Baugrundmodelle für Stahlspundwände

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Elly Hausler
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1 Baugrundmodelle für Stahlspundwände BAW - DH / K1 Folie-Nr. 1 Bundesanstalt für Wasserbau Dienststelle Hamburg Referat Geotechnik Nord Dipl.-Geol. Anne Heeling Dipl.-Ing. Frank Liebetruth

2 Interaktion Baugrund / Bauwerk Geologie Schichtenaufbau Bodeneigenschaften Bodenkennwerte Grundwasser Konstruktion und Abmessungen Gründungstiefe Belastungen zul. Setzungen/ Verformungen Wasserdichtigkeit Bauverfahren Nachbarbebauung BAW - DH / K1 Folie-Nr. 2 Baugrundmodell Berechnungsmodell

3 DIN 4020 ( ): Geotechnische Kategorien GK1: einfache Bauwerke / einfache, übersichtliche Baugrundverhältnisse GK2: Bauwerke und Baugrundverhältnisse mittleren Schwierigkeitsgrads GK3: Bauwerke und Baugrundverhältnisse hohen Schwierigkeitsgrads EAU 2004, 2004, Abs.1.3.1: Spundwände sind sind grundsätzlich mindestens in in GK2, GK2, bei bei schwierigen Baugrundverhältnissen in in die die GK GK einzuordnen Die Einschaltung eines Sachverständigen für Geotechnik ist notwendig! BAW - DH / K1 Folie-Nr. 3

4 Baugrundmodell DIN 4020:... die Ergebnisse [der Aufschlüsse sind] in maßstäblichen Schnitten gemeinsam höhengerecht... darzustellen. Den einzelnen Homogenbereichen sind... charakteristische Werte für die Boden- und Felskenngrößen und Grundwasserstände zuzuordnen. Als Ergebnis der Aufschlüsse und Untersuchungen sind vereinfachte Berechnungsmodelle des Baugrundes auszuarbeiten. BAW - DH / K1 Folie-Nr. 4

5 Praxis B1 B2 B2 Wehr N B1 Profilschnitte BAW - DH / K1 Folie-Nr. 5

6 Praxis Auffüllung Torf obere Sande Mudde Profilschnitte durchgängige Homogenbereiche Schluff untere Sande Schluff untere Sande Schluff untere Sande Baugrundmodell BAW - DH / K1 Folie-Nr. 6

7 Praxis BAW - DH / K1 Folie-Nr. 7

8 Beispiel: Ausbau eines Kanals Q m N Vertiefung Vertiefung Liegestelle KRT Profil Q1 Verbreiterung Südufer BAW - DH / K1 Folie-Nr. 8 Q1

9 Ablaufplan Vorhandene Unterlagen sichten Spezifizierte Aufgabenstellung Baugrunderkundungsprogramm Profilschnitte / Homogenbereiche Baugrundmodell Berechnungsmodell BAW - DH / K1 Folie-Nr. 9

10 Unterlagen für den Sachverständigen für Geotechnik DIN DIN 4020 Lageplan mit mit Angabe der der Lage des des Bauwerks Grundrisse und und Schnitte der der Vor- Vor-und Entwurfsplanung mit mit NN-Höhen voraussichtliche Lasten, dynamische und und sonstige Einwirkungen beabsichtigte bzw. bzw. mögliche Konstruktionsanweisungen Nutzungsweise des des Bauwerks, Themenkarten Geologie, Hydrogeologie, Bodenkunde BAW alle allevorhandenen Gutachten (auch Querungsbauwerke, Anschlussstrecken) Grundwassermessstellen (Lage, Ausbaupläne, GW-Analysen, Ganglinien) Schadensberichte, Protokolle von von Bauwerksinspektionen Rammprotokolle, Ergebnisse von von Spundwanddickenmessungen Topografische Karten, Luftbilder, Fotos Karte der der WSV-eigenen Flächen BAW - DH / K1 Folie-Nr. 10

11 Auswertung vorhandener Unterlagen m N B1 B29 B2 Auffüllung Torf Sand Geschiebemergel Erstes Baugrundmodell BAW - DH / K1 Folie-Nr. 11

12 Spezifizierte Aufgabenstellung m Vertiefung N Beschreibung Aushubmaterial Planung der Aushubarbeiten Wiederverwendbarkeit Massenermittlung Nachrechnung alte Spundwand Nachrechnung Damm Verbreiterung Bemessung Spundwand Rammbarkeit Baugrund Stahl- / Betonaggressivität GW BAW - DH / K1 Folie-Nr. 12

