Grundbau-Taschenbuch, Teil 3 E-Book

• Herausgeber: Wiley-VCH
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Serie: Grundbau-Taschenbuch
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 1743

Veröffentlichungsjahr: 2018

Beschreibung

Das Grundbau-Taschenbuch ist das bekannteste und umfangreichste deutschsprachige Kompendium auf dem Gebiet der Geotechnik und hat seit über 60 Jahren zum Ziel, Entwicklungen, neue Erfahrungen und Erkenntnisse, aktuelle und neue Berechnungs- und Nachweismethoden für die Belange der Baupraxis umfassend zusammenzutragen und transparent zu vermitteln. Für die 8. Auflage wurde es umfassend überarbeitet und aktualisiert.
Der dritte Teil des Grundbau-Taschenbuches behandelt Gründungen und geotechnische Bauwerke. Die einzelnen Beiträge decken Flach- und Tiefgründungen mit ihren Sicherheitsnachweisen, Pfähle, Spundwände, Schlitzwände, Baugruben, Senkkästen sowie Stützbauwerke ab. Ebenso vertieft werden Spezialfragen wie Gründung von Bauwerken in Bergbaugebieten, im offenen Wasser und von Offshore-Windenergieanlagen.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Cover

Titel

Impressum

Vorwort

Autoren-Kurzbiografien

Verzeichnis der Autoren

3.1 Flachgründungen

1 Begriffe

2 Entwurfsgrundlagen

3 Einzelfundamente

4 Flächengründungen

5 Membrangründungen (Tankgründungen)

6 Zugfundamente

7 Literatur, Programme, Deutsche geotechnische Normen (DIN)

3.2 Pfahlgründungen

1 Einleitung

2 Pfahlarten und Ausführungsformen

3 Axiales Pfahltragverhalten

4 Pfahltragverhalten quer zur Pfahlachse und infolge Momenteinwirkungen

5 Hinweise und Erläuterungen zu den Nachweisen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit bei Einzelpfählen

6 Einwirkungen auf Pfähle aus dem Baugrund

7 Simulation des Trag- und Verformungsverhaltens von Pfählen mit numerischen Verfahren

8 Pfahlgruppen und Kombinierte Pfahl-Plattengründungen (KPP)

9 Pfahlgründungen unter nicht ruhenden Einwirkungen

10 Literatur

3.3 Spundwände

1 Spundwandbauwerke

2 Regelwerke zu Spundwandbauwerken

3 Spundwandprofile, Stahlsorten

4 Grundlagen der Spundwandnachweise

5 Berechnung von Spundwandbauwerken

6 Verankerung von Spundwandbauwerken

7 Empfehlungen zu Konstruktion und Bauausführung

8 Korrosion und Korrosionsschutz

9 Ausführungsbeispiele von Uferwänden in Stahlspundwandbauweise

10 Literatur, Technische Sammelveröffentlichungen

3.4 Gründung von Offshore-Bauwerken

1 Grundlagen und Randbedingungen

2 Einheiten und Geräte

3 Baugrunderkundungen auf See

4 Schwimmkastengründungen

5 Senkkastengründungen

5 Senkkastengründungen

6 Pfahlgründungen

7 Saugrohrgründungen

8 Nachgiebige und schwimmende Strukturen

9 Bauliche Aspekte

10 Literatur

3.5 Entwurf und Bemessung von Gründungen für Offshore-Windenergieanlagen

1 Einleitung

2 Planungsgrundlagen und Nachweismodell

3 Gründungsarten

4 Überwachung und Monitoring

5 Literatur

3.6 Baugrubensicherung

1 Grundlagen

2 Konstruktive Maßnahmen zur Sicherung von Baugruben und Leitungsgräben

3 Erddruck

4 Nicht gestützte, im Boden eingespannte Baugrubenwände

5 Einmal gestützte Baugrubenwände

6 Mehrmals gestützte Baugrubenwände

7 Bettungsmodulverfahren

8 Finite-Elemente-Methode

9 Gleichgewichtsbedingungen

10 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit

11 Verankerte Baugrubenwände

12 Bewegungsarme Baugrubenwände neben Bauwerken

13 Baugruben im Wasser

14 Baugruben in weichen Böden

15 Baugruben in felsartigen Böden

