SPUNDWAND-HANDBUCH TEIL 1, GRUNDLAGEN. trade/mbbed. Herausgegeben von: 1, Avenue des Terres Rouges Esch/Alzette Luxembourg III

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1 SPUNDWANDHANDBUCH TEIL 1, GRUNDLAGEN Herausgegeben von: trade/mbbed DEPARTEMENT ASSISTANCE TECHNIQUE 1, Avenue des Terres Rouges BP Esch/Alzette Luxembourg III

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1 11 Allgemeines zur Spundwandbauweise 1 12 Besonderheiten der Aufgabe 4 13 Konstruktionsarten 5 14 Belastungen 6 15 Empfehlungen, Richtlinien, Normen 7 16 Begriffe, Bezeichnungen 8 17 Allgemeine Hinweise zur statischen Berechnung 8 18 Anmerkungen zu den Kapiteln 2 bis Information über den Baugrund Allgemeines 11 1 Erschließung des Baugrundes 11 2 Bodenkenngrößen Kenngrößen, die den Feststoffanteil des Bodens beschreiben Korngröße und Korngrößenverteilung Kornform und Korngefüge Porenanteil, Porenzahl Korndichte qs, Kornwichte ys Dichte und Wichte des Bodens Wassergehalt, Wasseraufnahmevermögen, Sättigungsgrad Lagerungsdichte Kenngrößen, die den Zustand des Bodens beschreiben Allgemeines Konsistenzgrenzen Aktivitätszahl 7A Konsistenzzahl Ic Durchlässigkeit Kapillare Steighöhe Klassifizierung der Böden Kenngrößen, die die Festigkeit des Bodens bestimmen Allgemeines Scherfestigkeit 51 VII

3 Versuchsmethoden 253 Versuche zur Bestimmung der Scherfestigkeit 56 1 Der dreiaxiale Druckversuch 57 2 Der zweiaxiale Druckversuch 59 3 Der unmittelbare Scherversuch Randbedingungen für die Versuche zur Bestimmung der Scherfestigkeit Durchführung der Scherversuche Die Scherparameter c und <p 65 1 Die wirksamen (effektiven) Scherparameter c' und cp' 65 2 Die Scherparameter cu und <pu des nicht entwässerten bindigen Bodens Ermittlung und Anwendung der Scherparameter nach EAU und EAB 70 1 Ermittlung der Scherparameter nach EAU Anwendung der Scherparameter nach EAU Anwendung von Bodenkennwerten nach EAB Spannungszustand im Boden, Erfassung und Darstellung Ebener Spannungszustand Darstellung des Spannungszustandes Bruchzustand Wasser im Boden Eigenschaften des Wassers 86 1 Allgemeine Zusammenhänge 86 2 Dissoziation des Wassers WasserstoffionenKonzentration 89 3 Leitfähigkeit des Wassers 90 4 Lösungsvermögen des Wassers Lösung von Stoffen im Wasser 91 5 Natürliches Wasser Härte des Wassers 94 6 Wasserdampf, Dampfdruck, Luftfeuchtigkeit 97 7 Festes Wasser; Eis 99 8 Weitere physikalische Eigenschaften des Wassers Erscheinungsformen des Wassers im Boden Absorbiertes Wasser Haftwasser Kapillarwasser Sickerwasser Grundwasser Strömendes Wasser im Boden Durchlässigkeit des Bodens Strömung des Wassers Vertikale Strömung des Wassers Beschreibung der Grundwasserströmung 113 VIII

4 274 Das Bodenwasser im Kreislauf des Wassers Wasser für Bauzwecke Wasserkreislauf Verunreinigungen des Wassers Bodenluft, Grundwasser Beurteilung natürlicher Wässer für Bauzwecke, aggressive Wässer Erddruck/Erdwiderstand Allgemeines Hinweise zur Erddrucktheorie Der Erddruck als ebenes Problem Zusammenhänge Darstellung mit Spannungskreisen nach MOHR/COULOMB Gleitflächen Die Erddrucktheorie nach COULOMB Aktiver Erddruck" und passiver Erddruck" Der Erdruhedruck (Begriffsbestimmung) Ermittlung des aktiven Erddruckes bei rolligen Böden Allgemeines Erddruck aus Bodeneigenlast (isag) Ebene Gleitflächen 1 Erddruckermittlung mit Hilfe grafischer Verfahren 140 Homogener Boden Erddruckermittlung mit Hilfe von Erddruckbeiwerten Homogener Boden und ebenes Gelände Erddruckermittlung mit Hilfe von Erddruckbeiwerten Homogener Boden, gebrochene Geländelinie Erddruckermittlung bei geschichtetem Boden Einfluß der Wandbewegung auf den Erddruck Erddruck bei gekrümmten Gleitflächen Die Spur der Gleitfläche ist eine logarithmische Spirale Die Spur der Gleitfläche ist ein Kreisbogen Die Spur der Gleitfläche ist aus Gerade und Kreisbogen zusammengesetzt Die Spur der Gleitfläche ist aus Gerade und logarithmischer Spirale zusammengesetzt Erddruck aus Belastungen auf nicht abgestützte, eingespannte Wände Erddruck aus Bodeneigenlast und gleichmäßig verteilter Flächenlast p 171 IX

