2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/16664Im Rahmen des Forschungsvorhabens im SPP 1886 soll die Streuung der Bodenzustandsvariablen Spannungszustand und Porenzahl und ihr Einfluss auf das Ergebnis von Drucksondierungen (Cone Penetration Test, CPT) und darüber hinaus auf den Entwurf von geotechnischen Strukturen untersucht werden. Anhand von vorhandenen CPT Daten in einem geotechnisch gut erkundeten Testfeld in Hamburg soll eine inverse Parameterbestimmung mittels numerischer Optimierung erfolgen, die es erlaubt, durch numerische Simulation der CPTs auf die vertikale Spannungs- und Dichteverteilung im Testfeld zu schließen. Mit den auf diese Weise abgeleiteten Bodenmodellen erfolgen weitere Simulationen, beispielsweise von Vollverdrängungsbohrpfählen im Testgebiet, für die ebenfalls Messdaten vorliegen. Aus den numerischen und gemessenen Ergebnissen sollen dann Korrelationen zwischen dem Spitzenwiderstand der Drucksonde und den Bodenzustandsgrößen untersucht und weiterentwickelt werden. Hierzu gehört auch eine Korrelation von Maschinenparametern bei der Herstellung der Vollverdrängungsbohrpfähle mit den Bodeneigenschaften und mit der zu erwartenden Pfahltragfähigkeit. Insgesamt soll der Einfluss der Datenstreuung und -unschärfe auf die numerischen Ergebnisse und auf den Entwurf untersucht werden. In einem vorgeschlagenen Fortsetzungszeitraum sollen die zunächst nur radialsymmetrischen Untersuchungen auf ein volles räumliches numerisches Modell des Testfeldes erweitert werden, wobei eine Zufallsverteilung der Bodenzustandsveriablen Spannung und Porenzahl aus dem vorhandenen Netz der CPT-Sondierpunkte ermittelt wird. Hierfür soll eine fraktalte Verteilung der Zustandsvariablen angenommen werden. Mit Hilfe der räumlichen Modelle sollen weitere numerische Untersuchungen zum Einfluss der Streuung der Bodenzustandsgrößen auf den numerischen Entwurf geotechnischer Strukturen durchgeführt werden.In this research project within the SPP 1886 it is supposed to investigate the variation of soil state variables, stress state and void ratio, and its influence on the result of cone penetration tests (CPTs) and beyond on the design of geotechnical structures. With the help of available CPT data from a geotechnically well explored test site in Hamburg an inverse parameter determination with numericaloptimization will be performed, allowing to deduce the vertical stress and void ratio distribution by numerical simulation of the CPTs. With the soil models obtained in this way further numerical simulations, e. g. simulations of full displacement piles at the test site, which are also covered by measured data, will be performed. The numerical and measured results will be used to investigate and develop correlations between CPT tip resistance and soil state variables. Furthermore, the correlation of machine parameters, obtained during pile installation, with soil properties and with estimated pile bearing capacity will be evaluated. All in all, the influence of data variance and uncertainty on the numerical results and on the design will be investigated. In a proposed second research period the initially assumed axisymmetric investigations are supposed to be expanded to a full three-dimensional numerical model of the test site. In this model a random distribution of the soil state variables, stress state and void ratio, will be determined from the available grid of CPT soundings. For this purpose, a fractal distribution of state variables is assumed. With the help of the three-dimensional models further numerical investigations on the influence of variance of soil state variables on the numerical design of geotechnical structures will be performed.