Bodenmechanisches Praktikum

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Julian Blau
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1 Bodenmechanisches Praktikum Dr.-Ing Y. Zou Institut für Bodenmechanik und Grundbau

2 Bodenmechanik: Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften von Böden, z.b. Wasserdurchlässigkeit, Festigkeit, Verformungen usw. Boden: Gemisch aus Feststoffkörnern, Porenwasser und Porengas (Dreiphasen-System) Gas Wasser Korn Gesättigte Böden: Körner und Wasser Trockene Böden: Körner und Porengas Teilgesättigte Böden: Körner, Wasser und Porengas

3 Anwendung von Böden: Deich oder Damm Unter einem Gebäude Als Baustoff Als Baugrund

4 Kornform: Runde Körner Ungleichförmige Körner 10 m m Plättchenförmige Körner Nadelförmige Körner

5 Korngröße: v v d d d d v: Sinkgeschwindigkeit in Wasser Korngröße d (mm) Benennung 2 bis 63 Kies 20 bis 63 Grobkies 6,3 bis 20 Mittelkies 2 bis 6,3 Feinkies 0,06 bis 2 Sand 0,6 bis 2 Grobsand 0,2 bis 0,6 Mittelsand 0,06 bis 0,2 Feinsand 0,002 bis 0,06 Schluff 0,02 bis 0,06 Grobschluff 0,006 bis 0,02 Mittelschluff 0,002 bis 0,006 Feinschluff =<0,002 Feinstkorn oder Ton Böden mit d < 0,06 mm: Feinkörnige Böden Böden mit d > 0,06 mm: Grobkörnige Böden Sonst: Gemischte Böden

6 Porenwasser (Porenfluida) Gesättigter Sand Freies Porenwasser Gesättigter Ton Aggregate aus Tonplättchen Freies Porenwasser Gebundenes Wasser um Tonplättchen Gebundenes Porenwasser Teilgesättigter Sand T T P P T T Kapillares Wasser KWS GOK GW teilgesättigt gesättigt Kapillarzone h c

7 Struktur von Böden Einzelkorngefüge Ketten- oder Wabengefüge Flockengefüge

8 Einfacher Baugrund (Schichtung und Grundwasser) GOK GW Sandschicht Tonschicht Kiesschicht

9 Zusammendrückbarkeit: Ds 1 Ds 1 H Ds 1 : Endsetzung De 1 = Ds 1 /H: Dehnung Verminderung vom Porenvolumen Zusammendrückbarkeit

10 Setzungen und Setzungsdifferenz Homogener Baugrund Schlaffes Fundament Steifes Fundament s max G2 G1 G1 G3 s min G2 G1 G3 s Ds = s max s min : Setzungsdifferenz

11 Setzungen und Setzungsdifferenz Nichthomogener Baugrund Schlaffes Fundament Steifes Fundament G2 G1 G1 G3 G3 G2 G1 G1 G3 G3 Sand Ton Kies Sand Ton Kies

12 Maßnahmen zur Verminderung der Setzungen und Setzungsdifferenz Vorbelastung Sand- oder Kiessäulen G2 Belastung G1 G3 G2 G1 G3 Weicher Boden Weicher Boden Sand Sand

13 Maßnahmen zur Verminderung der Setzungen und Setzungsdifferenz Pfahlgründung Bodenaustausch G2 G1 G3 Schluff G2 G1 G3 Ton Kies Ton Kies Pfähle aus Beton, Stahlbeton oder Stahl usw.

14 Wasserdurchlässigkeit: Wasser fließt durch den Porenraum von Böden Beispiel: Bei Baugrube Spundwand Baugrube Bei Deich oder Damm Dh w Dh w

15 Stabilität einer Böschung aus feinkörnigen Böden Stabilisierung einer Böschung aus feinkörnigen Böden o b r Gleitfläche Schüttung b Feinkörniger Boden t f b t f G l t f Feinkörniger Boden mit u = 0 aber c u 0 G: Eigengewicht t f = c: Scherfestigkeit r: Radius der Gleitfläche l: Länge der Gleitfläche Stutzwand mit Anker b Anker Feinkörniger Boden

16 Stabilität einer Baugrube Stabilisierung einer Baugrube mit Ankern Spundwand p Spundwand Baugrube E a Baugrube P A E a E p E p Anker

17 Hydraulischer Grundbruch bei Baugrube Stabilisierung einer Baugrubesohle Bohrpfahlwand Injektionslanzen Baugrube Baugrube Dh w Anker Injektionskörper Anker Bohrpfahlwand Bohrpfähle

18 Gruppeneinteilung Gruppeneinteilung Bodenmechanik - Praktikum Bau2017 Gruppe A Gruppe B Gruppe A1 Gruppe A2 Gruppe A3 Gruppe B1 Gruppe B2 Gruppe B3 Abicht Drews Kirschner Rauhut Schwarzenberg van de Pol Bleicken Gutsch Koho Reisewitz Sievers Völker Bröhl Guzik Knuth Rogat Stahl Wegner Da Silva Harrer Peeters Schareina Timm Wieder Diedrich Kettel Ragnit Schmieder Titov Wnuk Worpitz

19 Stundenplan Teilnahmepflicht!

20 Lage der Freigelände und des bodenmechanischen Labors Freigelände 700 Eingang 600 Nord West 500 Bodenmechanisches Labor Geb. 35 BT OG

21 Danke für die Aufmerksamkeit!

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