André Arnold (TA)
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Projektierung Baugrubenabschluss Tunnel Geissbüel
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- Titel
- Projektierung Baugrubenabschluss Tunnel Geissbüel
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Um die Verkehrsbelastung im Zentrum der Stadt Zug zu reduzieren, wurde im Zuge eines Grossprojektes die
Tangente Zug/Baar als Umfahrungs- respektive Verbindungsstrasse erstellt. Als Herzstück gilt dabei der 370
m lange Tunnel Geissbüel, welcher von der Kreuzung Rigistrasse bis zur Kreuzung Margel in Tagbauweise
erstellt wurde. Im Rahmen dieser Bachelor-Thesis besteht die Aufgabe darin, durch ein Variantenstudium
möglicher Baugrubenabschlüsse eine geeignete Variante auf Stufe Bauprojekt an einem «repräsentativen
Querschnitt» des Tunnels Geissbüel zu projektieren. Darüber hinaus wird ein Kontroll- und
Überwachungskonzept erstellt. Angesichts der bestehenden Infrastruktur, den geologischen und
hydrologischen Verhältnissen und der Wirtschaftlichkeit, entschied man sich für einen folgenden offenen
Baugrubenabschluss:
- Bergseitiger Baugrubenabschluss = aufgelöste Pfahlwand
- Talseitiger Baugrubenabschluss = Nagelwand
To reduce traffic congestion in the city center of Zug, the Zug/Baar bypass or connecting road was
created as part of a major project. The centerpiece of this project is the Geissbüel Tunnel, which
spans 370 meters and was constructed using an open-cut method, from the intersection of
Rigistrasse to the intersection of Margel. This bachelor thesis aims to design a suitable variant for the
construction project, at a “representative cross-section” of the Geissbüel Tunnel, through a study of
different options for excavation pit closures. Additionally, a monitoring and control concept is to be
developed. Considering the existing infrastructure, geological and hydrological conditions, and costeffectiveness, the following open excavation pit closures were chosen:
- Mountain-side excavation pit closure = Dissolved pile wall
- Valley-side excavation pit closure = Nail wall
- Um die Verkehrsbelastung im Zentrum der Stadt Zug zu reduzieren, wurde im Zuge eines Grossprojektes die
- Urheberrechtshinweis
- Tanner Kilian, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architkektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 08.11.2023
- Übergeordnete Sets
- 1
Tiefe Baugruben in weichen Böden
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- Titel
- Tiefe Baugruben in weichen Böden
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2019
- Beschreibung
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bemessung von tiefen Baugruben in weichen Böden, welche
typischerweise eine kleine Durchlässigkeit k besitzen, wassergesättigt und normal- bis leicht überkonsolidiert
sind. Aufgrund der schnellen Belastungsänderung während des Aushubs können in solchen Böden undrainierte
Belastungszustände auftreten. Das heisst, es muss zwischen der Langzeitanalyse (drainiert) und der
Kurzzeitanalyse (undrainiert) unterschieden werden. Eine undrainierte Analyse kann auf der Grundlage von
totalen Spannungen am einfachsten durchgeführt werden. Wird jedoch eine FEM-Berechnung durchgeführt,
können auch undrainierte Belastungszustände auf der Grundlage von effektiven Scherparametern und
Spannungen analysiert werden. Um die Auswirkungen der verschiedenen Bemessungsansätze besser verstehen
zu können, wurde einerseits eine vertiefte Analyse von zwei für eine FEM-Analyse anwendbaren
Stoffmodellen (Mohr-Coulomb und Modified Cam-Clay) vorgenommen, andererseits wurde der
Baugrubeneinsturz Nicoll Highway in Singapur (2004) untersucht und eine Vorbemessung desselben
vorgenommen. Es zeigt sich, dass unter Verwendung des Mohr-Coulomb Modells in einer FEM-Berechnung
die undrainierte Scherfestigkeit überschätzt wird. Das Modified Cam-Clay Modell ist hingegen besser in der
Lage, die entstehenden Porenwasserüberdrücke in der undrainierten Scherbeanspruchung zu erfassen, wobei
die mobilisierbare Scherspannung als Resultat des Stoffmodelles stets kritisch hinterfragt werden sollte. Die
Vorbemessung der Baugrube zeigte ausserdem, dass die undrainierten Belastungszustände für die Bemessung
massgebend werden. Im Verlauf dieser Arbeit wurde erkannt, dass die Bauwerks-Boden Interaktion für die
realitätsnahe Erfassung der Erddruckfigur auf einen Baugrubenabschluss unerlässlich ist. Mit den
durchgeführten Analysen in der Vorbemessung wurde dieser Einfluss nur schematisch erfasst. Eine
Nachrechnung einer ausgeführten Baugrube, von der geeignete Messdaten vorhanden sind, wird als ein
spannendes Themenfeld betrachtet, um eine FEM-Analyse, die vereinfachten Handrechnungen und die Realität
miteinander zu vergleichen.
The present work deals with the design of deep excavation cuts in soft soils. Soft soils typically have a small
permeability k, are water saturated and are normally to slightly over consolidated. Due to the rapid load change
during excavation, undrained loading conditions may occur in such soils. This means, that a distinction must
be made between long-term analysis (drained) and short-term analysis (undrained). An undrained analysis can
easily be performed on the basis of total stresses. However, if an FEM calculation is performed, undrained
loading conditions can also be analysed based on effective shear parameters and stresses. In order to understand
the effects of the different design approaches better, an in-depth analysis of two material models applicable to
an FEM analysis (Mohr-Coulomb and Modified Cam-Clay) was carried out. On the other hand, the Nicoll
Highway collapse in Singapore (2004) was investigated and a preliminary measurement of the same was made.
It turns out, that using the Mohr-Coulomb model in an FEM-calculation, the undrained shear strength is
overestimated. The Modified Cam-Clay model, on the other hand, is more suitable to detect the resulting pore
water pressures in undrained shearing, with the mobilised shear stress as a result of the material model always
being critically questioned. The preliminary design of the excavation also showed, that the undrained loading
conditions are relevant for the design. During the process of this work, it was recognized, that the structuresoil
interaction is essential for a realistic detection of the earth pressure figure on a construction pit. With the
analyses carried out in the preliminary design, this influence was only recorded schematically. A recalculation
of an executed excavation, from which suitable measurement data is available, is regarded as an exciting topic
to compare a FEM analysis, the simplified hand calculations and the reality with each other.
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bemessung von tiefen Baugruben in weichen Böden, welche
- Urheberrechtshinweis
- Portmann Gregor, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 13.11.2019
- Übergeordnete Sets
- 1