Das Projekt "Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Frostkörperbildung und Frosthebung beim Gefrierverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Institut für Geotechnik durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen die Grundlagen für eine sichere Projektierung des Gefrierverfahrens im Grenzbereich bei fliessendem Grundwasser erarbeitet werden und somit durch eine fundiertere Dimensionierung sowie frühzeitige Problemerkennung Kosten bei künftigen Projekten gespart werden. Hierzu wird ein numerisches 3D-Modell entwickelt, welches sowohl thermische und hydraulische, als auch mechanische Vorgänge gekoppelt abbilden kann (THM-Modell). Mit diesem THM-Modell können die Temperaturverteilung im Frostkörper, die Gefrierzeit, der Energieverbrauch und die Hebung der Oberfläche simuliert werden. Zur Überprüfung des Modells wird eine neue Versuchseinrichtung entwickelt, mit welcher sämtliche relevante Parameter experimentell nachgestellt werden. Mit Hilfe des THM-Modells werden relevante Einflussparameter untersucht und anhand der Ergebnisse Entscheidungshilfen für die Planung von Vereisungsmassnahmen ausgearbeitet.
Entwicklung eines numerischen 3D Modells zur quantitativen Prognose der zeitabhängigen Verteilung der Temperatur, der Porenwasserdrücke und der Verformungen des Baugrundes bei der Anwendung des Gefrierverfahrens. Bereitstellen von Entscheidungshilfen für die Planung von Vereisungsmasnahmen.