Fakten zum Projekt
Promotionsprojekt Dennis Fehre +++ Laufzeit: 15.03.2020 – 14.03.2025
Discrete Fracture Network (DFN) Modelle werden bereits seit längerem für die Bestimmung der Permeabilität von geklüfteten Gesteinen eingesetzt. Die Raumlage der Klüfte wird dabei durch einen deterministisch-stochastischen Ansatz beschrieben, zusätzlich sind Apertur und Kluftpermeabilitäten anzugeben. Als Ergebnis liefert die DFN-Modellierung räumliche variierende Permeabilitätstensoren, die zur Parametrisierung von hydraulischen Modellen genutzt werden können. In ähnlicher Weise lassen sich auch mechanische Kenngrößen wie Elastizitätsmodul und Querdehnungszahl mit DFN-Modellen bestimmen. Neben der Geometrie des Trennflächengefüges sind dazu die mechanischen Eigenschaften sowohl der Trennflächen als auch der Kluftkörper selbst anzugeben. Die DFN-Modellierung bietet somit einen methodischen Ansatz zur Aufskalierung von Gesteins- und Trennflächenparametern auf Gebirgseigenschaften.
Für eine Reihe von generischen und realen Fallbeispielen werden 3D Kluftmodelle auf Basis der DFN Methode erzeugt und mit mechanischen Kenngrößen parametrisiert. Die Modellierung liefert räumlich variierende und anisotrope Werte für den Gebirgs-E-Modul und die Gebirgsquerdehnungszahl. Die Praxistauglichkeit dieser Aufskalierungsmethode für Felsbauprojekte soll mit der Forschungsarbeit abgeschätzt werden. Dabei geht es insbesondere darum, die aus den Modellen berechneten Parametern zu validieren und neue Konzepte zur vereinfachten Charakterisierung von Gebirgseigenschaften zu entwickeln.
Status Quo & Ausblick
Die Projektarbeiten sind angelaufen und konzentrieren sich auf die Einarbeitung in die Software sowie die Erstellung generischer Modelle.