16 Untersuchung besonderer Baugrubenkonstruktionen

17 Baugruben bei Erdbebenbeanspruchungen

18 Bemessung der Einzelteile

19 Literatur

3.7 Pfahlwände, Schlitzwände, Dichtwände

1 Pfahlwände

2 Schlitzwände

3 Mixed-in-Place-Wände

4 Schmalwände

5 Die Flüssigkeitsstützung von Erdwänden

6 Wasserdichtigkeit von massiven Stützwänden

7 Literatur

3.8 Senkkästen

1 Allgemeines

2 Bauliche Durchbildung und Ausrüstung

3 Herstellung

4 Berechnung

5 Beispiele

6 Literatur

3.9 Gründungen in Bergbaugebieten

1 Einleitung

2 Bodenbewegungen

3 Einfluss der Bewegungsvorgänge auf die Gründung der Bauwerke

4 Bauliche Maßnahmen bei untertägigen Abbauen in größerer Teufe

5 Bauliche Maßnahmen bei tagesnahen untertägigen Abbauen

6 Maßnahmen bei Tunneln

7 Maßnahmen bei vorhandener Bebauung

8 Folgewirkungen stillgelegten Bergbaus

9 Pseudobergschäden

10 Literatur

3.10 Stützbauwerke und konstruktive Hangsicherungen

1 Einleitung

2 Entwurfs- und Dimensionierungsmethoden

3 Stützwände

4 Stützmauern nach dem Verbundprinzip (stützmauerartige Verbundkonstruktionen)

5 Bodenvernagelungen und Bodenverdübelungen

6 Aufgelöste Stützkonstruktionen

7 Sonstige Stützkonstruktionen

8 Begleitende Maßnahmen

9 Literatur

Stichwortverzeichnis

Inserentenverzeichnis

Endbenutzer-Lizenzvereinbarung

List of Tables

3.2 Pfahlgründungen

Tabelle 1 Im vorliegenden Beitrag verwendete Bezeichnungen in Anlehnung an [188] und [62]

Tabelle 2 Vor- und Nachteile verschiedener Pfahlarten

Tabelle 3 Geeignete Rammhilfen bei unterschiedlichen Bodenarten (nach [265])

Tabelle 4 Standard-Mikropfahlsysteme in Deutschland

Tabelle 5 Tragfähigkeitsbeiwerte N

q

und N

c

für Verdrängungspfähle aus der Literatur, zusammengestellt in [276]

Tabelle 6 Korrekturwerte für den Tragfähigkeitsbeiwert N

q

in Abhängigkeit von d/D

b

(nach [16])

Tabelle 7 Zusammenstellung von β-Werten für bindige Böden aus der Literatur

Tabelle 8 Werte von α

b

für verschiedene Verhältnisse von Pfahleinbindelänge zu Pfahldurchmesser

Tabelle 9 Empfehlungen für den Adhäsionskoeffizienten α

s

bei Verdrängungspfählen aus der Literatur

Tabelle 10 Zusammenstellung aus [276] von Faktoren ω

b

zur Ermittlung des Pfahlspitzendrucks aus der Literatur

Tabelle 11 Zusammenstellung aus [276] von Faktoren ω

s,q

zur Prognose der Pfahlmantelreibung mit Ergebnissen des gemittelten Sondierwiderstand q

c

entlang des Pfahlmantels

Tabelle 12 Faktoren ω

s,q

zur Ermittlung der Pfahlmantelreibung mit gemitteltem Sondierwiderstand q

c

entlang des Pfahlmantels und maximale Pfahlmantelreibung (nach [36])

Tabelle 13 Faktor K zur Abschätzung des Pfahlspitzendrucks aus N

30

(Zusammenstellung aus [276])

Tabelle 14 Parameter A und B zur Abschätzung der Pfahlmantelreibung aus N

30

Tabelle 15 Pfahlspitzendruck und Pfahlmantelreibung von gerammten Verdrängungspfählen für den Grenzzustand der Tragfähigkeit (Bruchwerte) nach [224]

Tabelle 16 Entwurfsparameter für die Tragfähigkeit von Stahlrohrverdrängungspfählen in Sand für Pfahlspitzendruck und Pfahlmantelreibung

Tabelle 17 Abnahme der Tragfähigkeit von Verdrängungspfählen in steifem Ton (nach [249])

Tabelle 18 Kenngrößen der Pfahlvergütung, nach [194]

Tabelle 19 Einheitsbettungsmoduln k

R

(nach [245]) für linear mit der Tiefe zunehmendem Bettungsmodul

Tabelle 20 Bettungsbeiwert k für gesättigte, nichtbindige Böden für die Anfangssteigung der p-y-Kurven nach [212]

Tabelle 21 Teilsicherheitsbeiwerte für Widerstände bei Pfahlgründungen (aus [188])

