Erkundung eines Böschungsgrundbruches und Planung einer Böschungsverdübelung an der BAB A4 bei Magdala
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- Petra Langenberg
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1 Dipl.-Ing. Aiko Stockmann Erkundung eines Böschungsgrundbruches und Planung einer Böschungsverdübelung an der BAB A4 bei Magdala VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt
2 Böschungsverdübelung BAB A4: Gliederung Gliederung des Vortrages: (1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen (2) Mehrstufige Erkundung (3) Baugrundmodell (4) Sanierungskonzept (5) Planung und Bemessung der Böschungsverdübelung (6) Bauausführung VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 2
3 18 m Böschungsverdübelung BAB A4: (1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen N 130 m S 35 m VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 3
4 Böschungsverdübelung BAB A4: (1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen Böschungsschulter Böschungsfuß VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 4
5 Böschungsverdübelung BAB A4: (1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen Böschungsvorland VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 5
6 Böschungsverdübelung BAB A4: (1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen Schurf am Böschungsfuß VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 6
7 Böschungsverdübelung BAB A4: (1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen Sofortmaßnahmen Absperrung Entlastung / Stabilisierung Entwässerung VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 7
8 Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung 1. Recherche / Datenerfassung Vermessung Baugrundgutachten Baudokumentation Geologische Karte VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 8
9 Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung 2. Untersuchungskonzept Baugrundaufschlüsse Bohrungen, Schurf Rammsondierungen Probenahme Monitoring Verformung (Messmarken) Verformung (INKL) Grundwasser (GWM) VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 9
10 Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung Durchführung der Erkundungsbohrungen VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 10
11 Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung 3. Erkundungsergebnisse VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 11
12 Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung 4. Erkenntnisdefizite Präzisierung Verlauf GF Abgrenzung Gefährdungsbereich in Trassenrichtung Nacherkundung Verdichtung / Erweiterung Bohrraster Ersatz Inklinometer Schurf Böschungsvorland? VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 12
13 Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung Herstellung Großschurf (SCH) im Böschungsvorland N BK/DPH S SCH BK/DPH ca. 15 VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 13
14 Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung Verdichtung und Erweiterung des Bohrrasters VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 14
15 Böschungsverdübelung BAB A4: (3) Baugrundmodell 5. Vervollständigtes Baugrundmodell VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 15
16 Böschungsverdübelung BAB A4: (3) Baugrundmodell 6. Baugrundmodell - Ermittlung der Bruchscherfestigkeit der Gleitfläche Berechnungsgrundlagen DIN 4084 / DIN 1054 Inverse Parameterbestimmung / Rückrechnung mit = 1,0 µ = 1,0 Ergebnis GF 17 VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 16
17 Böschungsverdübelung BAB A4: (4) Sanierungskonzept Sanierungsvarianten Erdbaulösung Rückverankerte Stützbauwerke Verdübelung VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 17
18 Böschungsverdübelung BAB A4: (4) Sanierungskonzept Wirkungsmechanismus der Böschungsverdübelung Dübel = Bohrpfahl E potentielle Gleitfläche R μ = E d R d = H d T d + R tr,d 1,0 Gleichgewichtsbedingung VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 18
19 Böschungsverdübelung BAB A4: (5) Planung und Bemessung 1. Ermittlung der erforderlichen Haltekraft der Dübelpfähle Ermittlung querschnittsbezogen Wahl und Anordnung der Sicherungselemente Ermittlung der Haltekraft je Pfahl R tr = R tr a n VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 19
20 Böschungsverdübelung BAB A4: (5) Planung und Bemessung 1. Ermittlung der erforderlichen Haltekraft der Dübelpfähle - Ergebnisse Querschnitt [Bau-km] R tr,k [kn/lfm] Raster a [m] Reihen Anzahl n R* tr,k [kn] I [4+040] 592, II [4+060] 2001, III [4+107] 1769, IV [4+160] 414, VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 20
21 Böschungsverdübelung BAB A4: (5) Planung und Bemessung 2. Schnittkraftermittlung - Modellierung und Berechnung Pfahldurchmesser 1,50 m VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 21
22 Böschungsverdübelung BAB A4: (5) Planung und Bemessung 3. Ermittlung der Pfahlbewehrung - Ergebnisse Querschnitt [Bau-km] R* tr,k [kn] Bemessung nach DIN EN 1992 M d [knm] A s, längs [cm²] A s, quer [cm²] Pfahltyp I [4+040] ,1 48,0 A II [4+060] ,8 53,2 B III [4+107] ,5 49,9 A IV [4+160] ,1 33,4 C VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 22
23 Böschungsverdübelung BAB A4: (5) Planung und Bemessung Verdübelung Lageplan VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 23
24 Böschungsverdübelung BAB A4: (5) Planung und Bemessung Verdübelung Regelquerschnitt VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 24
25 Böschungsverdübelung BAB A4: (6) Bauausführung VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 25
26 Böschungsverdübelung BAB A4: (6) Bauausführung VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 26
27 Böschungsverdübelung BAB A4: (6) Bauausführung Fazit mehrstufige Erkundung hinreichend genaues, plausibles Baugrundmodell Grundlage für: Feststellung der Schadensursache Klärung der Verantwortlichkeit wirtschaftliche + sichere Sanierung Ende VSVI Seminar Geotechnik und Homogenbereiche am in Erfurt 27
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