Lehre

Die Lehrveranstaltung Bodenmechanik (5 LPs) richtet sich an Studierende des 3. Semesters. Sie vermittelt die Grundlagen der Bodenphysik und der Erdstatik, die für die eigenständige Bearbeitung von geotechnischen Fragestellungen erforderlich sind. Anhand von Beispielen mit praxisbezogenen Aufgabenstellungen werden die Lehrinhalte erläutert und vertieft.

Folgende Inhalte werden in der Lehrveranstaltung im Einzelnen vermittelt:

• Grundlagen der Ingenieurgeologie und der Hydrogeologie als Basis für das Verständnis der Entstehung sowie die Beurteilung der mechanischen und hydraulischen Eigenschaften von Locker- und Festgesteinen
• Geotechnische Untersuchungen inkl. der gebräuchlichen Erkundungsmethoden und Probennahme sowie der Feld- und Laborversuche
• Klassifikation von Boden für bautechnische und baupraktische Zwecke
• Prüfverfahren zur Qualitätskontrolle bei Verwendung des Bodens als mineralischem Baustoff
• Theorien zur Erfassung von Wasser im Boden und der Berechnung von Sickerströmungsvorgängen
• Modellvorstellungen zur Bestimmung von Spannungs- und Verformungszuständen im Untergrund inkl. Setzungsberechnung und Erddruckermittlung

Die Lehrveranstaltung Grundbau (5 SWS) richtet sich an Studierende des 4. Semesters. Sie vermittelt Kenntnisse der geotechnischen Bemessung nach Eurocode 7, die für Entwurf und Planung geotechnischer Bauwerke, wie z.B. Gründungen, Baugruben und Böschungen relevant sind. Daneben werden konstruktive Aspekte aus dem Grundbau und Spezialtiefbau diskutiert. Anhand von Beispielen mit praxisbezogenen Aufgabenstellungen werden die Lehrinhalte erläutert und vertieft.

Folgende Inhalte werden in der Lehrveranstaltung im Einzelnen vermittelt:

• Grundlagen der Bemessung nach DIN EN 1997-1 (Eurocode 7) und DIN 1054 und Anwendung des Teilsicherheitskonzepts in der Geotechnik
• Bemessung und Ausführung von Flach- und Tiefgründungen
• Bemessung und Ausführung von Böschungen und Geländesprüngen
• Bemessung und Ausführung von Baugrubenverbauten
• Dimensionierung von Bauhilfsmaßnahmen, wie z.B. Wasserhaltung

Die Lehrveranstaltung Erd- und Tunnelstatik (4 SWS) ist ein Pflichtfach für die Vertiefungsrichtung Netzmanagement im 5. Semester. Außerdem kann das Modul als Wahlmodul in den Vertiefungsrichtungen Konstruktiv und Baubetrieb gewählt werden. Die Lehrveranstaltung vermittelt Kenntnisse der Erd- und Tunnelstatik, die über den Lehrstoff der Module Bodenmechanik und Grundbau hinausgehen bzw. diesen vertiefen.

Nach einer Einführung in die Konzepte und Bauverfahren des modernen Tunnelbaus werden tunnelstatische Berechnungsansätze für seichte und tiefliegende Tunnel behandelt. Auch die Übertragung auf Fragestellungen aus der Rohrstatik wird in diesem Kontext vorgestellt und diskutiert.

Aus dem Bereich der Erdstatik kommen Themen wie Konsolidierungstheorie, Mohr’scher Spannungskreis, Starrkörperbruchmechanismen und Laborversuchstechnik hinzu. Anhand von Beispielen mit praxisbezogenen Aufgabenstellungen werden die Lehrinhalte erläutert und vertieft.

Folgende Fachinhalte werden in der Lehrveranstaltung im Einzelnen vermittelt:

• Vorstellung verschiedener Tunnelvortriebsverfahren (konventionell, maschinell) und Diskussion im Hinblick auf die statischen Belastungen
• Mechanisches Verhalten von Gestein und Gebirge inkl. Erläuterungen zu Trennflächen
• Berechnung von sekundären Spannungszuständen und Verformungen in Hohlraumnähe (Scheibe mit Loch, dickwandiges Rohr, Gebirgskennlinie)
• Statische Berechnung von Tunnelbauwerken und Rohren unter dem Gesichtspunkt der Gebirgsbelastung und der Beanspruchung der Auskleidung (inkl. Silotheorie und Ortsbruststabilität)
• Vertiefung der Grundlagen zu den in der Geotechnik üblichen Spannungs-Dehnungs-Berechnungen (Stoffgesetze); Beschreibung des physikalischen Materialverhaltens (Homogenität; Anisotropie; Elastizität/Plastizität) im Kontext der versuchstechnischen Untersuchung
• Quantitative Erfassung der Verformungen des Baugrundes aus Gründungslasten; Berechnungsmöglichkeiten zur Frage der Setzung und Durchbiegung von schlaffen und starren Platten sowie zur Schiefstellung von Baukörpern; Erfassung zeitabhängiger Verformungszustände
• Einführung in die Methodik der Starrkörperbruchmechanismen und Verknüpfung zu geotechnischen Fragestellungen wie Erddruck, Grund- oder Böschungsbruch

In methodischer Hinsicht wird den Studierenden anhand einer Projektarbeit das wissenschaftliche Arbeiten und das verständliche Schreiben nähergebracht. In dieser Projektarbeit wird eine Fragestellung aus der Erd- und Tunnelstatik in studentischen Kleingruppen bearbeitet. Deren Ergebnisse werden von den Studierenden in einem Kurzbericht zusammengefasst und im Rahmen eines Vortrages im Plenum vorgestellt und diskutiert.

Die Lehrveranstaltung Spezialtiefbau (6 LPs) ist ein Fach der Vertiefungsrichtung konstruktiver Ingenieurbau im Masterstudium und wird im Sommersemester gelesen.

Sie vermittelt vertiefte Kenntnisse der im Spezialtiefbau gängigen Bauverfahren. Neben der reinen Verfahrenstechnik gehören dazu auch die zu beachtenden Entwurfskriterien, national und international gebräuchliche Bemessungsverfahren sowie Maßnahmen zur Qualitätssicherung in Planung und Ausführung. Anhand von Beispielen mit praxisbezogenen Aufgabenstellungen werden die Lehrinhalte erläutert und vertieft.

Folgende Fachinhalte werden in der Lehrveranstaltung im Einzelnen vermittelt:

• Baugrundverbesserung
• Tiefgründungen
• Baugrubenverbau
• Verankerung
• Grundwasserhaltung
• Abdichtung / Injektion

In methodischer Hinsicht wird mit den Studierenden anhand einer Projektarbeit das wissenschaftliche Arbeiten und das verständliche Schreiben vertieft. In dieser Projektarbeit wird eine Fragestellung aus dem Spezialtiefbau in studentischen Kleingruppen bearbeitet. Deren Ergebnisse werden von den Studierenden in einem Kurzbericht zusammengefasst und im Rahmen eines Vortrages im Plenum vorgestellt und diskutiert.

Praktische Übungen im Labor bzw. in der EDV-Anwendung sowie Exkursionen ergänzen das Lehrangebot.