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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise Die Vorgehensweise für den Vergleich erfolgt in folgenden Schritten: (Bild: Verdichtung des Bodens auf der Baustelle) Schritt 1: Einbau und Verdichtung des Bodens auf der Baustelle (Bild: Probenentnahme auf der Baustelle mit Hilfe eines Ausstechzylinders) Schritt 2: Prüfung der Dichte auf der Baustelle nach DIN 18125-2 und Probenentnahme für den Proctorversuch im Labor (Bild: Versuchsgerät Proctorversuch) Schritt 3: Durchführung des Proctorversuches (Bild: … |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise (Bild: Proctorversuch) (Bild: Proctorversuch - Darstellung des Versuchszylinders) (Bild: Proctorversuch - Schematische Darstellung über die Anordnung der Schläge im Versuchszylinder in Anlehnung an DIN 18127) Bei dem Proctorversuch wird der Boden in einem Zylinder durch ein Fallgewicht bei unterschiedlichen Wassergehalten verdichtet. Fallhöhe, Gewicht und Schlagzahl sind dabei festgelegt. Ein Proctorversuch besteht aus mindestens fünf Einzelversuchen … |
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13.12.2019 Bindige Böden verändern mit dem Wassergehalt ihre Zustandsform. Sie sind bei sehr hohem Wassergehalt flüssig und gehen bei abnehmendem Wassergehalt vom flüssigen zunächst in den bildsamen (plastischen), dann in den halbfesten und schließlich in den festen (harten) Zustand über. Bindiger Boden wird also bei abnehmendem Wassergehalt weniger verformbar und seine Festigkeit nimmt zu. Die Wassergehalte, bei welchem die Konsistenz von einem Zustand in einen … |
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13.12.2019 Die Bestimmung der Konsistenz (Zustandsform) ist sowohl in-situ als auch im Labor möglich. Die Zustandsform eines bindigen Bodens ist im Feldversuch gemäß DIN EN ISO 14688 wie folgt zu ermitteln:
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13.12.2019 Die Zustandsform des Bodens kann über die Konsistenzzahl IC numerisch (als Zahl) ausgedrückt werden. Hierzu dienen als Größen der natürliche Wassergehalt w und die Atterbegerschen Konsistenzgrenzen wL und wP gemäß DIN 18122-1. (Formel: Beschreibung der Zustandsform des Bodens durch die Konsistenzzahl IC) [DIN18122:2000] (Tabelle: Konsistenzzahl IC und Benennung der Zustandsform bindiger Böden in Anlehnung an [ENISO14688]) |
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13.12.2019 Unter Plastizität versteht man nach EN ISO 14688-1 die „Eigenschaft eines bindigen Bodens, die darin besteht, dass sich sein mechanisches Verhalten bei Änderung des Wassergehaltes verändert“ [DINENISO14688:2018]. (Bild: Konsistenzband [Trian00]) |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise Den Zustandsformen des plastischen Bereiches sind die in der Tabelle angegebenen Zahlenwerte zugeordnet. Hier wird außerdem der im Ausland gebräuchliche „Liquidity Index“ (Liquiditätszahl) IL = 1 - IC aufgeführt. (Tabelle: Zustandsformen des plastischen Bereiches [DIN18122]) |
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13.12.2019 Der Grad der Plastizität ergibt sich aus dem Wassergehalt des Bodens an der Fließgrenze wL und wird nach [DIN18196:2011] bzw. [DINENISO14688:2018] eingeteilt in:
Zur genauen Unterscheidung bindiger Böden in Schluff oder Ton sowie in ein schluffiges oder toniges Verhalten feinkörniger Bestandteile eines gemischtkörnigen Bodens wird die Plastizitätszahl … |
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13.12.2019 Spezielle Einteilungen und Bezeichnungen für feinkörnige Böden (Schluff und Ton) in Abhängigkeit der Fließgrenze wL enthält EN ISO 14688-2. [DINENISO14688:2018] (Tabelle: Klassifizierung feinkörniger Böden in Abhängigkeit der Fließgrenze wL oder der Plastizitätszahl IP nach EN ISO 14688-2) |
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13.12.2019 Typische Kennwerte für wL, wP und IP von einigen, in der Bundesrepublik Deutschland häufig vorkommenden Bodenarten sind in der Tabelle aufgeführt. Die Plastizitätszahl IP wird in Abhängigkeit von der Fließgrenze wL nach [DIN18196:2011] im hier abgebildeten Plastizitätsdiagramm dargestellt. (Bild: Plastizitätsdiagramm nach Casagrande mit Bodengruppen nach DIN 18196) (Tabelle: Typische Kennwerte für wL, wP und IP von ausgewählten Bodenarten [Schmi96]) |
