Finite Elemente Simulation maschineller Tunnelvortriebe in wassergesättigtem Lockergestein

In dieser Arbeit wird ein dreidimensionales Finite Elemente Simulationsmodell für Schildvortriebe von Tunneln in wassergesättigten Böden entwickelt, das alle wesentlichen Komponenten und Prozesse berücksichtigt und den schrittweisen Tunnelvortrieb realitätsnah abbildet. Der Boden und der Verpreßmörtel im Ringspalt werden als gesättigte, poröse Materialien unter Verwendung einer Zweiphasenformulierung beschrieben. Das Materialverhalten der Feststoffphase weicher, bindiger Böden wird mit Hilfe eines elasto-plastischen Cam-Clay Modells beschrieben. Durch die Automatisierung des Simulationsablaufs wird die Berechnung beliebig langer, auch gekrümmter Vortriebsstrecken ermöglicht. Die Leistungsfähigkeit des Modells wird anhand einer prototypischen Simulation eines oberflächennahen Tunnels demonstriert. Die Ergebnisse umfangreicher Parameterstudien geben Aufschluß über den qualitativen und quantitativen Einfluß der verschiedenen Parameter bei dem untersuchten Tunnelvortrieb