Lehre

Bodenmechanik (Modul 230010)

Die Lehrveranstaltung Bodenmechanik / Geotechnik 1 (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

 

Grundbau (Modul 240010)

Die Lehrveranstaltung Grundbau / Geotechnik 2 (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

 

Erd- und Tunnelstatik (Modul 250540)

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.

Spezialtiefbau (Modul 216210)

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.

Betreute Abschlussarbeiten

 

 

FH Aachen

 

01/2023

Kluth, Adrian (M.Eng.): Untersuchung des Setzungsverhaltens von Brückenwiderlagern aus geokunststoffbewehrter Erde

11/2022

Taha, Adnan (B.Eng.): Dimensionierung einer innerstädtischen Baugrube

08/2022

Ueberschär, Maximialian (M.Eng.): Untersuchung und Bewertung der Maßnahmen zur Qualitätssicherung von Zweiphasen-Schlitzwänden am Bauprojekt der Victoria Road Crossover Box

08/2022

Matevosyan, Taron (B.Eng.): Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Mobilfunkmasten bei extremen Wetterereignissen

01/2022

Fischer, Stefan (B.Eng.): Erarbeitung eines Storyboards für das Praxisprojektbeispiel „Geotechnik sichtbar machen“

09/2021

Völker, Josua (B.Eng.): Flüssigboden – eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung im Bereich des Kanal- und Leitungsbaus

08/2021

Peters, Andreas (M.Eng.): Bewertung der Einflussfaktoren auf die Bemessung einer Flachgründung unter besonderer Berücksichtigung der Boden-Bauwerks-Interaktion

04/2021

Braems, Malte (B.Eng.): Analyse der bodenmechanischen Eigenschaften sedimentierter Kieswäscherückstände

11/2020

Pfeiffer, Felix (M.Eng.): Analyse und Prognose der Festigkeitseigenschaften sedimentierter Kieswäscherückstände

09/2020

 

Dahlhauser, Aaron (M.Eng.): Flüssigboden - eine Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung im Bereich des Kanal- und
Leitungsbaus

09/2020

Vonhall, Stephanie (M.Eng.): Untersuchungen zur Standsicherheit von stationär und instationär durchströmten Deichen unter Berücksichtigung des Einflusses von inhomogenen Zonen und Einbauten

04/2019

Hanisch, Henning (M.Eng.): Polymere Stützflüssigkeiten im Spezialtiefbau - eine ökologische und ökonomische Betrachtung für die Anwendung in Deutschland

02/2019

Vukovic, Marko (B.Eng.): Ursachen, Auswirkungen und Sanierungsmaßnahmen von Erdfällen an Stauanlagen

10/2018
 

Istogu, Durim (B.Eng.): Analyse der Einflussfaktoren auf die Wahl von Bettungsmoduln für die Dimensionierung von Flächengründungen

09/2018

Lehmann, Felix (M.Eng.): Entwässerung von gebrauchten Bentonitsuspensionen aus Tunnel- und Spezialtiefbau mit geotextilen Filtergeweben

09/2018

Peters, Andreas (B.Eng.): Hydraulische Nachweise im Zuge der Vertieften Überprüfung für Hochwasserrückhaltebecken nach DIN 19700-12

09/2018

Schwarz, Luis (B.Eng.): Zusatzmaßnahmen zur Stabilisierung von maschinellen Tunnelvortrieben mit geringer Überdeckung am Beispiel der Querung der Federbachniederung

09/2018

Mazzarotto, Marco (B.Eng.): Berücksichtigung der mechanischen Stützwirkung des Schneidrades beim Nachweis der Ortsbruststandsicherheit im maschinellen Rohrvortrieb

09/2018

Prümmer, Eike (B.Eng.): Straßenschäden infolge grenzständiger Baugrube am Beispiel einer Bestandsstraße in Aachen Brand – Ursachenforschung und Sanierungsmöglichkeiten

09/2018

Glatzer, Andreas (M.Eng.): Untersuchung des Eindringverhaltens von Polymersuspension in grobkörnige Böden

