Bodenmechanik

Quelle: Wikipedia. Seiten: 27. Kapitel: Diagenese, Permeabilität, Darcy-Gesetz, Geschiebe, Penetrometer, Locker-, Halbfest- und Festgestein, Setzung, Ödometer, Konsolidation, Erdbau, Schergesetz, Triaxialgerät, Scherfestigkeit, Boden- und Felsklasse, Dilatanz, Strömungsnetz, Erddruck, Strukturviskosität, Kohäsion, Sackung, Konsistenz, Geröll, Grundbau, Bruchkriterium, Rahmenschergerät, Frosttiefe, Lagerungsdichte, Gründigkeit, Schutt, Schichtenverzeichnis, Kontraktanz, Densitometer, Zementation, Scherparameter, Phicometer, Porenzahl. Auszug: Die Permeabilität (lat.: permeare "durchlassen", von lat.: per "hindurch", und lat.: meare "passieren") wird in der Geotechnik zur Quantifizierung der Durchlässigkeit von Böden und Fels für Flüssigkeiten oder Gase (z. B. Grundwasser, Erdöl oder Erdgas) benutzt. Mit ihr sehr eng verbunden ist der hier gleichzeitig erläuterte "Durchlässigkeitsbeiwert". Die Permeabilität ist aus dem Darcyschen Gesetz abgeleitet und definiert als: Hierbei bedeuten: K = Permeabilität in m²,Q = Fließrate in m³/s,¿ = Dynamische Viskosität des Fließmediums in Ns/m²,l = durchströmte Länge des porösen Körpers in m,¿p = Druckdifferenz in N/m², die sich nach dem Strömen einstelltA = durchströmte Querschnittsfläche des porösen Körpers in m².Als SI-Einheit für die Permeabilität ergibt sich m². Eine weitere gebräuchliche Maßeinheit ist das Darcy, benannt nach dem französischen Wissenschaftler Henry Darcy (1803-1858), der 1856 das Fließen von Wasser durch Kiesbettungen untersucht hat. Da 1 Darcy eine relativ hohe Permeabilität ist, werden in der Geotechnik und im Bergbau oft das Millidarcy (mD) oder die SI-Einheit µm² verwendet. Als Durchlässigkeitsbeiwert oder Hydraulische Leitfähigkeit bezeichnet man einen rechnerischen Wert, der in der Regel die Durchlässigkeit von Boden oder Fels für Wasser quantifiziert. Der Durchlässigkeitsbeiwert kf berechnet sich zu: oder: Hierbei bedeuten: kf = Durchlässigkeitsbeiwert in m/s,Q = Fließrate in m³/s,l = durchströmte Länge des porösen Körpers in m,¿ = Dichte des Fluids, bei Wasser 1000 kg/m³,g = Erdschwerebeschleunigung = 9,81 m/s²,A = durchströmte Querschnittsfläche des porösen Körpers in m²,¿p = Druckdifferenz in N/m², die sich nach dem Strömen einstellt.K = Permeabilität in m²,¿ = Dynamische Viskosität des Fluids, bei Wasser 10 Ns/m².Die zweitgenannte Formel zeigt, wie eng K und kf miteinander verknüpft sind. Sofern nichts anderes angegeben ist, beziehen sich die in der Literatur angegebenen Werte für kf üblicherweise auf Wasser. Ist der Durchlässigkeitsbei