Modellierungen
Wir, das sind die Dr. von Moos AG und BTG Büro für Technische Geologie AG. Wir bündeln unsere Kompetenzen und bilden ein starkes Team. Wir decken ein breites Spektrum an Modellierungen ab.
Geographische Informationssysteme (GIS)
Für die Erdoberfläche und den Untergrund stehen heute immer grössere digitale, georeferenzierte Datenmengen zur Verfügung. Diese erfordern angepasste Methoden für ihre Erfassung, Darstellung, Auswertung und Interpretation. Dafür haben sich Geographische Informationssysteme (GIS) seit Langem etabliert. Im Zusammenspiel mit geologischem Fachwissen und langjährige Erfahrung entstehen so Produkte, die für die Bedürfnisse jedes Projekts massgeschneidert werden können. GIS-Daten werden heute auch immer wichtiger als Grundlagen für räumliche Modellierungen, wie zum Beispiel geologische 3D Modelle oder Grundwassermodelle.
- Erfassung und Darstellung von georeferenzierten Datensätzen
- Auswertungen und Visualisierungen
- Qualitäts- und Vollständigkeitsprüfung von grossen Datensätzen
- Geoinformationsprodukte für kantonale GIS-Browser
- Grundlagen für räumliche Modellierungen
Software: ArcGIS, QGIs
Beispiele
Naturgefahrenkarte Schaffhausen
Als wesentliche Grundlage für die Richtplanung des Kantons und die Nutzungsplanung der Gemeinden sind die Naturgefahren im Siedlungsbereich und für Sonderrisiken zu kartieren, zu charakterisieren und zu klassifizieren. Im Kanton…
Geologische 3D Modellierung
Geologische Profilschnitte sind im Vergleich zu geologischen 3D-Modellen häufig nicht in der Lage, den komplex aufgebauten geologischen Untergrund räumlich korrekt abzubilden und zu visualisieren. Mit der Entwicklung von BIM gewinnt die 3-dimensionale Darstellung und Interpretation von geologischen Daten jedoch zusehends an Bedeutung und verlangt nach aussagekräftigeren 3D-Modellen mit räumlichen Informationsangaben. Zudem stellen geologische 3D-Modelle heutzutage eine wichtige Grundlage für geomechanische Modellierungen, geotechnische Modellierungen und Grundwassermodellierungen dar.
Unsere Dienstleistungen:
- Datenaufbereitung und Implementierung (z.B. Sondierbohrungen, Seismik, Geoelektrik, Struktur- und Bohrlochmessungen, Oberflächen- und Stollenkartierung)
- Modellaufbau und Validierung inkl. Analyse und Visualisierung von geologischen Unsicherheiten
- Optimierung von Linienführungen (Strassen- und Bahntunnels, Druckstollen), Abbaukonzepten (über-/untertägige Rohstoffgewinnung) und Baugruben
- Volumenberechnung von Abbauvorkommen (über-/untertägige Rohstoffgewinnung) sowie von Fels- und Lockergesteinsinstabilitäten (Grundlage für Sturzmodellierungen)
- Extraktion von 2D- und 3D-Modellen (numerisches Mesh) für die gängigsten numerischen Modellierungsprogramme (FLAC3D, UDEC, IRAZU, PLAXIS, RS2 und RS3, FEFLOW, etc.)
- Extraktion von Profilschnitte nach Bedarf des Auftraggebers / Planungsingenieurs zur Projektplanung und Visualisierung in gängigsten Dateiformaten (3D-pdf, DXF, Voxel, Feflow)
Building Information Modeling (BIM)
Building Information Modeling steht im Kontext Baugrund für die Integration von geologisch-geotechnischen Daten in räumliche Bauwerksmodelle für die Planungs-, Bau- und Nutzungsphasen. Die Anwendung von BIM wird in Zukunft sowohl bei komplexen Grossprojekten als auch bei kleineren Bauvorhaben zum Standard werden. Dabei bilden geologische 3D-Modelle die Grundlage dafür.
- Datenaufbereitung, Harmonisierung und Implementierung
- Konvertierung und Attribuierung von Datensätzen ins IFC-Format (Excel, ASCII-Daten ins Format IFC 4.0)
- Kombination von geologischen Daten im IFC-Format mit Bauwerksmodell (z.B. BimVision, Solibri)
- Projektspezifische BIM-Anwendungen (z.B. Variantenstudium anhand Visualisierung im BIM-Modell)
Software: BimVision, Solibri
Grundwassermodellierung
Grundwasser zirkuliert im oftmals stark heterogen aufgebauten Untergrund im Zusammenspiel mit Niederschlägen, Bodennutzungen, Oberflächengewässern und Klima in einer Komplexität, welche mit herkömmlichen Untersuchungsmethoden kaum mehr fassbar ist. Gleichzeitig wird die Nutzung des Untergrundes für verschiedenste Zwecke immer intensiver, und die gegenseitige Konkurrenzierung nimmt zu. Die sich daraus ergebenden Fragestellungen lassen heute sich mittels 2D oder 3D Modellierungen ganzheitlich angehen .
