Verflüssigung von Böden unter seismischen Bedingungen

Die durch Erdbeben verursachten Schäden resultieren aus der seismischen Erregung und/oder der Erhöhung des Wasserdrucks in den Poren von Böden, die zum Phänomen der Verflüssigung führt. Diese beiden Effekte sind miteinander verbunden, da die Verringerung der Bodensteifigkeit aufgrund der Verringerung der effektiven Spannungen das mechanische Verhalten des Bodens, d. h. seine seismische Reaktion, verändert. Das Ausmaß und die Art der Schäden an Bauwerken hängen also von der Menge der seismischen Energie ab, die die Oberfläche erreicht, bevor es zu einer Bodenverflüssigung kommt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, vereinfachte Methoden zur Vorhersage der Verflüssigung zu entwickeln und zu verfeinern, die durch Zentrifugentests validiert werden können. In dieser Arbeit werden zwei Methoden verwendet, um die Energie abzuschätzen, die die Oberfläche in einer Reihe von Zentrifugentests erreicht, die von ISMGEO (Italien) während des LIQUEFACT-Projekts (www.liquefact.eu) durchgeführt wurden. Die eine basiert auf der zyklischen Vergleichsspannung, die andere auf der Dehnungsenergieakkumulation. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Methoden angemessen sind, obwohl sie die Perkolation und Energiedissipation nicht berücksichtigen, die nachweislich einen erheblichen Einfluss auf die Neutraldruckentwicklung haben.

Autorentext

Sara Rios ist derzeit Forschungsassistentin an der CONSTRUCT-Forschungseinheit der Fakultät für Ingenieurwesen der Universität Porto. Ihre Arbeit konzentriert sich auf die Analyse des Verhaltens von Böden und Gesteinskörnungen unter statischen und zyklischen Bedingungen und deren Stabilisierung für verschiedene Anwendungen (Verkehrsinfrastrukturen, Liquefaction Mitigation, etc).