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Projektübersicht

Projektübersicht. Grundwasserströmung und Potentialtheorie. Grundwasserströmung & Potentialtheorie. Projektübersicht. 2. Sand. 1. Tonschicht. A. l. Ton. B. nach oben gerichtet. Sand. Grundwasserströmung & Potentialtheorie. Freier Grundwasserspiegel (Stauwasser, Schichtenwasser)

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Presentation Transcript

  1. Projektübersicht Grundwasserströmung und Potentialtheorie

  2. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Projektübersicht 2 Sand 1 Tonschicht A l Ton B nach oben gerichtet Sand

  3. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Freier Grundwasserspiegel (Stauwasser, Schichtenwasser) Gespanntes Grundwasser: Standrohrspiegelhöhe oberhalb Schichtoberkante; wenn Standrohrspiegelhöhe oberhalb der Geländeoberfläche = artesisch gespanntes Grundwasser 1 2

  4. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Strömung nach oben Wichte wird kleiner

  5. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Symbolik nach DIN 4023 Anstieg des GW auf 366,7 m NN; 10 h nach dem Anbohren NN +366,7 GW-Niveau (20.1.04; 10 h) GW angebohrt bei +355, m NN NN +355,7

  6. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Für geotechnische Berechnungen: Bemessungswasserstand Grundwassermessstellen (Pegel) NN +110,1 Ruhewasserstand in einem ausgebauten Bohrloch 20.01.04

  7. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Laminare Strömung A = Durchflussquerschnitt k = Durchlässigkeitsbeiwert [m/sec] Ferner gilt: v = Fliessgeschwindigkeit durch A Gesetz von Darcy v ist ein integraler Wert, unabhängig vom Kornaufbau

  8. Grundwasserströmung & Potentialtheorie wirklicher Fliessweg des Wassers A v vW …. wahre Geschwindigkeit des Wassers n …. Anteil des Poren Porenvolumen Gesamtvolumen

  9. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Ebener Fall AP = Porenfläche Filtergeschwindigkeit Porenanteil

  10. Grundwasserströmung & Potentialtheorie H1 H3 S, g´ H2 A Mergel (Mg) d h = 0 B fS, g Gesucht: wirksame Wichte des Mergels

  11. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Projektübersicht OK (A) UK (B) Länge, auf der abgebaut wird Strömung von unten nach oben Wenn , dann liegt hydraulischer Grundbruch vor. Das Korngerüst ist gewichtslos, es gerät in Schwebe. Die Festigkeit geht verloren.

  12. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Nachweis Gewicht Boden unter Auftrieb res. Strömungskraft Für homogenen Aufbau Bindige Zwischenlage hydraulisches Fenster

  13. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Strömung durch geschichtetes Material G k1 S k2 U k3 b Gesucht: Abbau der Potenzialdifferenz in den 3 Schichten

  14. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Abbau der Potenzialdifferenz in den 3 Schichten Kontinuitätsbedingung Drei Gleichungen für die drei Unbekannten i1, i2, i3

  15. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Annahme: d1 = d2 = d3

  16. Grundwasserströmung & Potentialtheorie 2- dimensionale Strömung des Grundwassers dz Spundwand h = ? Q = ? u = ? dx

  17. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Kontinuitätsbedingung oder auch Kombiniert mit dem Gesetz von Darcy, folgt die Differentialgleichung der Grundwasserströmung

  18. Grundwasserströmung & Potentialtheorie kx = Durchlässigkeitsbeiwert in x - Richtung mit kx = kz also Isotropie folgt: Laplace- DGL der Grundwasserströmung

  19. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Randstromlinien (RSL): undurchlässige Ränder Randpotentiallinien (RPL): Linien auf denen gilt: Potential = const. = h

  20. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Lösung der DGL • Potentiallinien mit h = const. • Stromlinien in Richtung von v • Potentiallinien und Stromlinien stehen senkrecht aufeinander und bilden krummlinige Quadrate. • Insgesamt n Potentialsprünge von Potentiallinie i zu i+1 wird abgebaut (n gleiche Potentialsprünge)

  21. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Punkt P: Energiehöhe 4 Potentialsprünge bereits zurückgelegt

  22. Grundwasserströmung & Potentialtheorie Durch eine Stromröhre fließende Wassermenge allgemein gilt: b m … Anzahl der Stromröhren (Gesamtmenge) l Formfaktor

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