ISBN X B. G. Teubner Verlag Wiesbaden

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1 Seite 1 Inhaltsverzeichnis und Vorwort Grundbau Teil 2 ISBN X B. G. Teubner Verlag Wiesbaden Inhalt 0 Grundlagen der Darstellung Standsicherheitsnachweise Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte auf prohibitistischer Grundlage Bemessungskonzepte Baustoffkurzzeichen mit Festigkeitsangaben Literaturhinweise Normen Maßeinheiten Baugruben 1.1 Grundlagen Methoden der Baugrubensicherung Baugruben und Gräben mit geböschten Wänden Grabenverbau Waagerechter Grabenverbau Senkrechter Grabenverbau Verfahren zum Verbau maschinell ausgehobener Gräben Trägerbohlwände Ausbildung der Trägerbohlwände Sonderbauweisen Berechnung von Trägerbohlwänden Spundwände Holzspundwände Stahlbeton-Spundwände Stahlspundwände Absteifen der Spundwand-Baugruben Berechnungsansätze für Spundwände Berechnung der Spundwände Ermittlung der Schnittgrößen mit Berechnungsprogrammen Massive Verbauarten (Ortbetonwände) und thixotrope Flüssigkeiten im Grundbau Bohrpfahlwände Schlitzwände... 93

2 Seite Berechnung der Ortbetonwände als Stützwände Thixotrope Flüssigkeiten im Grundbau Baugrubenumschließung im Grundwasserbereich Umschließung der Baugrube durch wasserdichte Wände Baugrubenumschließung bei tiefliegender undurchlässiger Schicht Gefrierverfahren Grundlagen Übliche Verfahren Einzelteile der Anlagen Anwendungsbeispiele Berechnungshinweise Nachweis der Sicherheit gegen Auftrieb Baugruben in offenem Wasser Baugrubenumschließung durch Spundwände Fangedämme Wasserhaltung Grundlagen der Wasserbewegung im Boden und Berechnungsformeln Offene Wasserhaltung und Horizontalabsenkung Grundwasserabsenkung mittels Brunnen Absenkung mittels Bohrbrunnen Absenkung mittels Punktbrunnen (Wellpoints) Absenkung mittels Vakuumverfahren Elektroosmose-Verfahren Arbeiten in und unter Wasser Arbeitsebenen in offenem Wasser Unterwasser-Arbeitskasten Taucherglocke Taucher Nichtoffene Baugruben Grundlagen Stollen- und Tunnelvortrieb in standfestem Gebirge Stollen- und Tunnelvortrieb in vorübergehend standfestem Gebirge Stollen- und Tunnelvortrieb in Lockergestein Einbau nichtbegehbarer Querschnitte Rammen und Ziehen Rammen Halterung und Führung der Rammbäre Wirkungsweise der Ramm- und Einpreßgeräte Gesichtspunkte für die Wahl der Rammgeräte Rammverfahren und Führungsmöglichkeiten für Spundwände und Pfähle Felsbrecher Ziehen Lärm und Lärmschutzmaßnahmen beim Rammen

3 Seite Bohren und Verrohren Bohren Verrohren Flächengründungen 2.1 Begriffe und Grundlagen Flachgründung Einzelfundamente Streifenfundamente Gründungsstreifen und Gründungsplatten Grundgewölbe und Schalenfundamente Flachgründung von Türmen und Masten Gründung auf Schüttungen Flachgründungen im Grundwasser und im offenen Wasser Gründung unter Wasserhaltung Gründung mit Unterwasserbeton Tiefgründung mittels Flächengründung Pfeilergründung Brunnen- und Senkkastengründung (offene Senkkästen) Größe und Form der offenen Senkkästen (Senkbrunnen) Bauarten der offenen Senkkästen (Senkbrunnen) Absenken der offenen Senkkästen (Senkbrunnen) Ausfüllen und Verbinden der offenen Senkkästen (Senkbrunnen) Berechnungshinweise Gründung unter Druckluft Einrichtungen und Schutzmaßnahmen bei Arbeiten in Druckluft Gründungsmethoden Gründung auf Schwimmkästen Pfahlgründungen 3.1 Grundbegriffe Pfahlarten Rammpfähle Fertigpfähle Ortbetonrammpfähle Eingepreßte und eingedrehte Pfähle Bohrpfähle Begriffe und Einteilung Bohrpfähle nach DIN Bohrpfähle auf verbessertem Baugrund Verpreßpfähle mit kleinem Durchmesser nach DIN Ausbildung der Pfahlgründungen Pfahlroste, Begriffe und Anordnungen Ausführungsbeispiele für Pfahlgründungen Zulässige Belastung von Pfählen und Pfahlgründungen Zulässige Belastung der Pfähle nach DIN 4026, DIN 4014 und DIN