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13.12.2019 Die Ermittlung der einaxialen Druckfestigkeit qu von Lockergesteinen, auch als Zylinderdruckfestigkeit bezeichnet, erfolgt nach DIN 18136 an zylindrischen oder prismatischen Probekörpern bei konstanter Stauchungsgeschwindigkeit und unbehinderter Seitendehnung. [DIN18136:2003] Die einaxiale Druckfestigkeit wird auch zur Beschreibung der Zustandsform bindiger Böden herangezogen. [Kezdi68] [Lambe69] (Tabelle: N-Werte für Tone in Relation zur einaxialen … |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise (Bild: Bodenelement unter Schub-(Scher-)beanspruchung [Schmi96]) Die Scherfestigkeit τ setzt sich zusammen aus den Anteilen der Kohäsion c und der Reibung μ. (Formel: Berechnung der Scherfestigkeit τ) Wichtig: Die Scherfestigkeit τ bzw. die Scherparameter φ und c sind beim grabenlosen Leitungsbau im Zusammenhang mit der statischen Berechnung von Schächten , der Einschätzung der zu erwartenden Vortriebskräfte sowie der Standsicherheit von Bohrlöchern, … |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise (Bild: Darstellung der Süß-/Salzwasserschichtgrenze in küstennahen Gebieten) Die Hydrogeologie ist die Lehre vom Verhalten des Wassers im Untergrund, gleichgültig ob der Aggregatzustand des Wassers fest (vereist), flüssig (Grundwasser) oder gasförmig ist. Die Hydrogeologie erfasst auch das Wechselspiel zwischen Grundwasser und Oberflächenwasser (Vorflut und Uferfiltrat). Wasser bewegt sich im Untergrund im Regelfall innerhalb der Hohlräume der Lockergesteine, … |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise Im vorliegenden Anwendungsfall finden hydrogeologische Untersuchungen insbesondere Anwendung zur Erfassung von…
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise Die Kenntnis der ortsspezifischen hydrogeologischen Verhältnisse bestimmt maßgebend die Wahl eines für den jeweiligen Anwendungsfall geeigneten Untersuchungs-, Bau- oder Sanierungsverfahrens. Des Weiteren erlaubt sie in Verbindung mit der anstehenden Bodenstruktur Rückschlüsse auf mögliche Wasserhaltungsmaßnahmen und deren möglichen Folgen, z. B. im Rahmen der Erstellung von Kleinbaugruben bei Reparaturmaßnahmen von außen oder bei der Erneuerung von … |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise (Bild: Grundwasserverhältnisse in geschichteten Baugrund in Anlehnung an [Lauma83] [Bild: S&P GmbH]) Grundwasser ist nach DIN 4049-3 „unterirdisches Wasser, das Hohlräume der Lithosphäre zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegungsmöglichkeit ausschließlich durch die Schwerkraft bestimmt wird“. |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise (Bild: Grundwassersituation im Boden) Das Bild stellt eine normale Grundwassersituation im Boden dar. Man unterscheidet die ungesättigte Bodenzone, in der zwar kein Grundwasser vorhanden ist, aber es zu einer Durchfeuchtung des Bodens durch Niederschlagswasser kommt, sowie den Bereich des Kapillarsaumes, wo je nach Bodenbeschaffenheit es zu einer stärkeren Durchfeuchtung des Bodens kommt. Im Bereich des Grundwasserleiters ist die Bodenzone durchgängig … |
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13.12.2019 Baugrund: Bodenmechanische, geotechnische und hydrogeologische Grundlagen für die offene Bauweise (Bild: Grundwasserleiter gespannt/ungespannt) Bei Grundwasserstockwerken ist der erste Grundwasserleiter immer ein ungespannter Grundwasserleiter, alle folgenden Grundwasserleiter sind in der Regel gespannte Grundwasserleiter. Während die Druckverhältnisse in ungespannten Grundwasserleitern durch den freien hydrostatischen Druck bestimmt sind und die Fließgeschwindigkeit von hydraulischen Gefälle abhängt, so ist dies im gespannten Grundwasserleitern … |
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13.12.2019 Die Bewegung des ungebundenen Wassers im Lockergestein, die z. B. durch einwirkende Gravitationskräfte oder Konsolidationsvorgänge hervorgerufen werden, vollzieht sich im vorhandenen Porenhohlraum. (Bild: Hohlräume im Lockergestein in Anlehnung an [Hölti96]) (Video: Verteilung des Wassers im Boden) |
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