Böschungen - Ingenieurgeologie - page 351

Abb. 10.37 Aus drei Teilkörpern (1, 2, 3) zusammengesetzter, translativer Gleitkörper, ausgelöst durch
das Alaska-Erdbeben 1964. Kräteansatz für Teilkörper 2 (g = Gravitation, a = horizontale Erdbebenbe-
schleunigung, ergänzt nach Hansen 1965).
sen. Bei einer einzelnen, ebenen Gleitläche ist die Herleitung einfach. Eine Böschung
kann jedoch auch aus zwei oder mehr Teilkörpern bestehen, die sich gegeneinander
verschieben und so ein Versagen der Böschung auslösen. In homogenen Böden kön-
nen sich alle an der Bewegung beteiligten Gleitlächen frei ausbilden, was zu einem
komplexen Optimierungsproblem f ü hrt. Sind jedoch im Boden bereits Gleitlächen
vorgegeben, zum Beispiel durch eine Tonschicht, dann reduziert sich die Komplexität
der Optimierung.
Abbildung 10.37 greit das Beispiel einer Rutschung auf, die 1964 durch das Alas-
ka-Erdbeben ausgelöst wurde. Drei Teilkörper bewegen sich kinematisch verträglich
talabwärts. F ü r jeden Teilkörper lässt sich ein Krateck herleiten. Die Kontaktkräte
werden von Teilkörper zu Teilkörper ü bergeben. Dargestellt sind die am Teilkörper 2
wirksamen Kräte.
Die Modellierung eines Versagensmechanismus mit Teilkörpern und dessen Op-
timierung mit dem Prinzip der kleinsten Sicherheit wird auch als Kinematische Ele-
ment-Methode (KEM) bezeichnet und geht auf Überlegungen von Gudehus (1972),
Goldscheider (1979) und Gu ß mann (1982, 1986) zur ü ck. Sie kommt im Vergleich
zur Methode der Finiten Elemente (FEM) mit wenigen Teilkörpern aus und ist somit
weniger fehleranfällig. Kinematische Element-Modelle sind per deinitionem kinema-
tisch verträglich. Sie können speziell an die vorliegenden geologischen Besonderhei-
ten angepasst werden und bieten somit die bei komplizierten Problemen gebotene
Flexibilität und Transparenz.
10.3.3 Gebirge
Ebenes Gleiten
Im Gegensatz zum Boden kann sich im Gebirge eine Gleitfuge nicht frei ausbilden. Sie
ist durch das Trennlächengef ü ge vorgegeben.
Der einfachste Versagensmechanismus ist das ebene Gleiten (Abb. 10.38), das statt-
indet, sobald