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Lingyun Li

• Loess soils are characterized by a loose structure stabilized by capillary effects and cementation bonds. Water infiltration during heavy rainfall may cause a decrease of suction in the soil and a weakening of the cementation bonds, potentially leading to a collapse of the structure and failure of slopes. The thesis presents an extensive experimental study on the hydro-mechanical behaviour of a loess soil from China, comparing undisturbed and remoulded samples at different degrees of saturation. Tests on compressibility, shear strength, hydraulic conductivity, soil water characteristic curve and collapse behaviour under water infiltration were performed. A constitutive model for unsaturated soils was calibrated based on the experimental data and applied in finite element simulations of a soil column and a slope considering thermo-hydro-mechanical coupling and atmospheric boundary conditions. The back analysis of a real slope failure case in China is presented.
• Lößböden besitzen eine lockere, durch Kapillareffekte und Zementierung stabilisierte Struktur. Das Eindringen von Wasser bei Regenfällen kann zu einer Abnahme der Saugspannung und einer Schwächung der Zementierung bis hin zum Kollaps der Struktur und Böschungsrutschungen führen. In dieser Arbeit wird eine umfangreiche experimentelle Studie zum hydromechanischen Verhalten eines Lößbodens aus China vorgestellt, bei der ungestörte und aufbereitete Proben bei verschiedenen Sättigungsgraden verglichen werden. Es wurden Versuche zur Kompressibilität, Scherfestigkeit, Wasserdurchlässigkeit, Bodenwasserkennlinie und zum Kollapsverhalten durchgeführt. Ein konstitutives Modell für ungesättigte Böden wurde an den experimentellen Daten kalibriert und in Finite-Elemente-Simulationen einer Bodensäule und einer Böschung unter Berücksichtigung der thermo-hydro-mechanischen Kopplung und atmosphärischer Randbedingungen angewendet. Die Nachrechnung eines realen Hangversagens in China wird vorgestellt.