BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Dissertation:
Katharina Platzer
(2007):
EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF AVALANCHE FORCES ACTING ON SNOW SHEDS.
Dissertation,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 413.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Seit Hannibals Zeiten stellen Schneelawinen eine ernsthafte Bedrohung von Mensch und Infrastruktur in den Bergen dar. Die an steilen Hängen vorbeiführenden Transportwege werden von Lawinengaleriedächern geschützt und die Lawinen über die diese hinweg umgelenkt. Galeriedächer müssen statischen und, durch eine Geländeumlenkung hervorgerufenen, dynamischen Kräften einer Lawine standhalten. Ziel dieser Dissertation ist es, mittels Experimenten, die an der Gleitfläche wirkenden Normal- und Schubkräfte von Lawinen zu quantifizieren. Von den Kraftmessungen kann der Reibungskoeffizient an der Lawinengleitfläche bestimmt werden. Es werden zwei komplementäre Versuchsanordnungen unter kontrollierten Randbedingungen zur Untersuchung verwendet: Die 30m lange und 2.5m breite Gleitbahn auf dem Weissfluhhjoch enthält zwei Winkeländerungen. Durch die Variation der Umlenkwinkel kann der Einfluss einer Geländeumlenkung auf die Kräfte untersucht werden. Die Gleitahn ist mit zwei Kraftmessplatten, mit Geschwindigkeits- und Fliesshöhensensoren ausgestattet. An der 7m langen und 0.5m breiten Laborrutschbahn wurden Tests mit Glaskugeln (Durchmesser 100m) durchgeführt. Durch die gleiche Anordnung der Sensoren an Gleit- und Rutschbahn können die Messungen direkt verglichen werden. Die Umlenkformeln aus der Schweizer Richtlinie stimmen nicht mit Versuchsergebnissen überein: Nahe der Umlenkung werden die Kräfte von der Richtlinie unterschätzt, wohingegen die dynamischen Umlenkkräfte weiter weg komplett abgebaut sind. Der Reibungskoeffizient an der Gleitbahn variiert zwischen Trocken- und Nassschneelawinen. Weiters wurde ein Konstitutivgesetz entwickelt, um die experimentellen Messungen interpretieren zu können. Dabei wird ein Lawinenhöhenprofil in drei Teile unterteilt. Der unterste Teil wird als Gleitschicht bezeichnet - diese besitzt nur eine kleine Ausdehnung - darüber folgt eine Kollisionsschicht, über welcher wiederum die Lawinenmasse als Block fliesst.