Investigation of Shear Strain Amplitude Induced by Railroad Traffic in Soils

Shear strain amplitude γ is an important quantity in dynamic soil analysis. Usually, a reduction of soil stiffness with increasing shear strain amplitude is observed in laboratory tests. An appropriate invariant of shear strain can be defined which is comparable with shear strains measured in laboratory tests. Usually, shear wave velocity cs is determined from field or laboratory tests and the particle velocity v is obtained from vibration measurements. Afterwards, the shear strain amplitude γ is often estimated from the equation γ = ν / cs, which can be derived for the case of one dimensional wave propagation. Based on numerical analyses with FEM, the validity of the above equation for γ is checked. It can be shown that there is a clear differ-ence between the zone close to the loading area and the zone at a larger distance from the loading area. Experimental results of vibration measurements in the field and the evaluation of dynamic soil properties due to rail traffic are pre-sented and the impact on permanent soil deformations is discussed. Based on the results of the field measurements and the numerical calculations recommendations on the determination of γ for dynamic analysis are presented

Density‑Dependent Pore Water Pressure Evolution in a Simplified Cyclic Shear Test

When specimens of different sands are produced using the same preparation method and sheared under the same conditions (consolidation stress, loading, etc.), while simultaneously keeping the drainage closed, the resulting tendencies of these sands regarding the PWP build-up will be different. This research paper presents a simplified cyclic shear test, which is used to evaluate the accumulation of PWP in sands under defined specimen preparation procedure and testing conditions. In the proposed experiment, a comparison of different sands with this respect is easily achieved. The principle of this experimental method is based on the evolution of the PWP during cyclic shearing of a water-saturated sand sample. Undrained conditions during the experiment allow for the evolution of the PWP, which is quantified by the rate of the PWP build-up. The duration of a single cyclic shear test, including specimen preparation, is approximately 30 min. The evaluation of the rate of the PWP build-up for different densities resulted in an exponential dependence of the PWP build-up on the variation of the relative density. The results confirmed a higher generation of PWP in a fine sand compared to a coarse sand. A comparison with the results of undrained cyclic triaxial tests in the case of eight different sands demonstrated a good agreement between both experimental methods. The basis for the comparison was the density-dependent evolution of PWP in these methods. The presented method delivers a value (index) that quantifies the PWP build-up in sands under the defined testing conditions

Ohde-Kolloquium 2014: Aktuelle Themen der Geotechnik

Tagungsband des Ohde-Kolloquiums 2014. Die Fachtagung fand am 26.03.2014 an der TU Dresden statt.:Experimentelle Untersuchung der Kapillarität bei Sand unter monotoner und zyklischer Belastung, Marius Milatz Mehrphasen-Modell zur Simulation von Suffosion, Heike Pfletschinger-Pfaff, Jan Kayser, Holger Steeb Experimentelle Ermittlung intergranularer Kräfte unter Nutzung von 2D-DIC, Max Wiebicke, Edward Andò, Denis Caillerie, Gioacchino Viggiani Systeme paralleler Scherbänder - Experimentelle und analytische Untersuchungen, Lars Röchter Rechnerischer Stabilitätsnachweis für verflüssigungsgefährdete Standorte, Nándor Tamáskovics Untersuchung des Einflusses von Gaseinschlüssen unterhalb des Grundwasserspiegels auf Druckausbreitung und Bodenverformungen mittels gekoppelter FE-Berechnungen, Hector Montenegro, Oliver Stelzer Zeitabhängige Setzungen von Sand und FE-Simulationen einer Tagebaukippe, Stefan Vogt, Emanuel Birle, Gero Vinzelberg Über die Berücksichtigung großer Bodendeformationen in numerischen Modellen, Daniel Aubram Die Gefrierkernmethode - Weiterentwicklung des Erkundungsverfahrens zur geohydraulischen Charakterisierung von Sohlsedimenten, Daniel Straßer, Hermann-Josef Lensing, Dominik Richter, Simon Frank, Nico Goldscheider Nutzung von Verfahren der Bildanalyse zur Baugrundbeurteilung, Markus Wacker, Thomas Neumann, Jens Engel, Gunter Gräfe Anwendung von Elektroosmose zur Reduzierung des Herausziehwiderstandes von Spundwänden: Großmaßstäbliche Modellversuche in Ton, Christos Vrettos, Kai Merz Zementfiltration bei der Herstellung von Verpressankern in nichtbindigen Böden, Xenia Stodieck, Thomas Benz Modell- und Elementversuche zur Bodenverflüssigung, Erik Schwiteilo, Ivo Herle Dynamische Probebelastung einer Mikropfahlgründung - Feldversuch und dynamische 3D-FE-Simulation mittels Hypoplastizität, Thomas Meier, Jens Jähnig, Sina Meybodi Numerische und analytische Berechnungen zur Erdbebenbemessung von Böschungen, Hassan AlKayya

