Bachelor- und Masterarbeiten

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1 Themenvorschläge für Bachelor- und Masterarbeiten Stand: Mai , He

2 Standsicherheit von Böschungen und Hängen (1005-1) Viele Böschungen und natürliche Hänge sind instabil und drohen spontan oder mit Zunahme der Verformungen zu versagen. Oftmals werden dadurch Bauwerke und auch Menschen gefährdet. Im Rahmen der Arbeit sind für ausgewählte Querschnitte der natürlichen Hänge im Isartal bei Grünwald Standsicherheitsberechnungen durchzuführen, um damit die Ausdehnung möglicher Böschungsbrüche und die daraus resultierende Gefährdung zu untersuchen. Geometrische Modellbildung Bestimmung und Festlegung von Materialkennwerten Berechnung der Standsicherheit nach Blockgleitverfahren und/ oder FEM Analyse und Bewertung der Ergebnisse Betreuer: Hr. Trauner Beginn: ab sofort

3 Untersuchungen zur Überkonsolidierung tertiärer Böden (1005-2) Der Wechsel zwischen Ablagerungen und Abtrag von Boden in den Eiszeiten führte zur starken Kompression tiefer liegender Sedimente. Im Großraum München erreichte die Geländeoberfläche ein Niveau, das vermutlich mehrere Hundertmeter über dem heutigen Niveau lag. Daraus resultiert bis heute eine Art horizontale Vorspannung in den tertiären Böden, die wesentlichen Einfluss auf die Planung und Bemessung geotechnischer Bauwerke nimmt. Mit Hilfe von numerischen Berechnungen soll die Belastungsgeschichte der Tertiärsedimente simuliert werden, um den Erdruhedruckbeiwert in diesen Böden abzuschätzen. Untersuchung der Entstehungsgeschichte der Tertiärsedimente im voralpinen Raum mit Rekonstruktion der Belastungsgeschichte Numerische Simulation der Vorbelastung Auswertung und Bewertung der Berechnungsergebnisse Betreuer: Hr. Trauner Beginn: ab sofort

4 Virtuelle bodenmechanische Laborversuche (1005-3) Zur numerischen Analyse von geotechnischen Problemen ist neben der Geometrie vor allem das Verhalten des Bodens in geeigneter Weise zu beschreiben. Elementare Stoffeigenschaften können mit Hilfe von Labor- und Feldversuchen bestimmt werden, sind aber oftmals nicht ausreichend für die theoretische Stoffbeschreibung in numerischen Modellen. Daher werden Versuche numerisch simuliert und durch den Vergleich mit entsprechenden praktischen Versuchen nicht direkt bestimmbare Parameter am beobachteten Verformungsverhalten kalibriert. Im Rahmen der stellung sollen insbesondere Modelle zur Simulation von Ödometer- und Triaxialversuchen erarbeitet und anschließend an einem konkreten Beispiel getestet werden. Erstellung von 2D- und 3D-Modellen für Ödometerund Triaxialversuche Numerische Simulation der Laborversuche mit Rückrechnung der Materialkennwerte Auswertung und Beurteilung der Berechnungsergebnisse Variante 1: FEM (Abaqus/ Plaxis 3D) Variante 2: DEM (PFC) Betreuer: Hr. Trauner/ Schober Beginn: ab sofort

5 Kollaps- und Setzungsverhalten von Lössböden (1005-4) Lössböden bestehen überwiegend aus Schluffkörnern, die im noch ungestörten Zustand in einer ungeordneten Struktur miteinander verkittet sind. Diese Verkittungen werden bei Wasserzutritt gelöst und bewirken das Kollabieren der wilden Bodenstruktur, wodurch in der Regel große Bodenverformungen entstehen. Im Rahmen der Arbeit sind Lössproben aus Afghanistan im Labor zu untersuchen und damit die elementaren Bodeneigenschaften zur Klassifizierung zu bestimmen. Aktueller Stand des Wissens zur Wassersensibilität und Erodierbarkeit von Lössböden Versuchsmethoden und internationale Normung zum Kollapsverhalten Durchführung von bodenmechanischen Laborversuchen an afghanischen Bodenproben Betreuer: Hr. Meier Beginn: ab sofort

