In Zusammenarbeit mit Antonia Nitsch (RUB), Torsten Wichtmann (RUB) und Carlos Grandas Tavera (BTU) haben wir einen numerischen Modellierungsansatz für quellfähige Böden entwickelt, die bei Kontakt mit Wasser erhebliche Volumenänderungen oder die Entwicklung von Quelldrücken erfahren können. Wir schlagen (1) eine erweiterte Theorie der porösen Medien (TPM) vor und führen (2) ein hydro-mechanisch gekoppeltes hypoplastisches Stoffmodell ein. Implementiert wurden die Entwicklungen im Finite-Elemente-Code numgeo.

Einige wichtige Highlights:

• Ein dreidimensionales hydro-mechanisch gekoppeltes hypoplastisches Stoffmodell für quellfähige Böden, das sowohl Quellverformung als auch Quellspannung in Abhängigkeit von den Randbedingungen vorhersagt.
• Ein Mechanismus zur Modellierung des Massentransfers von freiem Wasser zu Quellwasser und direkte Berücksichtigung der durch das Quellen induzierten Reduktion der hydraulischen Leitfähigkeit.
• Anwendbarkeit durch Simulationen von Laborversuchen demonstriert.

Weitere Einzelheiten finden Sie in unserem vollständigen Paper.