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Detailergebnis zu DOK-Nr. 70884

Frosttiefe: allgemeines Vorhersagemodell (Orig. engl.: Frost depth: general prediction model)

Autoren	G.Y. Baladi P. Rajaei
Sachgebiete	7.3 Frost

Geology and Properties of Earth Materials 2015. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2015 (Transportation Research Record (TRB) H. 2510) S. 74-80, 11 B, 1 T, 15 Q

Die präzise Vorhersage der Frosttiefe ist ein wichtiger Aspekt für die konstruktive Entwicklung von Infrastruktur, wie für die Planung von Fundamenten für Straßen, Gebäude und Brücken. Die tatsächliche Frosttiefe wird durch viele bodeninterne Eigenschaften und meteorologische Gegebenheiten beeinflusst, die teilweise messtechnisch schwer zu ermitteln sind. Numerische oder analytische Modellierungsverfahren könnten zur Vorhersage der Frosttiefe genutzt werden; die benötigten Eingangsdaten sind jedoch entweder nicht verfügbar oder deren Erfassung zu teuer. Drei analytische und semi-empirische Vorhersagemodelle (Stefan-, modifiziertes Berggren- und Chisholm und Phang-Modell) für die Frosttiefe wurden auf ihre Genauigkeit hin untersucht. Während die ersten beiden Modelle im Vergleich zu gemessenen maximalen Frosttiefen aus Michigan erheblich höhere berechnete maximale Frosttiefen aufwiesen, ermittelte das letztere Modell durchgehend niedrigere Werte. Aufgrund dieser Abweichungen wurde jeweils ein statistisches Modell für sandige und tonige Böden auf Basis der gemessenen Frosttiefen aus Michigan entwickelt und in einem nächsten Schritt unter Nutzung der durchschnittlichen monatlichen Wärmeleitfähigkeit zu einem Modell kombiniert. Dadurch gelang es, die Vorhersage von Frosttiefen deutlich zu präzisieren.