5 Ebene COULOMB'scher 2 Erddruck aus Bodeneigenlast und einer Gleichlast p in unterschiedlicher Entfernung von der Stützwand Erddruck aus Bodeneigenlast g und Streifenlast p' Erddruck aus Linienlasten P Einzellasten Horizontale Komponente bei Einzel oder Linienlasten Erddruck aus Belastungen bei gekrümmten Gleitflächen Erddruck bei Baugrubenwänden Abhängigkeit der Erddrucklast von der Bauweise Erddruck aus Bodeneigenlast Erddruck aus Nutzlasten 195 j_ 4 Ermittlung des Erddruckes aus Linienlasten P nach JENNE Erddruck bei gestützten Baugrubenwänden Berechnungsansätze bei Spundwänden nach EAB Erddruck aus Bauwerkslasten Erddruck bei rückverankerten Baugrubenwänden Erddruck bei bindigen Böden Allgemeines Grafische Ermittlung des Erddruckes bei Reibung und Kohäsion Gleitflächen Ansatz 343 Rechnerische Ermittlung des Einflusses der Kohäsion 211 Ebene Gleitfläche Für den Sonderfall: a = ß = ö = Für den Allgemeinen Fall: a * 0, ß # 0, ö * Für den Fall: q> = 0, c * Die Verteilung des Erddruckes Die freie Standhöhe bindiger Böden Untersuchung des Kohäsionseinflusses bei gerissener Oberfläche Erddruck aus Flächenlast p bei Ansatz von Reibung und Kohäsion Erddruck aus Streifenlast p' und Linienlast P bei Ansatz von Reibung und Kohäsion Kohäsion bei gekrümmten Gleitflächen Erdwiderstand Allgemeines Ermittlung von Ep unter der Annahme ebener Gleitflächen Analytische Ermittlung von Ep Grafische Ermittlung der Größe des Erdwiderstandes Ep 3 Erdwiderstand bei gleichmäßig belastetem ebenem Gelände Erdwiderstand bei bindigen Böden (Reibung und Kohäsion) 353 Erdwiderstand bei gekrümmten Gleitflächen 242 X

6 354 Einfluß der Wandbewegung auf den Erdwiderstand Erdwiderstand vor schmalen Druckflächen Erdwiderstand vor Ankerwänden und Ankerplatten Ansatz des Erdwiderstandes bei gestützten Baugrubenwänden Erdruhedruck E Allgemeine Ansätze Zusammenhänge Der Erddruck aus Auflasten im elastischen Halbraum Der Wandreibungswinkel Einfluß des Wassers auf Erddruck und Erdwiderstand Wasserüberdruck Allgemeine hydrostatische Wirkungen Der hydrostatische Druck Der Auftrieb Stehendes Wasser im Boden Der Wasserüberdruck Umströmung einer Spundwand Ansatz des Wasserüberdruckes nach E 19 der EAU Ermittlung der Belastungsbilder mit Hilfe des Strömungsnetzes Spannungsverteilung für Wasserüberdruck Spannungsverteilung für Erddruck bzw Erdwiderstand Ansatz mit wirksamen Wichten Hydraulischer Grundbruch Die Belastungen bei Spundwandbauwerken Allgemeines Nutzlasten für die Berechnung von Uferwänden Lotrechte Nutzlasten Grundfälle 1, 2 und Zu Grundfall Zu Grundfall Zu Grundfall Belastungen direkt an der Vorderkante des Uferbauwerkes Belastungen durch schienengebundene Kräne Horizontale Belastungen Trossenzugkräfte Anlegedruck von Schiffen 309 XI

7 3 Horizontalkräfte aus Landfahrzeugen Wellendruck Nutzlasten für die Berechnung von Baugrubenwänden Allgemeine Festlegungen (EB 3) Nutzlasten aus Straßenund Schienenfahrzeugen (EB 55) Nutzlasten aus Baubetrieb und Baustellenverkehr (EB 56) Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) Lastfälle für die Berechnung von Spundwänden Allgemeines Lastfälle für die Berechnung von Uferwänden (nach EAU) 1 Lastfall Lastfall Lastfall Auswahl des maßgebenden Lastfalles Lastansätze für Spundwandufer an Kanälen für Binnenschiffe Zulässige Spannungen bei Spundwandbauwerken Lastfälle für die Berechnung von Baugrubenwänden (nach EAB) 318 Zahlen und Kurventafeln 322 SIEinheiten und gesetzliche Einheiten 326 Normen und Vorschriften 328 Literatur Durch Angabe der zugehörigen Ziffer des Literaturverzeichnisses wird im Text auf entsprechende Literaturstellen hingewiesen, z B [72] 332 XII