Standsicherheitsuntersuchung für ein räumliches Böschungssystem - Berechnung mit einem zusammengesetzten dreidimensionalen Bruchmechanismus und Modellversuch im Gelände / Teil 1: Grundlagen

Als Beispiel eines räumlichen Böschungssystems wird eine hohe Randböschung in einem Braunkohletagebau betrachtet, deren unterer Bereich wegen einer tiefliegenden Tonschicht mit sehr geringer Scherfestigkeit nur in einem schmalen Fenster zwischen querliegenden Stützkörpern abgebaut wird, um einen ebenen Grabenbruch zu verhindern. Zur Berechnung der Sicherheit gegen einen räumlichen Grabenbruch wird ein räumlicher zusammengesetzter Starrkörperbruchmechanismus entwickelt. Für diesen gelten analoge Gesetzmäßigkeiten bezüglich Kinematik und Statik wie für ebene zusammengesetzte Starrkörperbruchmechanismen. Die Gleichungssysteme werden hergeleitet und im einzelnen angegeben. Die Durchrechnung ergibt, daß die räumliche Berechnung in den meisten Fällen durch eine ebene Berechnung angenähert werden kann, die auf der sicheren Seite liegt. Durch einen Modellversuch etwa im Längenmaßstab 1:50 in einem Freigelände wurden die angenommene und optimierte Bruchkinematik und die vorhergesagte mögliche Fensterbreite überprüft und recht gut bestätigt. Der Aufsatz gliedert sich in drei Teile: Teil 1 - Grundlagen, Teil 2 - Durchführung der Berechnung und Ergebnisse, Teil 3 - Modellversuch und Schlußfolgerungen.