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
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FH Aachen |
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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 |
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 |
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Univ. Innsbruck |
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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.