Inhaltsverzeichnis. 1. Einteilung und Benennung von Böden Wasser im Baugrund Geotechnische Untersuchungen... 12

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1 Seite 1 Inhaltsverzeichnis und Vorwort Geotechnik kompakt ISBN Bauwerk Verlag - Berlin Inhaltsverzeichnis 1. Einteilung und Benennung von Böden Begriffe, Kriterien und Feldversuche Bezeichnungen nach DIN 4020 und DIN Kriterien zur Einteilung von Böden Einteilung nach Korngrößen Einteilung und Bezeichnungen zusammengesetzter Böden Einteilung und Bezeichnungen organischer Böden Bodenanerkennung mit Feldversuchen gemäß DIN Aufgaben mit Lösungen Wasser im Baugrund Begriffe Erscheinungsformen und Messungen Erscheinungsformen des Wassers Grundwassermessstellen Betonangreifendes Grundwasser Aufgaben mit Lösungen Geotechnische Untersuchungen Untersuchungsziel und verfahren Vor- und Hauptuntersuchungen Baugrund Baustoffgewinnung und verarbeitung... 13

2 Seite Geotechnische Kategorien Geotechnische Kategorie Geotechnische Kategorie Erforderliche Maßnahmen Geotechnische Kategorie Geotechnische Kategorie Geotechnische Kategorie Geotechnischer Bericht Aufgaben mit Lösungen Bodenuntersuchungen im Feld Art und Umfang von Aufschlüssen Untersuchungszweck und Aufschlussformen Richtwerte für Aufschlusstiefen und abstände Aufgaben mit Lösungen Direkte Aufschlussverfahren Schurf, Untersuchungsschacht und Untersuchungsstollen Bohrung (Verfahren und Güteklassen von Bodenproben) Entnahme von Sonderproben aus Schürfen und Bohrlöchern Darstellung von Aufschlussergebnissen Aufgaben mit Lösungen Sondierungen (indirekte Aufschlussverfahren) Rammsondierungen Drucksondierungen Standard Penetration Test Zusammenhänge zwischen Sondierergebnissen und Bodenkenngrößen Flügelsondierung (Felduntersuchung) Aufgaben mit Lösungen Plattendruckversuch Untersuchungszweck und Geräte Begriffe und Anwendungsbeispiel Laborversuche 5.1 Mehrphasensysteme des Bodens Kenngrößen von Mehrphasensystemen Aufgaben mit Lösungen Korngrößenverteilung (Sieb- und Schlämmanalyse) Charakteristische Größen der Körnungslinie Bodenklassifikation nach DIN Aufgaben mit Lösungen... 54

3 Seite Wassergehalt Allgemeines, Definition und Bestimmung Mit w in Beziehung stehende Kenngrößen feuchter Böden Aufgaben mit Lösungen Dichte und Korndichte des Bodens Definitionen von Dichten und Korndichten Mit ρ, ρ d und ρ s in Beziehung stehende Kenngrößen feuchter Böden Dichtebestimmung mit Feldversuchen nach DIN Bestimmung der Korndichte mit dem Kapillarpyknometer Aufgabe mit Lösung Organische Bestandteile und Kalkgehalt des Bodens Definition des Glühverlustes und Anhaltswerte Bodenklassifikation für organische Böden nach DIN Bestimmung des Kalkgehalts Aufgabe mit Lösung Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) Definitionen, Kenngrößenbestimmungen und Bodenklassifikation Plastische Bereiche und zulässige Bodenpressungen nach DIN Aufgaben mit Lösungen Proctordichte (Proctorversuch) Definitionen Versuchsdurchführung und -auswertung nach DIN Aufgaben mit Lösungen Dichte rolliger Böden bei lockerster und dichtester Lagerung Definitionen Aufgaben mit Lösungen Wasserdurchlässigkeit Allgemeines Definitionen Beziehungen der Filtergeschwindigkeit zum hydraulischen Gefälle Temperatureinfluss Versuche mit veränderlichem und konstantem hydraulischem Gefälle Aufgaben mit Lösungen Einaxiale Zusammendrückbarkeit Allgemeines Kompressionsversuch Steifemodul Modellgesetz für Setzungszeiten