Ohde-Kolloquium 2018: Aktuelle Themen der Geotechnik

Das Ohde-Kolloquium 2018 mit der traditionellen Überschrift — Aktuelle Themen in der Geotechnik – wird wieder in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Wasserbau an der Technischen Universität Dresden veranstaltet. Damit werden die beiden Wirkungsstätten von Professor Johann Ohde gewürdigt, mit denen er seine Lehr- und Forschungstätigkeit verknüpft hat. Die Beiträge des diesjährigen Kolloquiums können grob in drei Themengruppen unterteilt werden: • Bodenverhalten • Feld- und Modellversuche • Numerik und Anwendungen Die meisten Themen sind eng mit der Komplexität des Bodenverhaltens verbunden. In Abhängigkeit ihres Zustandes und einer aufgebrachten Belastung können Böden verschiedene Zustandsformen – gasförmig, flüssig und fest. Insbesondere der Übergang vom Feststoff zur Flüssigkeit (Bodenverflüssigung, hydraulischer Grundbruch, usw.) ist mit einem hohen Schadenspotenzial für Bauwerke und Menschen verbunden. Modellversuche im Labor und Monitoring im Feld sind für das Verständnis und die rechtzeitige Erkennung der Gefahrenzustände unumgänglich. Inwieweit die jetzigen Prognosen ausgereift sind, zeigen die numerischen Berechnungen für ausgewählte Anwendungen.:Bewertung von Scherversuchen aus Vergleichsuntersuchungen an feinkornigem Boden -- Erik Schwiteilo, Ivo Herle Experimentelle Untersuchungen zur Rissinitiation hydraulisch belasteter feinkörniger Böden -- Helen Günther Verdichtung und Zustandsbeschreibung gemischtkörniger Böden -- Carsten Lauer, Jens Engel Zur Strukturentwicklung granularer Materialien in Scherversuchen -- Max Wiebicke, Edward Andò, Gioacchino Viggiani, Ivo Herle Ein erweitertes Bounding Surface Modell für die Anwendung auf allgemeine Spannungspfade im Sand -- Katharina Bergholz Anwendung der Dimensionsanalyse zur Untersuchung des Erosionsdurchbruches in feinkornigen Boden -- Johannes Welsch, Ivo Herle Laborversuche und Berechnungen zur Ermittlung der wirksamen Wandschubspannungen im Hole-Erosion-Test zur Bestimmung der Erosionsparameter bindiger Böden -- Manuel Hark Beurteilung der Verflüssigungsneigung grobkörniger Böden -- Bozana Bacic Untersuchungen zur Gebrauchstauglichkeit der Gründungen von Offshore-Windenergieanlagen -- Torsten Wichtmann 1g Modellversuche mit granularen Säulen in organischen Böden -- Marcel Ney, Frank Rackwitz Bodenverdichtung - Experimentelle und numerische Untersuchungen -- Holger Pankrath Herausforderungen für die Spezialtiefbau-Forschung -- Wolfgang Wehr Zur Prognose von Ersatzfedersteifigkeiten von Tiefgründungssystemen am Beispiel der Itztalbrücke -- Thomas Meier Dynamische numerische Berechnungen zur Bewertung der Standsicherheit von Erddämmen unter Erdbebeneinwirkung -- Jamal Hleibieh, Ivo Herle CFD Simulation von Fluidstromung in Gesteinskluften mit OpenFOAM -- Maxim Finenko, Heinz Konietzk

On the determination and evolution of fabric in representative elementary volumes for a sand specimen in triaxial compression

The soil response in triaxial compression tests, that are commonly treated as element tests, is known to be inhomogeneous. Several studies have revealed the localisation of deformation throughout the whole specimen by digital image correlation techniques on X-ray tomographies. The fabric of a soil specimen has so far only been studied on complete specimens as a bulk measurement or in chosen subsets. In this contribution, we present a study on the spatial and temporal distribution of the fabric throughout one Hostun sand sample in triaxial compression. Therefore, we calibrated the minimum representative element size first for three chosen fabric variables considering three different criteria. By distributing the elements in a regular grid over the specimen, we are able to clearly identify the onset of the localisation in terms of void ratio, coordination number and contact fabric anisotropy. Spatially and temporally the contact fabric variables precede the void ratio changes as they are much more sensitive to small changes