Geologie für Ingenieure 1

kurzfristige Vorhersage nicht möglich, langfristige Vorhersage durch Angabe eines Zeitrahmens eines zukünftigen Erdbebens in der Größenordnung von Jahrzehnten/Jahrhunderten

-große Energiemengen bei der Entstehung der Erde

-Erdinneres war so aufgeheizt, dass es in einem breiartigen Zustand war-

-schweres Material in Richtung Mittelpunkt.

-leichteres Material nach Außen.

-Schalenförmiger Erdaufbau

-Die Theorie gibt Antworten auf Fragen nach der Entstehung von Gebirgen und den Schicksalen von Ozeanen.

-Sie ermöglicht das Gesicht der erde zu beschreiben, wie es in Millionen von Jahren aussehen könnte.

-bezeichnet den beginn einer ca. 50 Millionen Jahre dauernden Phase umfassender Veränderungen der Tierwelt

-währenddessen kam es zur Entwicklung vieler neuer Organismen mit tragenden Strukturen in Form von Skeletten

-markiert den Beginn des Zeitalters des sichtbaren Lebens->Phanerozoikum

-Lockergesteine sind Gesteine ohne mineralische Bindung

-Festgesteine sind Gesteine mit mineralischer Bindung

Gestein weist nicht in jedem Punkt die gleichen Materialeigenschaften auf

Materialverhalten in allen 3 Raumrichtungen unterschiedlich (Isotropie->überall gleiche Eigenschaften)

nicht zusammenhängender zerklüfteter Fels (Kontinuum-> umzerklüfteter Fels)

-Magmatische Gesteine->Tiefen- und Ergussgesteine (Basalt)

-Sedimentgesteine->Trümmergesteine, Ausscheidungssedimente (Sandstein)

-Metamorphe Gesteine->mechanisch und thermisch umgewandelte Gesteine (Marmor)

-Körnigkeit 

-Ritz- oder Schneideversuch

-Raumausfüllung

-Kornbindung

-Mineralkornhärte

-Veränderlichkeit im Wasser

-Karte

-Profile und Schnitte

-Legende

-Erläuterungstext

Darstellung des geologischen Aufbaus->Art, Beschaffenheit, Mächtigkeit und Lagerung der Bodenschichten

-Grundwasserstände und deren Langzeitänderung

(1)Darstellung der oberen Bodenschichten<->Aufbau des Untergrunds 

(2)Darstellung der maximalen Grundwasserstände<->erweitert um Grundwasserangaben

-Zur Planung, Entwurf während des Baus und Betriebs geotechnischer Projekte

-Zur Konzeption der Flächennutzung eines Planungsraums unter Berücksichtigung rohstoffwirtschaftlicher und ökologischer Aspekte

-Zur Aufstellung von Bebauungsplänen und Genehmigungsverfahren von Bauvorhaben

-hydrogeologische Daten

-Erdbebenkarten

-Erdfallkarten

-Hangstabilitätskarten

-Dichte und Wichte

-Verformungsverhalten

-Druckfestigkeit

-Zugfestigkeit

-Scherfestigkeit

-Quellverhalten

-Krichverhalten

-Zerfallsbeständigkeit

-Druckfestigkeit als Höchstwert der axialen Spannung, entspricht Bruchspannung

-Ermittelung über einaxialen Druckversuch und Punktlastversuche an Bohrkernen

Ermittlung über Spaltungsversuch

-Scherfestigkeit überschritten, wenn Verschiebungen stattfinden, die keine weitere Steigerung der Scherkräfte erfordern

-Schwerwiderstand nach Mohr-Coulombscher Bruchbedingung

-Ermittlung über 3-axialen Druckversuch und direkten Scherversuch

-physikalisch (Ton nimmt Wasser auf)

-chemisch (Anhydrit nimmt Wasser auf und wird zu Gips)

Quellversuche: Ödometertest und Triaxialversuch

-Ödometerversuchsvarianten: Quellmaß,Quelldruck 

-zeitabhängige Verformungsanteile

-Kriechphasen:-primär(mit abnehmender Rate)

                        -sekundär(konstante Rate)

                        -tertitär(zunehmende Rate)

-Gesteinsklassifizierung hinsichtlich Resistenz gegenüber mechanischer Beanspruchung 

-Aussagen zum Verhalten freigelegter Felsflächen

-Aussagen zur Veränderung von Gesteinseigenschaften bei Gewinnung und Ablagerung

Bruch eines Festkörpers tritt ein, wenn Schubspannungen aus der äußeren Belastung größer als die Festigkeitsgrenze des innerten Scherwiderstandes werden-> \(\tau=\sigma*tan(\varphi)+c\)

-Grundlage der Elastizitätstheorie

-linearer Zusammenhang zw. Spannung und Verzerrung

-\(\sigma=E*\varepsilon\)

-geodätische Verformungsmessung (Nivellements) 

-Verformungsmessung in Bohrlöchern

-Konvergenzmessung

-Bohrlochaufweitungssonden

-In-Situ-Großversuche:-Lastplattenversuch

                                    -Druckkissenversuch

                                    -Radialpressversuch

-Extensometer (stationäre Messeinrichtung; Messung parallel zur Bohrachse)

-Gleitmikrometer (mobile Messeinrichtung, Messung parallel zur Bohrachse)

-Deflektometer (stationäre Messeinrichtung, Messung senkrecht zur Bodenachse)     

-Inklinometer(mobile Messeinrichtung, Messung senkrecht zur Bodenachse)   

-Gesteine: Durchlässigkeit der Poren

-Gebirge: Durchlässigkeit der Trennflächen->Methoden:-Wasserabpressversuch, Schluckversuch, Pumpversuch

-Großversuch: Prüfkörper aus Stollen herausarbeiten, Normalkraft und schräge Tangentialkraft belasten mehrere Laststufen :Messung, Untersuchung der Trennflächen 

-direkte Sucherversuche

-Biogene Sedimentation: entsteht durch Ansammlung von anorganischen Bestandteilen (Reste von Muscheln oder Korallen)

-chemische Sedimentation:entstehen durch chemische Ausfallung von gelösten Substanzen aus wässerigen Lösungen (chem. Verwitterung des Muttergesteins)

-physikalische: Auseinanderbrechen eines Ausgangsgesteins

-chemisch: Zerlegung von Mineralen durch das Auslösen chemischer Komponenten durch Wasser->Umwandlung von Mineralen in stabilere Varrianten

-Faktoren: -physikalische Eigenschaften des Ausgangsgesteins 

-klimatische Bedingungen

-Boden und Vegetation

-Dauer der Exposition

Entstehen durch Ansammlung und Verstopfung von gesteinsbruchstücken und bei Verwitterung neu gebildeter Mineralen. Transport aquatisch (mit Wasser) oder äotisch (mit Wind)

-Gesteine mit kurzem Transportweg sind kantiger und größer->Brezkie

-Gesteine mit langem Transportweg sind runder und kleiner->Konglomerat

-fruchtbare Böden

-Mineral- und Rohstoffquellen

-geothermische Energie