4 Seite Aufgaben mit Lösungen Scherfestigkeit Allgemeines Begriffe aus DIN Rahmenschergerät Triaxialversuch nach DIN Auswertung des Triaxialversuchs Aufgaben mit Lösungen Einaxiale Druckfestigkeit Definitionen Druck- Stauchungsdiagramm Spannungen und Verzerrungen Grundlagen Darstellungen Spannungs- und Verzerrungstensor Sonderfälle Hauptspannungen Ebene Spannungs- und Deformationszustände Aufgabe mit Lösung Steifemodul und Elastizitätsmodul Rechnerische Druckspannungen im Baugrund Eigenlast aus trockenem oder erdfeuchtem Boden Totale und effektive Druckspannungen Aufgaben mit Lösungen Spannungen im Halbraum Infolge Punktlast P nach BOUSSINESQ Aufgaben mit Lösungen Infolge einer Linienlast p Infolge einer Streifenlast q Aufgaben mit Lösungen Spannungen σz unter Eckpunkten schlaffer Rechtecklasten Einflusswerte für σz - Spannungen unter schlaffen Lasten Spannungen σz unter beliebigen schlaffen Lasten Sohldruckverteilung Allgemeines Kennzeichnende Punkte und Linien Verteilung der Bodenpressungen in der Sohlfuge nach DIN

5 Seite Sohldruckverteilung unter Flächengründungen nach DIN Aufgaben mit Lösungen Setzungen Begriffe Kennzeichnende Punkte und Linien Kreis-, Streifen- und Rechteckfundamente Aufgaben mit Lösungen Elastisch-isotroper Halbraum mit Einzellast Elastisch-isotroper Halbraum mit Rechteck- und Kreislasten Grenztiefe für Setzungsberechnungen Grundlagen für Setzungsberechnungen nach DIN Geschlossene Formeln bei mittiger Last nach DIN Setzung der Eckpunkte schlaffer, konstanter Rechtecklasten Setzung starrer Rechteckfundamente Setzung von Kreisfundamenten Aufgaben mit Lösungen Indirekte Setzungsberechnung nach DIN Ablauf der Setzungsermittlung Aufgabe mit Lösung Setzungen infolge von Grundwasserabsenkung Lösung nach CHRISTOW Aufgaben mit Lösungen Schräge und außermittige Belastungen nach DIN Ansatz waagerechter Lasten und Sohlspannungen Setzungen und Verkantungen bei Verwendung geschlossener Formeln Aufgabe mit Lösung Zulässige Setzungsgrößen Erddruck Begriffe nach DIN Erdruhedruck Unbelastetes horizontales und geneigtes Gelände Gemäß DIN Aufgaben mit Lösungen Wandbewegungsformen und Erddrucktasten

6 Seite Erddruck nach RANKINE bei unbelasteter Geländeberfläche Erddruck nach COULOMB und MÜLLER-BRESLAU Erddruck nach COULOMB Verallgemeinerung nach MÜLLER-BRESLAU Aufgaben mit Lösungen Aktiver und passiver Erddruck gemäß DIN Voraussetzungen für die Berechnung Erddrucktasten infolge von Bodeneigenlast Verteilung des Erddrucks infolge von Bodeneigenlast Erddruckanteil aus Kohäsion Gleichmäßig verteilte Flächenlast auf ebener Geländeoberfläche Aufgaben mit Lösungen Grafische Bestimmung des Erddrucks nach CULMANN Grundbruch Allgemeines und Begriffe Einflussgrößen und Modelle des Versagenszustands Theorie von PRANDTL Voraussetzungen Grundbruchformel nach PRANDTL (Lösung für den Übergangsbereich) Grundbruchberechnung nach DIN Ansatz der Lasten Rechnerisches Verfahren Tragfähigkeits- und Formbeiwerte Maßgebende Scherfestigkeit Nachweis der Sicherheit Aufgaben mit Lösungen Grundbruchberechnung nach DIN Allgemeines Rechnerisches Verfahren Tragfähigkeits- und Formbeiwerte Neigungsbeiwerte Nachweis der Sicherheit Grundbruchberechnungen nach DIN V Allgemeines Rechnerisches Verfahren Tragfähigkeits- und Formbeiwerte Lastneigungsbeiwerte Geländeneigungs- und Sohlneigungsbeiwerte Nachweis der Sicherheit