Tabelle 22 Streuungsfaktoren ξ zur Ableitung charakteristischer Werte aus statischen Pfahlprobebelastungen; empfohlene Zahlenwerte des EC 7-1 (in Klammern) und nationale Festlegungen im Normen-Handbuch EC 7-1 [188]

Tabelle 23 Grundwerte ξ

0

,R

i

mit zugehörigen Erhöhungswerten und Modellfaktoren für Streuungsfaktoren ξ

5

und ξ

6

zur Ableitung charakteristischer Werte aus Stoßversuchen bzw. dynamischen Probebelastungen mit nationalen Ergänzungen

Tabelle 24 Streuungsfaktoren ξ zur Ableitung charakteristischer Werte aus Ergebnissen von Baugrunduntersuchungen (n – Anzahl der Versuchsprofile), nach Vorschlag im Anhang DIN EN 1997-1 (EC 7-1)

Tabelle 26 Ausgewählte β

n

-Werte für die Berechnung der negativen Mantelreibung mit effektiven Spannungen

Tabelle 27 Ausgewählte α

n

-Werte für die Berechnung der negativen Mantelreibung mit totalen Spannungen

Tabelle 28 Zusammenstellung von Ergebnissen aus Großversuchen und Bauwerksmessungen

Tabelle 29 Grenzwerte für den Ausnutzungsgrad des Bemessungswiderstands µ der Standsicherheit nach DIN 4084, ab denen eine Seitendruckbeanspruchung zu prüfen ist (nach [62, 69])

Tabelle 30 Vergleich von Fließdruckansätzen für die Seitendruckberechnung auf Einzelpfähle aus der Literatur (aus [11])

Tabelle 31 Modellfaktor χ

cu

(nach [11])

Tabelle 32 Modellfaktor χ

hw

(nach [11])

Tabelle 33 Modellfaktor χ

E

auf Grundlage von E

S

oder (nach [11])

Tabelle 34 Modellfaktor χ

d

(nach [11])

Tabelle 35 Modellfaktor χ

R

(nach [11])

Tabelle 36 Modellfaktor χ

SE

(nach [11])

Tabelle 37 Modellfaktor χ

yq

(nach [11])

Tabelle 38 Modellfaktor χ

GP

(nach [11])

Tabelle 40 Zusammenstellung von Berechnungsverfahren zum Setzungsverhalten von Pfahlgruppen (aus [220])

Tabelle 41 Zusammenstellung von Berechnungsverfahren zur Tragfähigkeit von Pfahlgruppen (aus [220])

Tabelle 42 Übersicht von Berechnungsansätzen für Kombinierte Pfahl-Plattengründungen (aus [220])

Tabelle 45 Werte für l in Schwell- und Wechsellastversuchen

Tabelle 46 Übersicht zu Berechnungsmodellen bei zyklischen Einwirkungen (nach [246])

3.3 Spundwände

Tabelle 1 Übersicht Spundwandprofile

Tabelle 2 Spundwandstahlsorten warmgewalzter Stahlspundbohlen aus unlegierten Stählen nach DIN EN 10248-1:1995 [6, 7]

Tabelle 3 Spundwandstahlsorten kaltgeformter Stahlspundbohlen aus unlegierten Stählen nach DIN EN 1993-5:2010, Tabelle 3-2

Tabelle 4 Grenzzustände der Tragfähigkeit

Tabelle 5 Teilsicherheitsbeiwerte für Einwirkungen und Beanspruchungen (nach DIN 1054:2010-12, Tabelle A 2.1 mit Ergänzungen)

Tabelle 6 Teilsicherheitsbeiwerte für geotechnische Kenngrößen (DIN 1054:2010-12, Tabelle A 2.2)

Tabelle 7 Teilsicherheitsbeiwerte für Widerstände (nach DIN 1054:2010-12, Tabelle A 2.3 mit Ergänzungen)

Tabelle 8 Reduzierte Teilsicherheitsbeiwerte γ

R,e,red

für den Erdwiderstand bei der Ermittlung der Biegemomente (s. Tabelle E 215-1, EAU [2])

Tabelle 9 Reduzierte Teilsicherheitsbeiwerte γ

G,red

für Wasserdruckeinwirkungen (Tabelle E 2161, EAU [2])

Tabelle 10 Wandreibungswikel in Abhängigkeit der Oberflächenbeschaffenheit (DIN 4085:2011-05 [13])

Tabelle 11 Zusätzliche Grenzwerte des Neigungswinkels für den Erdwiderstand

Tabelle 12 Erfahrungswerte zur Vorbemessung des charakteristischen Spitzenwiderstands q

b,k

und der Mantelreibung q

s,k

von Spundwänden in nichtbindigen Böden

Tabelle 13 Spannen der Erfahrungswerte für den charakteristischen Pfahlspitzendruck auf den Pfropfen in nichtbindigen Böden