08/2018

Vonhall, Stephanie (B.Eng.): Untersuchungen zur Baugrundbeanspruchung durch die temporäre Aufstellung von Schwerlastkränen

07/2018

Kühn, Dominik (B.Eng.): Variantenuntersuchung zum Einsatz von Tragschichtbewehrung mit Geogittern im innerstädtischen Straßenbau

04/2018

 

Pinder, Richard (B.Eng.): Konzeption und Bau eines Versuchsstandes zur Untersuchung des Eindringverhaltens von Polymersuspension in grobkörnige Böden

10/2017
 

Lenz, Corinna (M.Eng.): Bewertung der Einflussfaktoren auf die Bemessung einer Flachgründung unter besonderer Berücksichtigung der Boden-Bauwerks-Interaktion

 

 

 

Univ. Innsbruck

 

09/2015

Kühleitner, Markus: Ein Beitrag zur Flutwellenberechnung als Szenario von Schadensfällen bei alpinen Speicherteichen

10/2013

Pletzer, Christoph: Vergleich analytischer und numerischer Methoden zur Setzungsermittlung von Tankfundamenten unter Berücksichtigung der dreidimensionalen Lastausbreitung

10/2010

Felber, Werner: Numerische Untersuchung der dreidimensionalen Tragwirkung von Spritzbetonschalen im Übergangsbereich von Kalottenvortrieb zum Nachlauf Strosse

Die Diplomarbeit wurde mit dem Förderpreis der Österreichischen Gesellschaft für Geomechanik ausgezeichnet.

10/2009

Kreidl, Alexander: Einflussfaktoren auf den Schüttkegelwinkel von Sand

10/2009

Verginer, Egon: Numerische Untersuchung der Standsicherheit einer Böschung mit MatLab

10/2009

Sönser, Sabrina: Experimentelle Untersuchung der Scherfugenausbildung mittels Particle Image Velocimetry am Beispiel des Falltürproblems;

Die Diplomarbeit wurde mit dem Förderpreis der Österreichischen Gesellschaft für Geomechanik ausgezeichnet.

06/2009

Homma, Florian: Experimentelle Untersuchung des Ortsbrustversagens seicht liegender Tunnel auf erhöhtem Spannungsniveau

03/2009

Piazzi, Lukas: Numerische Untersuchung der Wirkungsweise einer Bohrpfahlwand zur Minimierung der Setzungen infolge Tunnelvortrieb

07/2008

Wieland, Gerd: Auswertung von Radialpressenversuche auf Grundlage von FE-Berechnungen

11/2007

Matzke, Christoph: Numerische Modellierung des Ortsbrustversagens seichter Tunnel in nicht-bindigen Böden

07/2007

Ashworth, Thomas: Experimentelle Untersuchung der Ortsbruststabilität von seichten Tunneln

06/2007

Wechselberger, Markus: Numerische Untersuchung des Ortsbrustversagens in Tunnelmodellen mit der Finiten Elemente Methode

03/2007

Ravazzini, Claudio: Experimental investigation of face stability in shallow tunnels

10/2006

Doro, Ivan: Theoretische und experimentelle Untersuchung der Stützkraft beim Schildvortrieb

 

Sprechzeiten

Die Sprechstunden im Lehrgebiet Geotechnik werden mit der Rückkehr in die Präsenzlehre sukzessive wieder vor Ort angeboten. Nähere Informationen bekommen Sie dazu in den ersten Veranstaltungen bzw. über die Geotechnik-Online-Seite in ILIAS.

Für dringende Fragen/Abstimmungen stehen Prof. Kirsch und sein Team gerne per Mail (kirschfh-aachen.de) zur Verfügung. Auch die Hiwi-Sprechstunden finden ab sofort wieder in Präsenz statt - die Termine finden Sien ebenfalls über o.g. ILIAS-Seite.

Die Präsenz-Sprechstunde von Prof. Kirsch ist im Sommersemester dienstags von 10.30-12.00 Uhr.