7 Seite 7 11 Böschungs- und Geländebruch Allgemeines und Begriffe Sonderfall der ebenen Gleitfläche Lamellenverfahren (schwedische Methode) Berechnungen nach DIN Anwendung und Gleitlinienformen Ansatz der Lasten Lamellenverfahren Sonderfall nichtbindige Böden Auftrieb, Gleiten und Kippen Auftrieb von Gründungskörpern Auftriebssicherheit von Fundamenten Gleiten von Bauwerken Gleitsicherheit von Fundamenten Aufgaben mit Lösungen Kippen von Bauwerken Kippsicherheit von Fundamenten nach DIN Verminderung der Kippsicherheit durch ungleichmäßige Setzungen Aufgaben mit Lösungen Europäische Normung in der Geotechnik Allgemeines Deutsche und europäische Normung Eurocode Nationales Anwendungsdokument (NAD) Deutsche Vornormen Bauaufsichtliche Einführung Literaturverzeichnis Firmenverzeichnis Stichwortverzeichnis

8 Seite 8 Vorwort Das vorliegende Buch soll Studierenden an Fachhochschulen und Universitäten als Unterlage für ihr Studium im Fachgebiet Geotechnik dienen. Gedacht ist es aber auch für all diejenigen, die sich im alltäglichen Berufsleben bezüglich gerade zu bearbeitender Problemstellungen der Bodenmechanik informieren wollen bzw. ihr Wissen aktualisieren möchten. Das Buch entwickelte sich, wie schon die 1998 und 1999 beim Werner Verlag, Düsseldorf erschienenen Bände Geotechnik, Teil 1 Bodenmechanik und Geotechnik, Teil 2 Grundbau, aus meinen Arbeits- unterlagen, die ich seit dem Jahre 1992 an der Fachhochschule Neubrandenburg zusammengestellt habe. Da ich in Geotechnik, Teil 1 Bodenmechanik aus verschiedenen Gründen nur eine geringe Anzahl von Anwendungsbeispielen behandeln konnte, Studierende solchen Beispielen aber meistens eine große Be- deutung beimessen, wird in dem vorliegenden Buch eine wesentlich größere Zahl von Anwendungsbeispielen nebst zusätzlichen Aufgaben behandelt. Sie dienen dem Ziel einige Aspekte noch einmal hervorzuheben sowie dem Leser die Kontrolle des Gelesenen zu erleichtern und die Möglichkeit zu geben, sich in der Lösung von Problemstellungen zu üben. Die beigefügten Lösungen übernehmen die Funktion der Lernkontrolle. Sie stellen jeweils eine, aber oftmals nicht die alleinige Möglichkeit der Lösung dar. Dass die Bearbeitung komplexer Problemstellungen nicht mit eingleisigen Lösungen einhergeht, sondern unterschiedliche Facetten aufweist, bereitet den Studierenden erfahrungsgemäß immer wieder Schwierig- keiten. Aus diesem Grunde habe ich versucht, diese Vielfältigkeit durch Variation von Aufgabenstellungen transparenter zu machen. Bei den Kapiteln Aufgaben mit Lösungen sind die Aufgaben und die Lösungen so voneinander getrennt, dass die Lösungen einerseits nicht unmittelbar auf die vorher aufgeführten Aufgaben folgen, andererseits durch die gegenseitigen Seitenhinweise ein langwieriges Blättern vermieden werden kann. Dem Leser soll so die Möglichkeit gegeben werden, selbst eine Lösung zu überlegen ohne durch eine unmittelbar folgende Lösung allzusehr davon abgelenkt zu werden. Schließlich möchte ich meine Leser noch um Anregungen zur Veränderung des Vorgelegten bitten, da nichts so gut ist als dass es nicht noch verbessert werden kann. Neubrandenburg, Im Februar 2001 Gerd Möller