Tabelle 14 Abminderungsfaktoren für U-Bohlen gemäß Tabelle DIN EN 1993-5 / NA

Tabelle 15 Kehrwert der Schlosssickerwiderstände, Einsatzgrenzen der unterschiedlichen Dichtungen

3.4 Gründung von Offshore-Bauwerken

Tabelle 1 Nationale und internationale Bezeichnungen der Wasserstände

Tabelle 2 Beaufortskala (nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes)

Tabelle 3 Schwimmrammen

3.5 Entwurf und Bemessung von Gründungen für Offshore-Windenergieanlagen

Tabelle 1 Zuordnung Einwirkungskombinationen zu Bemessungssituationen

Tabelle 2 Empfohlene Werte für den „Quake“ für gerammte Pfähle GRLWEAP [47]

Tabelle 3 Empfohlene Dämpfung für gerammte Pfähle GRLWEAP [47]

Tabelle 4 Anfangssteifigkeit k in Abhängigkeit vom Reibungswinkel φ aus API [7]

Tabelle 5 Grenzzustände, Nachweise und Zustandskenngrößen

3.6 Baugrubensicherung

Tabelle 1 Geotechnische Kategorien für Baugruben

Tabelle 2 Teilsicherheitsbeiwerte γ

F

1)

bzw. γ

E

2)

für Einwirkungen und Beanspruchungen unter Berücksichtigung der Änderung 2 DIN 1054/A2 vom November 2015 für die γ

H

-Werte

Tabelle 3 Teilsicherheitsbeiwerte γ

R

3)

für Widerstände im Grenzzustand STR und GEO-2

Tabelle 4 Teilsicherheitsbeiwerte γ

M

für geotechnische Kenngrößen

Tabelle 5 Erfahrungswerte der Wichte nichtbindiger Böden

Tabelle 6 Erfahrungswerte der Scherfestigkeit nichtbindiger Böden

Tabelle 7 Erfahrungswerte der Wichte bindiger Böden

Tabelle 8 Erfahrungswerte der Scherfestigkeit bindiger Böden

Tabelle 9 Anforderungen an die Stützsuspension bei der Schlitzwandherstellung (Tabelle 1 aus DIN 1538)

Tabelle 10 Grenzwerte des Wandreibungswinkels

Tabelle 11 Grenzwerte des maximalen Erddruckneigungswinkels

Tabelle 12 Anhaltswerte für den Bettungsmodul bei nichtbindigem Boden in Abhängigkeit von der Lagerungsdichte und vom Mobilisierungsgrad nach

Besler

Tabelle 13 Bettungsmodul bei bindigem Boden für steife bis halbfeste Konsistenz nach

Wittlinger

Tabelle 14 Bettungsmodul unter Wasser: Spanne für Erfahrungswerte bei einem Ausnutzungsgrad des Erdwiderstands µ

a

≈ 1 für die Bemessungssituation BS-T

Tabelle 15 Faktor f

Lg

Tabelle 16 Konstruktive Ma?ahmen an Baugruben neben Bauwerken

Tabelle 17 Vergleich verschiedener Sohlabdichtungssysteme (nach

Borchert

[19])

3.7 Pfahlwände, Schlitzwände, Dichtwände

Tabelle 1 Richtwerte für Mischungen

3.8 Senkkästen

Tabelle 1 Vor- und Nachteile beim Absenkverfahren

3.9 Gründungen in Bergbaugebieten

Tabelle 1 Zusammensetzung des Einpressguts in Abhängigkeit von der Einpressmenge

Tabelle 2 Bauliche Maßnahmen für bestehende Bebauung bei überwiegend vertikalen, ungleichmäßigen Bodenbewegungen

Tabelle 3 Bauliche Maßnahmen für bestehende Bebauung bei überwiegend horizontalen Bodenbewegungen

Tabelle 4 Mittlere Einflusstiefen und Reichweiten verschiedener Baumarten in tonigen Böden [20]

3.10 Stützbauwerke und konstruktive Hangsicherungen

Tabelle 1 Reibungsbeiwerte zwischen Bewehrungsbändern und Boden nach [51] und NF P94-270

Tabelle 2 Bodenchemische Eigenschaften des Füllbodens [51]

Tabelle 3 Vergleichende Gegenüberstellung verschiedener Rechenverfahren und der Messresultate bei den Hangverdübelungen „Stahlberg“ und „Dautenheim“ [69]