Hydraulisches Lösen des Bodens

Beim hydraulischen Lösen des Bodens wie z. B. beim Düsenstrahlverfahren (Jet Grouting) wird der Boden mit einem Hochdruck-Fluidstrahl gelöst. Im Vordergrund des Forschungsprojektes steht die numerische Simulation des Düsenstrahlverfahrens auf der Grundlage eines dynamischen Zweiphasenmodells für den gesättigten Boden und der Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) zur numerischen Lösung der Feldgleichungen. Dazu wird ein aus dem freien SPH-Code GADGET (Astrophysik) und GADGET-H2O (Fluiddynamik) hervorgegangenes Programm namens GADGET-Soil entwickelt. Dazu gehören die Implementierung von Stoffmodellen für Böden, der Übergang vom Korngerüst zur Suspension und umgekehrt sowie die Parallelisierung des Programms.

Stichworte

• Düsenstrahlverfahren
• Smoothed Particle Hydrodynamics
• SPH

Publikationen

• Amicarelli, A.; Agate, G.; Stefanova, B.; Sibilla, S.; Grabe, J., Hu, X.: A SPH model for dike overtopping and dam liquefaction with bed-load transport, bottom drag and mobile boundaries. In Proceedings of 11th SPHERIC ERCOFTAC International Workshop SPHERIC 2016 - ERCOFTACT Conference in Munich/Germany, S. 424–431, 2016.
• Stefanova, B.; Bubel, J.; Grabe, J.: Application of SPH to erosion and excavation problems on the examples of jet grouting and offshore engineering. In Proceedings of 7th International SPHERIC SPH-Workshop in Prato/Italy, S. 38-42, 2012.
• Stefanova, B.: Basic study of the numerical analysis of jet grouting using Smoothed Particle Hydrodynamics. In Proceedings of European Young Geotechnical Engineers Conference 2012 in Gothenburg/Sweden, S. 185-190, 2012.
• Stefanova, B.; Grabe, J.: Erste Untersuchungen zur Simulation des Düsenstrahlverfahrens mittels Smoothed Particle Hydrodynamics. In Tagungsband zum Syposium Baugrundverbesserung 2012 in Wien, S. 133-145, 2012.
• Grabe, J.; Stefanova, B.: Numerical modeling of saturated soils based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) - part 1: seepage analysis. Geotechnik, 37(3): S. 191-197, 2014.
• Grabe, J.; Stefanova, B.: Numerical modeling of saturated soils based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) - part 2: coupled analysis. Geotechnik, 38(2): S. 218-229, 2015.
• Stefanova, B.; Grabe, J., Cheng, H.; Drapper, L.; An, H.: Numerical modelling of the flow and sebed erosion around a pipeline using Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). In Proceedings of 7th International Conference on Scour and Erosion 2014 in Perth/Australia, S. 725-732, 2014.
• Stefanova, B.; Grabe, J., Soga et al.: SPH model of water jet erosion in granular soils with a boundary layer of liquified soil. In Proceedings of Intertnational Symposium on Geomechanics from Micro to Macro 2014 in Cambridge/UK, S. 999-1004, 2014.
• Stefanova, B., Grabe, J.: Simulations of water-soil interaction using Smoothed Particle Hydrodynamics. In Morphodynamics 2015 - Workshop on Numerical Methods of Water-Soil Boundary Layers under Currents and Waves, S. 3-18, 2015.
• Stefanova, B.; Seitz, K.; Bubel, J.; Grabe, J.: Water-soil interaction simulation using Smoothed Particle Hydrodynamics. In Proceedings of International Conference on Scour and Erosion 2012 in Paris/France , S. 695-704, 2012.
• Kocak, B.: Zur numerischen Modellierung von hydraulisch-mechanisch gekoppelten Prozessen in gesättigten granularen Böden mittels Smoothed Particle Hydrodynamics. Promotion/Dissertation, Technische Universität Hamburg-Harburg, Veröffentlichungen des Instituts für Geotechnik und Baubetrieb, Heft 39, 2017.
• Stefanova, B.; Grabe, J., Bundesanstalt für Wasserbau: umerische Simulation der Boden-Wasser-Interaktion mittels eines Zweiphasenmodells im Rahmen der Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). In Numerische Methoden in der Geotechnik, Jg. 98 von BAWMitteilungen, S. 117-128, 2015.