Validierung und Kalibrierung eines hypoplastischen Stoffmodells für expansive Böden

Abstract

AbstractEinige Böden neigen aufgrund ihrer tonmineralogischen Zusammensetzung bei Kontakt mit Wasser zur Volumenänderung, welche sich phänomenologisch entweder als Expansion oder durch eine Quelldruckentwicklung äußert. In der Baupraxis müssen sowohl die Quellphänomene als auch das hydromechanisch gekoppelte Materialverhalten allgemein z.B. bei der Bemessung von Tunnelbauwerken oder Abdichtungen berücksichtigt werden. Existierende empirische Modelle sind für komplexe Randbedingungen oft unzureichend, doch die Anwendung höherwertiger mechanischer Stoffmodelle stellt aufgrund komplexer Modellformulierungen und meist aufwendiger Bestimmung der benötigten Materialparameter eine große Hürde dar. In diesem Aufsatz wird ein von den Autor:innen kürzlich vorgestelltes neuartiges hypoplastisches Stoffmodell für expansive Böden durch die Anwendung auf weitere experimentelle Studien validiert. Zur Erleichterung der Anwendung des Stoffmodells in der Praxis wird eine vereinfachte Parameterkalibrierung erläutert, die keine aufwendige experimentelle Untersuchung erfordert.