Die Wahl eines passenden Materialmodells, das in der Lage ist, das Bodenverhalten bei FE‐Berechnungen realistisch darzustellen, hat einen maßgeblichen Einfluss auf die dabei erhaltenen Berechnungsergebnisse. Anhand von Vergleichsrechnungen mit mehreren Materialmodellen sollen die Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei den Ergebnissen verdeutlicht werden. Hierfür wird ein Baugrubenaushub simuliert und sowohl die auftretenden Verformungen als auch die mittels Parameterreduktion ermittelte Standsicherheit betrachtet. Dabei wird neben den bekannteren Modellen Hardening Soil und der Hypoplastizität die Barodesie als Modell für FE‐Berechnungen vorgestellt. Während sich bei allen Modellen vergleichbare Verformungen einstellen, werden bei der berechneten Standsicherheit deutliche Unterschiede festgestellt.

Low-to-medium density chalk at St Nicholas at Wade, UK, is characterised by intensive testing to inform the interpretation of axial and lateral tests on driven piles. The chalk de-structures when taken to large strains, especially under dynamic loading, leading to remarkably high pore pressures beneath penetrating CPT and driven pile tips, weak putty annuli around their shafts and degraded responses in full-displacement pressuremeter tests. Laboratory tests on carefully formed specimens explore the chalk's unstable structure and markedly time and rate-dependent mechanical behaviour. A clear hierarchy is found between profiles of peak strength with depth of Brazilian tension (BT), drained and undrained triaxial and direct simple shear (DSS) tests conducted from in-situ stress conditions. Highly instrumented triaxial tests reveal the chalk's unusual effective stress paths, markedly brittle failure behaviour from small strains and the effects of consolidating to higher than in-situ stresses. The chalk's mainly sub-vertical jointing and micro-fissuring leads to properties depending on specimen scale, with in-situ mass stiffnesses falling significantly below high-quality laboratory measurements and vertical Young's moduli exceeding horizontal stiffnesses. While compressive strength and stiffness appear relatively insensitive to effective stress levels, consolidation to higher pressures closes micro-fissures, increases stiffness and reduces anisotropy.

It is commonly assumed that the maximum slope angle β of an infinite cohesionless slope is equal to the friction angle of the soil ϕ. However, this relation holds only for a dilatancy angle ψ equal to the friction angle if the Mohr-Coulomb failure criterion is employed. This article demonstrates that the increase of the soil strength due to the plain-strain conditions in an infinite slope allows for using β = ϕ as a conservative approximation for ϕ < 35 • and ψ > ϕ/3. Further, the presented calculations support the common practice in geotechnical engineering of using the strength parameters obtained from triaxial tests in limit state calculations like the Bishop's method without further consideration of the dilatancy. However, it seems to be more appropriate to use direct shear tests when possible, i.e. for fine grained soils. Es wird üblicherweise angenommen, dass die maximale Neigung β einer unendlich langen, kohäsionslosen Böschung dem Reibungswinkel ϕ des Materials entspricht. Bei der Verwendung des Versagenskriteriums nach Mohr-Coulomb ist das jedoch nur korrekt für Böden mit Dilatanzwinkel ψ gleich dem Reibungswinkel. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass in Folge des ebenen Verzerrungszustandes β = ϕ als konservative Schätzung verwendet werden kann wenn ϕ < 35 • und ψ > ϕ/3 gilt. Außerdem bestätigen die angestellten Berechnungen die übliche Vorgehensweise in der Geotechnik Standsicherheitsuntersuchungen, wie zum Beispiel das Lamellenverfahren nach Bishop, mit Festigkeitsparameter aus dem Triaxialversuch ohne Berücksichtigung der Dilatanz durchzuführen. Es scheint jedoch angemessener, wenn möglich Rahmenscherversuche durchzuführen, um die erforderlichen Parameter zu erhalten.

This paper describes research into the poorly understood axial behaviour of piles driven in chalk. Comprehensive dynamic and monotonic axial testing on 27, mostly instrumented, piles undertaken for the ALPACA Joint Industry Projects is reported and interpreted covering: diameters between 139mm and 1.8m; lengths from 3 to 18m; different pile material types; tip and groundwater conditions, and ages after driving. The experiments show the factors that influence resistance most strongly are: (i) pile end-conditions, (ii) slenderness ratio and flexibility, (iii) shaft material, (iv) age after driving, (vi) relative water table depth, and (vii) whether loading is compressive or tensile. Varying the factors systematically identified a remarkable average long-term shaft resistance range from below 11 kPa to more than 200 kPa for piles driven at the same low-to-medium density chalk test site in Kent (UK). Dynamic and static analyses demonstrate that soil resistances to driving (SRD) were generally well-predicted by the Chalk ICP-18 short-term formulation. Considering the piles’ long-term behaviour, the Chalk ICP-18 approach over-predicted capacity, while the widely used CIRIA approach proved over-conservative for most cases. The research enabled the development of a revised ‘ALPACA-SNW’ long-term capacity assessment method that matches the test outcomes far more faithfully.

Die Barodesie ist ein Materialmodell für granulare Materialien, das gewisse Ähnlichkeiten mit der Hypoplastizität aufweist. Sie wurde von Kolymbas eingeführt und basiert auf den Hypothesen von Goldscheider für das asymptotische Bodenverhalten. Gängige Beziehungen der Bodenmechanik, wie z. B. die Beziehung für die Steifigkeit von Ohde bzw. Janbu, eine Spannungs‐Dilatanz‐Beziehung und Prinzipien der Critical State Soil Mechanics, lassen sich leicht in das vorgestellte Modell einbeziehen. In diesem Artikel werden die Konzepte der Barodesie an einfachen und bekannten Beispielen (zum Teil eindimensional) erklärt. Der Text ist damit ein guter Einstieg in die Barodesie und Materialmodellierung.