Geotechnik - Bodenmechanik und Grundbau

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1 Pimitrios Kolvmbas Geotechnik - Bodenmechanik und Grundbau W Springer

2 1 Entstehung der Gesteine und des Bodens 1 2 Aufbau des Bodens Kornverteilung Bodenansprache Mineralogische Zusammensetzung der Böden Bodenstruktur Spezielle Böden 11 3 Bodenkenngrößen Dichtebestimmung in situ Konsistenz Bodenklassifikation 19 4 Grundwasser Grundwasserströmung Gesetz von Darcy Durchlässigkeit Bestimmung der Durchlässigkeit im Labor Versuch mit konstanter Druckhöhe Versuch mit veränderlicher Druckhöhe Porenwasserdruck Potentialgleichung Freier Grundwasserspiegel Stationärer Fall ic Instationärer Fall lk Anwendbarkeit des Gesetzes von DARCY bei Strömungen mit dv/dt ^ Transport durch das strömende Grundwasser Strömungskraft 47

3 vüi 4.10 Filter 47 5 Spannungen im Boden Spannung Spezielle Spannungszustände Das Diagramm von Mohr Spannungsfelder Spannungsausbreitung Setzungsberechnung Deformation bei eindimensionaler Kompression Beispiel einer Setzungsberechnung Effektive Spannungen ~k Prinzip der effektiven Spannungen 77 6 "A" Teilgesättigte Böden Oberflächenspannung und Kapillarität Kapillarität in Granulaten ic Wasser- und Lufttransport 87 7 Scherfestigkeit Reibung zwischen starren Körpern Innere Reibung Kohäsion Der Rahmenscherversuch Der Triaxialversuch Entfestigung und Restscherfestigkeit Scherfestigkeit kohäsiver Böden ~k Anmerkungen zur Kohäsion ~k Triaxialversuch, ergänzende Angaben ^c Durchführungsvarianten des Triaxialversuches Konsolidierungsphase D-Versuch CU-Versuch UU-Versuch ~k Fehlerquellen beim Triaxialversuch ~k Ergebnisse von Triaxialversuchen "k Verhalten von undränierten Proben AUridränierte zyklische Belastung ~k Verflüssigung 125

4 ix 8 Konsolidierung j C Herleitung der Differentialgleichung Ablauf der Konsolidierung *k Kriechen Erddruck Berücksichtigung der Kohäsion Erddruck infolge Auflasten Verschiebungsabhängigkeit des Erddruckes Grafische Verfahren Verfahren von Culmann Verfahren von Engesser "k Lösung von Rankine Verteilung des Erddrucks Standsicherheit von Böschungen Die unendlich lange Böschung Ebene Gleitfugen Gleitkreise im homogenen Boden Lamellenverfahren Zusammengesetzte Starrkörper-Bruchmechanismen Beispiel Böschungsstandsicherheit Erdrutsche Grundbruch Gleitkreis im Boden ohne Reibung Zusammengesetzte Starrkörper-Bruchmechanismen Zonenbruch nach Prandtl Schräge Lasten A" Kollapstheoreme ~k Konstruktion von Spannungsfeldern ~k Zonenbruch ~k Trajektorienmethode * Stoffgesetze Tensoren Besonderheiten des Bodenverhaltens Mathematische Beschreibung Hypoplastizität 203

5 x 14 Flachgründungen Gründungsarten Anforderungen Zulässige Bodenpressungen Gründungstiefe Sohldruckverteilung Das Spannungstrapez-Verfahren Elastische Lösungen Steifezahlverfahren Elastische Bettung Starres Fundament auf elastischem Halbraum Vergleich der Berechnungsverfahren lostabilität von Türmen auf weichem Baugrund Einzelfundamente Plattengründungen Abdichtung von Gründungen Membrangründungen Pfahlgründungen Pfahltypen Vertikale Tragfähigkeit Ermittlung der Pfahlkraft Q von Bohrpfählen aus Erfahrungswerten (DIN 4014) Mantelreibung Mantelverpressung Zugpfähle Schwell- und Wechselbelastung Horizontale Tragfähigkeit Seitliche Pfahlbelastung Grenzlast von horizontal belasteten Pfählen Berücksichtigung der nichtlinearen Bettung Verdübelung kriechender Hänge Knicken von axial belasteten Pfählen Statische Probebelastung Dynamische Pfahlprüfung Rammformeln CAPWAP-Verfahren Verfahren von Kolymbas Integritätsprüfung 257

6 xi 15.4 Gruppenwirkung Bohren zur Herstellung von Pfählen Trockenbohrverfahren Spülbohrverfahren Bohrhindernisse Verrohren Pfahlroste Pfahlplatten-Gründungen Baugrundverbesserung Bodenaustausch Optimaler Wassergehalt nach Proctor Tiefenverdichtung Rütteldruckverdichtung Rüttelstopfverdichtung Dynamische Intensivverdichtung Sprengverdichtung Konsolidierung durch Vorbelastung Vertikaldrains Injektionen Niederdruckinjektionen Soil fracturing Düsenstrahlverfahren Injektionsmittel Bodenvereisung Frosthebungen Grundwasserhaltung Dichtwände, Schmalwände Sohlinjektionen Hochliegende Injektionssohlen Tiefliegende Injektionssohlen Unterwasserbetonsohlen Wasserhaltung durch Brunnen ~k Elektroosmose Sicherung von Geländesprüngen Stützmauern Grabenverbau 311

7 xii 18.3 Trägerbohlwand Spundwände Bohrpfahlwände Schlitzwände Lösen des Bodens Wandherstellung Einphasen-Schlitzwand mit eingestellter Spundwand Leitwand Stützflüssigkeit Fugen Dichtigkeit Standsicherheit bei der Herstellung Statische Berechnung von Stützwänden Berücksichtigung des Grundwassers Anker Bewehrte Erde Vernagelte Geländesprünge Erdstaudämme Geotechnische Untersuchungen Geotechnischer Bericht Bodenerkundung Erkundungsbohrungen Trockenbohrverfahren - Spülbohrverfahren Verrohrung Verfüllen der Bohrlöcher Kleinbohrungen Bodenproben Wasserprobenentnahme Sondierungen Rammsondierung, SPT-Versuch Drucksondierung Flügelsondierung Schwedische Gewichtssonde Pressiometer Seitendrucksonde Dilatometer 373

8 xiii 21.5 A Interpolation geotechnischer Daten, Kriging Meßtechnik Beobachtungsmethode Statistische Grundlagen der Meßtechnik Meßgeräte Messung des Porenwasserdrucks Geokunststoffe Prüfverfahren für Geotextilien Einsatz von Geokunststoffen zur Bodenbewehrung Einsatz von Geokunststoffen zur Belastung von Schottersäulen ~k Bewehrter Boden als homogenes Medium Umweltgeotechnik Bewertung der Schadstoffe Ausbreitung und Abbau der Schadstoffe Sanierung von kontaminiertem Boden Biologischer Abbau Extraktion Deponien Deponie-Entgasung Deponie-Sickerwasserfassung Arbeitsschutz Sicherheit und Normen Neue Konzepte Teilsicherheiten Grenzzustände Charakteristische Werte Geotechnische Kategorien Einwirkungen/Widerstände EUROCODE Entstehung der Normen ~A"Begriffe aus der Wahrscheinlichkeitstheorie "^Sicherheit wahrscheinlichkeitstheoretisch ~3*CRisikobewertung 415 Index 416