Bedingungen suffosiver Erosionsphänomene in Böden Projektphase II: Simulation und Analyse von Bodenstrukturen, Strukturveränderungen und Partikeltransport in suffosionsgefährdeten Böden

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Dieses Forschungsvorhaben befasst sich mit der Strukturstabilität weitgestufter Erdstoffe in Hinblick auf die innere Erosion und baut auf den Ergebnissen der ersten Projektphase auf. Die Ergebnisse der ersten Projektphase sind in einem Zwischenbericht (Anlage 1) zusammengefasst. In der hier beantragten Projektphase werden Kenndaten des Gefüges und der Porenstruktur zum einen experimentell aus verbesserten Strukturaufnahmen und verfeinerten Methoden der digitalen Bildanalyse und zum anderen über ein auf Ellipsoiden erweitertes numerisches 3D-Gefügemodell ermittelt. Aus diesen Daten werden Korrelationen zwischen bodenmechanischen Kenngrößen wie Körnungslinie und Lagerungsdichte und der Porenstruktur für weitgestufte Erdstoffe abgeleitet. Die Erosionsphänomene werden mit optimierten Perkolationsmodellen untersucht, um die geometrischen Bedingungen eines Partikeltransportes bzw. den Rückhalt innerhalb des Bodengefüges als stochastischen Prozess numerisch zu simulieren. Dies wird als Grundlage zur Formulierung von Grenzzustandsbedingungen und für die Herleitung eines geometrischen Suffosionskriteriums herangezogen.