6 Der dynamische Triaxialversuch (1005-5) Im Gegensatz zu konventionellen Triaxialversuchen ermöglichen dynamische Triaxialversuchsstände eine frequenzgesteuerte Variation der Belastung. Damit können Einflüsse von dynamischen Lasten (z.b. aus Erdbeben oder Schwingungen infolge von Windlasten) auf die Verformungseigenschaften der Böden untersucht werden. Ungestörte Lössböden bestehen aus verkitteten Schluffkörnern, deren ungeordnete Struktur durch dynamische Einwirkungen zum Kollaps gebracht werden kann. Dies hat starke Geländesetzungen zur Folge und gefährdet darauf gegründete Bauwerke. Funktionsweise des Versuchsgeräts und mögliche Anwendungsbereiche Normative Empfehlungen (international) zur Versuchsdurchführung und Auswertung der Ergebnisse Mitwirkung bei Versuchen an Lössproben aus Afghanistan Auswertung und Bewertung der Versuchsergebnisse Betreuer: Hr. Meier Beginn: ab sofort

7 Untersuchungen zur Bodenfrostung (1005-6) Bei der Bodenfrostung, speziell bei feinkörnigen Böden, können große Frosthebungen auftreten. Diese Hebungen gehen weit über die Volumenzunahme bei der Umwandlung von Wasser zu Eis hinaus. Die Ursache dieser Hebungen findet sich in der Ausbildung eines Sogs und der daraus resultierenden Eislinsenbildung. Anhand eindimensionaler Versuche zur Frosteindringung sollen der Gefriersog und die Eislinsenbildung untersucht werden. Umbau der Versuchseinrichtung Vorbereitung der Bodenproben Versuchsdurchführung Auswertung der Versuchsergebnisse Theoretische Analyse Eis Feststoffpartikel negative Oberflächenladung Gegenionen Wassermoleküle Feststoffpartikel = semipermeable Membran Betreuer: Fr. Herzog Beginn: Juli

8 Bentonitabdichtungen groß- und kleinmaßstäblich (1005-7) Lösungen aus dem Bereich der Umweltgeotechnik basieren häufig auf Abdichtungssystemen aus Bentonit. In Großversuchen wurde ihre Dichtigkeit im Zusammenhang vielfältiger Fragestellungen hinlänglich untersucht, u.a. am Institut für Bodenmechanik der UniBw. Anhand kleinmaßstäblicher Laborversuche ist nun der Frage nachzugehen, welche generellen Einwirkungen die Durchlässigkeit von Bentonitmatten beeinflussen, unter Variation verschiedener Einflussfaktoren. Dazu sind Versuchseinrichtungen vorzubereiten, entsprechende Proben herzustellen und Unterstützung bei der Versuchsdurchführung zu leisten. Aktueller Stand des Wissens zu Strukturunterschieden von Aktiviertem Bentonit, Wyoming- und Indischem Bentonit Theoretische Beurteilung und Gewichtung möglicher Einflussfaktoren Entwurf eines Versuchsaufbaus Auswertung und Bewertung der Versuchsergebnisse Betreuer: Fr. Meyer Beginn: sofort

9 Messtechnische Geokunststoffe (1005-8) Geokunststoffe werden in Bereichen der Geotechnik und des Wasserbaus für unterschiedliche Funktionen wie Filtern, Trennen, Bewehren, zum Erosionsschutz, usw. eingesetzt. Je nach Aufgabe werden hierzu auch elektrisch leitende oder messtechnisch ausgestattete Geokunststoffe eingesetzt Diese Verfahren dienen z. B. der Messung von Dehnungen/Zugkräften im eingebauten Zustand, der Ermittlung von Wasserspiegelhöhen in Bauwerken wie Deichen und Dämmen, der Detektion von Leckagestellen usw. Unterschiedliche physikalische Messprozesse werden für diese speziell ausgerüsteten Geokunststoffe genutzt. Erarbeitung derzeitiger Einsatzmöglichkeiten und Entwicklungen Ausarbeitung von Anwendungsmöglichkeiten elektrisch leitender/messtechnisch ausgestatteter Geokunststoffe Erläuterung verschiedenere Verfahren der Mess- und Signaltechnik Betreuer: Fr. Meyer Beginn: sofort

10 Bei Interesse an einer der stellungen wenden Sie sich bitte an die jeweiligen Betreuer. Eigene Themenvorschläge sind ebenfalls sehr willkommen!