4 Seite Vorbemerkung Zulässige Belastung der Rammpfähle nach DIN Zulässige Belastung von Bohrpfählen nach DIN Zulässige Belastung für Verpreßpfähle nach DIN Bestimmung der zul. Belastung durch Probebelastung Rammformeln und erdstatische Berechnungsverfahren Dynamische Tragfähigkeitsermittlung Berechnung von Pfahlgründungen Berechnung von Pfahlrosten mit Schrägpfählen Statisch bestimmte Pfahlsysteme Statisch unbestimmte Pfahlsysteme Horizontal belastete lotrechte Großbohrpfähle Prüfung der Pfähle und der Rammgeräteeignung Gründung auf Wänden Pfahl-Platten-Gründung (Kombinationsgründungen Pfähle-Platte) Verankerungen 4.1 Geschichtliche Entwicklung und Begriffe Ausbildung der Erd- und Felsanker Verpreßanker nach DIN Verankerung an Ankerelementen Gebirgsanker nach DIN Ausführungsbeispiele Zulässige Belastung von Ankern Berechnung von Verankerungen Stützbauwerke und Widerlager 5.1 Stützmauern Begriffe und Ausbildungsformen Entwurf und Bemessung von Stützmauern Einzelausbildungen der Stützmauern Aufgelöste Konstruktionen als Stützbauwerke Verfüllte Kasten- und Raumgitterkonstruktionen Bauweisen bewehrte Erde und Bodenvernagelung Bauweise bewehrte Erde (La terre armee) Bauweise Bodenvernagelung (Injektionsverdübelung) Stützwandkonstruktionen mit Strebepfeilern Widerlager

5 Seite 5 6 Schutz und Abdichtung der Grundbauten 6.1 Grundlagen und Begriffe Übersicht über die Schutz- und Abdichtungsverfahren Verwendung von Sonderzementen oder Zusätzen zu Portlandzement Mischung und Verarbeitung des Betons Zusatz von Dichtungsmitteln und wasserabweisenden Stoffen zum Beton Schutzschichtbildung Ummanteln des Bauwerks Abdichtung von Bauwerken Stoffe und Hilfsstoffe für Bauwerkabdichtungen, ihr Einbau und Schutz Methoden der Abdichtung Abdichtungen gegen Bodenfeuchtigkeit nach DIN Abdichtungen gegen nicht drückendes Wasser nach DIN Abdichtungen gegen von außen drückendes Wasser nach DIN Fugen, Durchdringungen, Übergänge und Abschlüsse Schutz der Dichtung gegen Wärme Beseitigung von Undichtigkeiten Sicherung von gefährdeten Bauten 7.1 Sicherung der durch Baugruben gefährdeten Bauten Sicherungen bei Gründungen in gleicher Gründungstiefe Unterfangungen Unterfangungen mit Mauerwerk und Beton nach DIN Unterfangung durch verfestigte Erdkörper Sicherung der durch Setzungen gefährdeten Bauten Nachgründung durch Fundamentverbreiterung Unterfangung durch Tiefgründung Sicherung durch Verbesserung des Baugrundes Sicherung der durch Verschiebung gefährdeten Bauten Sicherung der durch untertägigen Bergbau gefährdeten Bauten Entstehung der Senkungen und die dadurch hervorgerufenen Kräfte Planung, Anordnung und Sicherheitsmaßnahmen Ausbildung der Bauwerke Sicherung der durch Tunnelbau gefährdeten Bauten Sicherung der durch Unterspülung gefährdeter Bauten

