumentation der Bohr- und Messarbeiten 171
9 Anwendungsbeispiele 171
Literatur 176
Empfehlung Nr. 14: Bestimmung von Gebirgsspannungen mit dem Überbohrverfahren – Teil 2: Weggebersonden 179
Stefan Heusermann und Johannes R. Kiehl
1 Anwendungsbereich und Zweck 179
2 Begriffe 179
3 Versuchsprinzip 180
4 Messgeräte 181
5 Versuchsdurchführung 184
6 Ermittlung der Elastizitätskennwerte 187
7 Ermittlung des Gebirgsspannungszustands 191
8 Dokumentation der Bohr- und Messarbeiten 195
9 Anwendungsbeispiele 196
Literatur 199
Empfehlung Nr. 15: Verschiebungsmessungen längs der Bohrlochachse – Extensometermessungen 201
Axel Paul und Erwin Gartung
1 Zweck und Anwendungsgebiet 201
2 Begriffe und Messprinzip 201
3 Messgeräte 205
4 Extensometerbohrungen und -einbau 212
5 Durchführung der Messungen 214
6 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse 215
7 Dokumentation 215
8 Anwendungsbeispiele 216
Empfehlung Nr. 16: Ein- und dreiaxiale Kriechversuche an Gesteinsproben 221
Udo Hunsche
1 Zweck 221
2 Begriffe 221
3 Prüfeinrichtung 223
4 Prüfkörper 224
5 Versuchsdurchführung 225
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 226
7 Anwendungsbeispiele 229
Literatur 232
Empfehlung Nr. 17: Einaxiale Relaxationsversuche an Gesteinsproben 233
Manfred Haupt und Thomas Mutschler
1 Zweck 233
2 Begriffe 233
3 Prüfeinrichtung 234
4 Prüfkörper 235
5 Versuchsdurchführung 236
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 236
7 Anwendungsbeispiel 237
Empfehlung Nr. 18: Konvergenz- und Lagemessungen 241
Gerhard Reik und Ulrich Völter
Teil I: Messung von Abstandsänderungen mit Konvergenzmessgeräten 241
1 Allgemeines 241
2 Messgeräte 241
3 Einbau der Konvergenzbolzen und Durchführung der Messungen 245
4 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse, Qualitätskontrolle 247
5 Dokumentation 248
6 Anwendungsbeispiele von Konvergenzmessungen 248
Teil II: Geodätische Lagemessungen 252
1 Allgemeines 252
2 Messgeräte 252
3 Durchführung der Messung 253
Empfehlung Nr. 19: Messung der Spannungsänderung im Fels und an Felsbauwerken mit Druckkissen 259
Axel Paul und Fritz Walter
1 Zweck und Anwendungsbereich 259
2 Grundlagen und Begriffe 259
3 Messprinzip 261
4 Druckkissen 265
5 Messgenauigkeit 267
6 Einbau der Spannungsgeber 267
7 Durchführung der Messungen 270
8 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse 272
9 Dokumentation 272
10 Anwendungsbeispiel 273
Weiterführende Literatur 276
Empfehlung Nr. 20: Zerfallsbeständigkeit von Gestein – Siebtrommelversuch 277
Peter Herzel
1 Zweck 277
2 Begriffe 277
3 Prüfeinrichtung 278
4 Proben 279
5 Versuchsdurchführung 280
6 Versuchsauswertung, Darstellung und Bewertung der Ergebnisse 281
7 Anwendungsbeispiel 282
Literatur 284
Empfehlung Nr. 21: Verschiebungsmessungen quer zur Bohrlochachse – Inklinometer- und Deflektometermessungen 285
Helmut Bock und Axel Paul
1 Zweck und Anwendungsgebiet 285
2 Grundlagen, Begriffe und Messprinzip 286
3 Messgeräte 292
4 Bohrungen für den Einbau der Messketten bzw. der Messverrohrung 298
5 Durchführung der Messungen 301
6 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse 302
7 Dokumentation 304
8 Anwendungsbeispiele 304
Weiterführende Literatur 309
Empfehlung Nr. 22: Schlitzentlastungs- und Kompensationsmethode zur Messung der Druckspannungen im Randbereich geotechnischer Bauwerke 311
Bernhard Fröhlich † und Michael Schlebusch
1 Zweck 311
2 Kurzbeschreibung des Verfahrens 311
3 Grundlagen und Begriffe 311
4 Versuchseinrichtung 312
5 Versuchsdurchführung 314
6 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 319
7 Ergänzende Hinweise 323
8 Anwendungsbeispiel 323
Literatur 326
Empfehlung Nr. 23: Bestimmung der Abrasivität von Gesteinen mit dem CERCHAR-Versuch 329
Heiko Käsling und Ralf J. Plinninger
1 Zweck 329
2 Kurzbeschreibung des Verfahrens 329
3 Begriffe 330
4 Prüfeinrichtung 331
5 Probekörper 333
6 Versuchsdurchführung 334
7 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 335
8 Einfluss sägerauer Oberflächen 338
Literatur 338
Empfehlung Nr. 24: Bestimmung der Abrasivität von Festgesteinen mit dem LCPC-Versuch 341
Heiko Käsling, Jan Düllmann und Ralf J. Plinninger
1 Zweck 341
2 Kurzbeschreibung des Verfahrens 341
3 Begriffe 342
4 Prüfeinrichtung 342
5 Zu prüfendes Material 344
6 Versuchsdurchführung 345
7 Versuchsauswertung 346
8 Darstellung der Ergebnisse 346
9 Klassifizierung 347
10 Anwendungsbeispiel 348
Literatur 348
Empfehlung Nr. 25: Bestimmung der Abrasivität von Gesteinen mit mineralogisch-petrografischen Verfahren 349
Ralf J. Plinninger, Heiko Käsling und Till Popp
1 Zweck 349
2 Kurzbeschreibung der Verfahren 349
3 Begriffe 350
4 Versuchsoptionen 351
5 Prüfeinrichtungen 351
6 Herstellung der Probekörper 354
7 Versuchsdurchführung 356
8 Versuchsauswertung und Darstellung der Ergebnisse 362
9 Härtekennwerte zur Ableitung von Indexwerten 363
10 Klassifizierung von Abrasivitätsindizes 364
11 Beispiel für einen Untersuchungsbericht 366
Literatur 370
