Informationen und Empfehlungen des Arbeitskreises 1.6 „Numerik in der Geotechnik“ zur Berechnung von Grundwasserströmungen und deren Auswirkung auf die Standsicherheit mit der FEM

Abstract

Der Arbeitskreis 1.6 „Numerik in der Geotechnik“ der DGGT gibt in dem vorliegenden Beitrag Informationen und Empfehlungen zur Berechnung von Grundwasserströmungen und deren Auswirkungen auf die Standsicherheit mit numerischen Methoden, insbesondere mit der Finite-Elemente-Methode. Diese ergänzen die vorliegenden Gesamtempfehlungen des AK 1.6 sowie die Empfehlungen zur Berechnung der Standsicherheit mit der FEM. Es werden im vorliegenden Beitrag Grundlagen zur Berechnung gesättigter sowie teilgesättigter Grundwasserströmungen beschrieben. Dabei werden auch die zugehörigen Anfangs- und Randbedingungen sowie vereinfachende Berechnungsmodelle behandelt. Weiterhin werden physikalische Eigenschaften von Problemstellungen zur Einteilung in Analysetypen herangezogen, beispielsweise deren Zeitabhängigkeit und die Art der Kopplung zwischen mechanischem Verhalten des Korngefüges und der Grundwasserströmung. Abschließend werden Empfehlungen ausgesprochen, die Hilfe bei der Auswahl eines Analysetyps und zur Gestaltung der zugehörigen Berechnung bieten. Ebenso gibt es Empfehlungen, welche der zahlreichen Einflüsse aus der Grundwasserströmung auf das Ergebnis von FEM-Berechnungen – insbesondere zur Bestimmung der Standsicherheit – berücksichtigt werden sollten. Abschließend werden Hinweise zur Prüfung der Plausibilität der Berechnungsergebnisse gegeben.