- Hydraulischer Einflussbereich von Grundwasserfassungen
- Beeinflussung von bestehenden Grundwassernutzungen
- Ausdehnung von Schadstoff-Fahnen
- Ausdehnung von thermischen Anomalien bei Grundwasser-Wärmepumpen
- Ausscheidung von Grundwasser-Schutzzonen und Zuströmbereichen
Software: SPRING (delta-h)
Beispiele
Thermische Grundwassernutzung Bosch
Im Rahmen der energetischen Ertüchtigung der Produktionshalle der Bosch GmbH in Beringen (heute Syntegon AG), sollte die bestehende thermische Grundwassernutzung erweitert werden. Dafür wurden zusätzlich zu den zwei bestehenden drei neue…
Geomechanische Modellierung
Die geomechanische Modellierung erlaubt bei komplexen geomechanischen Fragestellungen quantitative Aussagen über das Gebirgsverhalten von Locker- und Festgesteinen. Im Untertagbau und bei Baugruben stellen geomechanische Modelle eine robuste Planungsgrundlage für die Projektierung und wirtschaftliche Optimierung dar. Bei der Beurteilung von Hanginstabilitäten und Böschungsanschnitten dienen geomechanische Modelle als fundierte Entscheidungs- und Planungsgrundlage für Überwachungs-, Sicherungs- und Sanierungsmassnahmen.
Unsere Dienstleistungen:
- Modellierungskonzepte für geomechanische Fragestellungen bei über- und untertägigem Gesteinsabbau, bei Kavernen und Kraftwerksstollen, bei Strassen- und Bahntunnels sowie bei der Beurteilung und Sanierung von Hanginstabilitäten
- Modellaufbau (2D/3D), Parametrisierung, Modellkalibrierung und Validierung inkl. Sensitivitätsanalysen
- Modellierung (2D/3D) von Gebirgsspannungen, Gebirgsdeformationen sowie Versagens- und Bruchmechanismen bei Untertagebauwerken
- Optimierung von untertägigen (Pfeiler- und Hohlraumgeometrien resp. Abstände) und übertägigen (Geometrie der Bermen) Abbaukonzepten und Sicherungsmassnahmen
- Modellierung (2D/3D) von Versagensmechanismen und Deformationsverhalten bei Hang- und Böschungsinstabilitäten zur Beurteilung von Entwicklungs- und Gefährdungsszenarien
Geotechnische Modellierung
Bei der Analyse geotechnischer Fragestellungen ist eine realitätsnahe Abbildung des Baugrundverhaltens oft nur unter Einbezug komplexerer Stoffgesetzte möglich. Hier stossen analytische Berechnungsprogramme an ihre Grenzen, weswegen dann moderne Finite Elemente Software zum Einsatz kommt.
- Hydraulisch gekoppelte Verformungsberechnungen
- Hydraulisch gekoppelte Stabilitätsanlaysen
Software: PLAXIS
Beispiele
Grundbaustatische Berechnungen
Mit Hilfe moderner Berechnungs- und Dimensionierungssoftware lassen sich optimale normbasierte Lösungen entwickeln, um Bauwerke sicher und wirtschaftlich zu erstellen: Von einfachen bis komplexen Baugruben, über Hangsicherungen bis zu Kombinierten Pfahlplattengründungen (KPP). Auch bei Analysen von Schadensfällen oder bestehenden Verhältnissen erfolgt die Beurteilung oft auf Basis von grundbaustatischen Berechnungen.
Unsere Dienstleistungen:
- Konzeptionierung und Dimensionierung von Baugrubenabschlüssen und Wasserhaltung
- Bemessung von Fundationen (Flachfundationen, Pfähle)
- Rückrechnungen und Kontrollrechnungen
- Berechnung von Böschungs- und Hangstabilitäten
Software: Larix, Slide 2, DC-Grundbaustatik
Beispiele
Sturzmodellierungen
3D-Modellierungen sind aus der Gefahrenbeurteilung von Sturzprozessen heutzutage nicht mehr wegzudenken und in der Aussagekraft 2D-Sturzmodellierungen weit überlegen. So sind 3D-Sturzmodellierungen in der Lage, komplexe topographische Gegebenheiten von Ausbruchs-, Transit- und Ablagerungsgebieten adäquat zu berücksichtigen und damit wirklichkeitsnahe Prognosen hinsichtlich der räumlichen Verteilung von Intensitäten, Reichweiten und Erreichungswahrscheinlichkeiten von Sturzprozessen zu liefern. Resultate von 3D -Sturzmodellierungen bilden eine wichtige Grundlage für die Bemessung von Schutzmassnahmen und Risikobeurteilungen (z.B. EconoMe®).
- Implementierung von Szenarien, Gelände und Blockgeometrien in Simulationssoftware anhand Feldbegehungen
- Modellieren der räumlichen Verteilung von Sturzenergien, Intensitäten, Reichweiten und Erreichungswahrscheinlichkeiten
- Kalibration Modellresultate mit Feldbefunden, Sensitivitätsanalysen Blockgeometrien, Geländevariabilität
- Objektspezifische Gefahrenbeurteilungen (Infrastrukturanalagen, Verkehrsträger, etc.) und Risikoanalyen (mit EconoMe®)
- Darstellung Resultate in GIS-Software, Extraktion Shapefiles zuhanden Auftraggeber (QGIS und ArcGIS)
- Wissenschaftliche Mitarbeit bei der Weiterentwicklung der RAMMS-Software