6 Seite Sicherung von Bauwerken gegen Erschütterungen Begriffe und Grundlagen Einwirkungen der Erschütterungen auf bauliche Anlagen Maßnahmen zur Verringerung der Schwingungseinwirkung auf Bauwerke Abdämmen von Erschütterungen infolge Maschinenbetriebes Sicherung der durch Erdbeben gefährdeten Bauten Grundlagen Sicherung üblicher Hochbauten nach DIN Sicherung der Bauwerke gegen stärkere Erdbeben Wirkung der Erdbeben auf Baugrund, Stützbauwerke und Erdbauwerke Anhang 8.1 Verzeichnis der Berechnungsbeispiele Größen, Formelzeichen und Einheiten Literatur Bücher und Periodika Veröffentlichungen in Zeitschriften und Tagungsbänden Normen zum Grundbau (Auswahl) Sachverzeichnis Hinweise auf DIN-Normen in diesem Werk entsprechen dem Stand der Normung bei Abschluß des Manuskripts. Maßgebend sind die jeweils neuesten Ausgaben der Normblätter des DIN Deutsches Institut für Normung e.v. im Format A4, die durch den Beuth-Verlag GmbH, Berlin Wien Zürich, zu beziehen sind. - Sinngemäß gilt das Gleiche für alle in diesem Buch angezogenen amtlichen Richtlinien, Bestimmungen, Verordnungen usw. Vorwort Die vollständige Überarbeitung der 18. Auflage des Teiles 2 des Grundbau wurde erforderlich, weil sich nicht nur die geotechnische Verfahrenstechnik weiterentwickelt hat, sondern auch ein neues Sicherheitskonzept zu berücksichtigen ist. An Stelle der bisherigen globalen Sicherheitsdefinition sollen nun Teilsicherheitsbeiwerte treten, über die seit längerer Zeit teilweise kontrovers diskutiert wird. Da im Holz-, Stahl- und Massivbau bereits mit Teilsicherheitsbeiwerten gearbeitet wird, ist die Übernahme dieses Sicherheitskonzeptes auch für die Bemessung von Grundbauwerken vor- gesehen. Die Erarbeitung der europäischen Vorschrift auf dem Gebiet der Geotechnik (Eurocode 7) und deren Umsetzung in ein nationales Anwendungsdokument hatten sich mehrfach verzögert.

7 Seite 7 Die 1996 veröffentlichte Fassung des Eurocodes 7 war bis zur Drucklegung dieses Buches noch nicht verbindlich eingeführt. Hieraus ergaben sich auch Konsequenzen für die Überarbeitung des Teils 2 des Simmer. Zur vollständigen Überarbeitung der 18. Auflage hatte Prof. Dr. Simmer seinen Nachfolger an der Fachhochschule Koblenz, Herrn Prof. Dr. Gerlach (federführend) sowie die Professoren Dr. Pulsfort und Dr. Walz von der Bergischen Universität - GH Wuppertal, hinzugezogen. Damit wollte er sicherstellen, daß sowohl der fachpraktische Charakter des Buches bestehen bleibt, als auch neue Erkenntnisse aus der Wissenschaft und der Normung einfließen. Dieses Buch wendet sich weiterhin an die in der Praxis tätigen Ingenieure und an die Studierenden des Bauingenieur- wesens. Bei den neu bearbeiteten Berechnungsbeispielen zeigen die Autoren sowohl die Berechnungsmethoden nach den derzeit geltenden und eingeführten Vorschriften als auch einen Ansatz für die Berechnungen nach dem Teilsicherheitskonzept auf. Zur besseren Vergleichbarkeit sind teilweise die neuen Berechnungen den alten gegenübergestellt. Da verbindliche Vorschriften zur Berechnung mit Teilsicherheitsbeiwerten bei Drucklegung noch nicht vorlagen, können sich gegenüber den zu erwartenden Normen noch Änderungen ergeben. Dennoch stellen die Beispiele schon jetzt eine praktikable und praxisorientierte Möglichkeit der Berechnung mit Teilsicherheitsbeiwerten dar. Prof. Dr.-Ing. Simmer hat die vollständige Überarbeitung dieser Auflage angeregt und trotz seiner angegriffenen Gesundheit mit seinem Rat und seiner Erfahrung begleitet, so daß diese Auflage überwiegend noch auf seinem Konzept basiert. Zu Jahresbeginn 1999 ist er im Alter von 79 Jahren unerwartet gestorben. Sein Ableben hat uns tief betroffen. Prof. Dr. Simmer lehrte von 1956 bis 1985 an der Fachhochschule Koblenz. Er hat eine große Anzahl von Studierenden in das Fachgebiet der Geotechnik eingeführt. Die Bearbeitung dieses Fach- und Lehrbuches übernahm Prof. Simmer zunächst gemeinsam mit Prof. Schulze, im selben Jahr dann bereits in alleiniger Verantwortung hat er es zu einem zweibändigen Werk erweitert, das in der Fachwelt großes Ansehen genießt und ein Standardwerk auf dem Gebiet der Geotechnik darstellt. Wir werden Prof. Simmers Werk mit großem Engagement im Bewußtsein der Tradition von 92 Jahren Grundbau im Verlag B.G. Teubner fortführen. Verfasser und Verlag begrüßen dankbar Anregungen und Hinweise für die Weiterentwicklung des Buches. Koblenz/Wuppertal, im Januar 1999 Johannes Gerlach Matthias Pulsfort Bernhard Walz