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Modul: Felsmechanik und Tunnelbau [bauiM5P3-FMTUB]‌

Verantwortliche: T. Triantafyllidis

Studiengang: Bauingenieurwesen (M.Sc.)

Fach: Studienschwerpunkt "Geotechnisches Ingenieurwesen" (SP 5)

Qualifikationsziele

Die Studierenden verstehen die wesentlichen Festigkeits- und Verformungseigenschaften von Fels und beherr- schen die grundlegenden analytischen Verfahren zur Lösung von Randwertproblemen des über- und untertägigen Felsbaus. Sie können grundlegende Bauverfahren und Konstruktionen im bergmännischen Tunnelbau auswählen und die felsmechanischen Methoden und statischen Nachweise selbständig anwenden. Im Blick auf Variantenab- wägung, Kosten, Baubetrieb und Sicherheitsaspekte haben für das gesamte Bauen im Festgestein geotechnische Problemlösungskompetenz erworben.

Erfolgskontrolle, gemäß SPO Bauingenieurwesen (M.Sc.)

unbenotete Studienleistung LP Art Dauer / Umfang Studienleistungs-

verantwortliche

Studienarbeit Felsmechanik und Tunnelbau

0 Studienarbeit

(§ 4 Abs. 2 Nr. 3),

Aufgabenstellung bei Dozenten er- hältlich

E. Gerolymatou, B. Fröh- lich

Bildung der Modulnote

Modulnote ist Note der Prüfung

Bedingungen

keine

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Grundkenntnisse in Ingenieurgeologie

Lehrveranstaltungen im Modul

Bauingenieurwesen (M.Sc.)

Modulhandbuch mit Stand 27.09.2016 267

4 MODULE 4.5 Module Studienschwerpunkt 5: Geotechnisches Ingenieurwesen

Arbeitsaufwand

Präsenzzeit (1 SWS = 1 Std. x 15 Wo.):

Vorlesung, Übung: 60 Std.

Selbststudium:

Vor- und Nachbereitung, Sprechstunden: 15 Std. Anfertigen der Studienarbeit: 45 Std. Prüfungsvorbereitung und Prüfung: 60 Std.

Summe: 180 Std.

Inhalt

Grundlagen der Felsmechanik:

• petrographische Grundlagen

• Gesteins- und Gebirgs-Klassifizierung

• Gebirgsspannungen

• Genität und Tropie

• Spannungs-Verformungsverhalten

• Druck-, Zug- und Scherfestigkeit von Gestein und geklüftetem Fels

• Scherwiderstand von Diskontinuitäten

• Grundlagen und Verfahren zur Bestimmung der Verformungsparameter für Gestein und Gebirge

• in situ und Laborversuche

• Kreistunnel bei isotropen und biaxialen Primärspannungen (elastisch)

• Kreistunnel in elastoplastischem Gebirge

• elliptische Querschnitte

• Schachtproblem Grundlagen des Tunnelbaus:

• Baggervortrieb, Sprengvortrieb, TBM-Vortrieb

• Tunnelvortriebsklassen

• Tunnelbaumesstechnik

• Gebirgserkundung und –klassifikation

• Gebirgsspannungen und in-situ Spannungsmessungen

• Einführung in die Tunnelbauwerke (Tunnelarten und Einsatzzwecke)

• Tunnelbauweisen: historisch, Voll-/Teilausbruch, Kalottenvortrieb, Firststollenvortrieb, Ulmenstollenvortrieb

• Sicherungsmittel und Sicherungsabfolge

• Verbruchmechanismus beim Versagen des Gebirges

• Spannungen am Tunnel: Primärspannungsverteilung, Verformungen, Plastifizierung, Spannungen am Riss, Kennlinienverfahren

Anmerkungen

Literatur:

[1] Brady, B. H. G. and Brown, E. T., (2004): Rock Mechanics for Underground Mining, 3rd. Edition, Kluwer Academic Publishers.

[2] Kolymbas, D. (1998), Geotechnik - Tunnelbau und Tunnelmechanik, Springer. [3] Goodmann, R.E., (1989): Introduction to Rock Mechanics, John Wiley & Sons. [4] Hoek, E., 2007: Practical Rock Engineering, kostenloser Download unter: http://www.rocscience.com/hoek/PracticalRockEngineering.asp.

[5] Jäger, J.C., Cook, N.G.W. and Zimmerman, R.W., 2007: Fundamentals of Rock Mechanics, Blackwell Publishing. [6] Wittke, W., 1982: Felsmechanik, Springer-Verlag.

[7] Maidl, B. 1997: Tunnelbau im Sprengvortrieb [8] Müller, L. 1978: Der Felsbau, Bd. 3 Tunnelbau

Bauingenieurwesen (M.Sc.)

Modulhandbuch mit Stand 27.09.2016 268

4 MODULE 4.5 Module Studienschwerpunkt 5: Geotechnisches Ingenieurwesen

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