13 0,75 h h 1,5 h Baugrunderkundungsprogramm Anordnung, Abstand und Art der Aufschlüsse nach EAU 2004 // DIN m 50 m 50 m 50 m Sondierung Hauptbohrung Zwischenbohrung BAW - DH / K1 Folie-Nr. 13

14 Baugrunderkundungsprogramm m Uferspundwand B1 B29 B2 Altbohrung Hauptbohrung Drucksondierung N Kleinbohrung Bohrung als GW-Messstelle Bedarfsposition BAW - DH / K1 Folie-Nr. 14 Südufer

15 Baugrunderkundungsprogramm DIN 4020: Aufschlusstiefe z a muss alle Schichten, die durch das Bauwerk beansprucht werden, erfassen ist auf die hydrogeologischen Verhältnisse abzustimmen an Böschungen / Geländesprüngen mögliche Gleitflächen berücksichtigen +20 mnn EAU (2004): Spundwand als Ufereinfassung h BAW - DH / K1 Folie-Nr. 15 z a = 2 h +16,5 +16,0 Erkundungstiefe: +12 mnn Beispiel KRT - Profil: Spundwand als Ufereinfassung h = 4m

16 Baugrunderkundungsprogramm Aufschlusstiefe z a Bohrung Auffüllung 20 mnn Torf Sand 17,5 z a 2m Geschiebemergel min. 2m 15 12,5 DIN 4020: Spundwand als Dichtwand Beispiel KRT - Profil: Spundwand als Dichtwand BAW - DH / K1 Folie-Nr. 16

17 Baugrunderkundungsprogramm Bohrungen Drucksondierungen Schichtenaufbau Grundwasserstand /-proben Bodenproben für Laborversuche Bodeneigenschaften Schichtgrenzen Hindernisse / Hohlräume Festigkeit (Lagerungsdichte) Scherfestigkeit ϕ Steifemodul E s GW-Messstelle (temporär / stationär) Flügelsondierungen Anfangsscherfestigkeit c u BAW - DH / K1 Folie-Nr. 17

18 Profilschnitte m B1 B29 B2 L1 N L1 BAW - DH / K1 Folie-Nr. 18

19 Homogenbereiche N B1 Auffüllung Torf Sand Geschiebemergel Damm (Sand) Auffüllung B29 Erstes Baugrundmodell B2 Längsschnitt L1 20 mnn 17, ,5 22,5mNN 20 alt Steine Torf Sand Steine 17,5 15 neu Geschiebemergel 12,5 Beckensand BAW - DH / K1 Folie-Nr

20 Baugrundmodell B1 Q1 B29 B2 L1 N L1 Q1 Lageplan mnn B Wo Mw B Wu Damm Auffüllung (kiesige Sande) große Festigkeit (schluffige Sande) mittlere Festigkeit geringe Festigkeit Längsschnitt L1 mittlere Festigkeit 1.GW Torf weiche Konsistenz Kanalsohle Sand Steine Geschiebemergel mittlere Festigkeit halbfeste Konsistenz Steine Beckensand mittlere Festigkeit 2.GW m BAW - DH / K1 Folie-Nr. 20

21 Interaktion Baugrund / Bauwerk Geologie Abmessungen und Konstruktion Geotechn. Sachverständige (BAW) Schichtenaufbau Bodeneigenschaften Bodenkennwerte WSV (AG) Gründungstiefe Belastungen zul. Setzungen/ Verformungen Wasserdichtigkeit Bauverfahren Grundwasser Nachbarbebauung BAW - DH / K1 Folie-Nr. 21 Baugrundmodell Berechnungsmodell

22 Zusammenfassung Profilschnitte in bauwerksrelevanten Achsen bis in bauwerksrelevante Tiefe Profilschnitte maßstabs- und höhengerecht Schichtenverlauf durchgehend Homogenbereiche im Schnitt eindeutig benennen Gleiche Bennennung im gesamten geotechnischen Gutachten Längs- und Querschnitte in Kreuzungspunkten widerspruchsfrei Bodeneigenschaften, -kennwerte und Grundwasserstände zuordnen Baugrundmodell mit bauwerksrelevanten Angaben Berechnungsprofile festlegen BAW - DH / K1 Folie-Nr. 22

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Beckensedimente

23 Baugrundmodell Neues Schiffshebewerk Niederfinow Geschiebemergel [mnn] Hochebene Hang Oderbruch Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Beckensedimente Schmelzwassersand Holozän Pleistozän Tertiär BAW - DH / K1 Folie-Nr. 23

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