Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugruben" (EAB) (eBook, EPUB)

Mit der Herausgabe der Empfehlungen, die normen hnlichen Charakter haben, unterst tzt der Arbeitskreis Baugruben der Deutschen Gesellschaft f r Geotechnik e.V. (DGGT) die Planungspraxis bei Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlie ungen. Zur bauaufsichtlichen Einf hrung der Eurocodes wurde eine Anpassung der 4. Aufl age der Empfehlungen an die Vorgaben der DIN EN 1997-1:2009 in Verbindung mit dem Nationalen Anhang DIN 1997-1/NA:2010-12 und den erg nzenden Regelungen der DIN 1054:2010-12 erforderlich. Alle Empfehlungen wurden gr ndlich berpr ft, soweit erforderlich berarbeitet und an neue Erkenntnisse angepasst. Wesentlich berarbeitet wurde Kapitel 10 Baugruben im Wasser . Aufgrund der fortgeschrittenen Entwicklung in der Messtechnik und den gestiegenen Anforderungen wurde Kapitel 14 Messtechnische berpr fung und berwachung von Baugrubenkonstruktionen v llig neu formuliert. Die Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben sollen helfen, Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlie ungen zu erleichtern, Lastans tze und Berechnungsverfahren zu vereinheitlichen, die Standsicherheit der Baugrubenkonstruktionen und ihrer Einzelteile sicherzustellen und die Wirtschaftlichkeit der Baugrubenkonstruktionen zu verbessern.

Mitglieder des Arbeitskreises Baugruben V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

1.1 Bautechnische Voraussetzungen für die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

1.2 Maßgebende Vorschriften (EB 76) 2

1.3 Sicherheitskonzept (EB 77) 4

1.4 Grenzzustände (EB 78) 6

1.5 Stützung von Baugrubenwänden (EB 67) 10

1.6 Planung und Prüfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen für die Berechnung 13

2.1 Einwirkungen (EB 24) 13

2.2 Bodenkenngrößen (EB 2) 15

2.3 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17

2.4 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20

2.5 Allgemeine Festlegungen für den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21

2.6 Nutzlasten aus Straßen- und Schienenverkehr (EB 55) 23

2.7 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25

2.8 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Größe und Verteilung des Erddruckes 31

3.1 Abhängigkeit der Erddrucklast von der gewählten Bauweise (EB 8) 31

3.2 Größe der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter Geländeoberfläche (EB 4) 32

3.3 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter Geländeoberfläche (EB 5) 36

3.4 Größe der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 6) 40

3.5 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42

3.6 Überlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Geländeoberfläche (EB 71) 44

3.7 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47

3.8 Erddruckansatz in Rückbauzuständen (EB 68) 49

4 Allgemeine Festlegungen für die Berechnung 53

4.1 Nachweis der Standsicherheit (EB 81) 53

4.2 Allgemeines zu den Berechnungsverfahren (EB 11) 55

4.3 Ermittlung und Nachweis der Einbindetiefe (EB 80) 59

4.4 Ermittlung der Schnittgrößen (EB 82) 63

4.5 Anwendung des Bettungsmodulverfahrens (EB 102) 66

4.6 Anwendung der Finite-Elemente-Methode (EB 103) 72

4.7 Nachweis der Vertikalkomponente des mobilisierten Erdwiderstandes (EB 9) 77

4.8 Nachweis der Abtragung von Vertikalkräften in den Untergrund (EB 84) 80

4.9 Standsicherheitsnachweise für ausgesteifte Baugruben in Sonderfällen (EB 10) 82

4.10 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (EB 83) 84

4.11 Zulässige Vereinfachungen im Grenzzustand GEO-2 bzw STR (EB 104) 89

5 Berechnungsansätze für Trägerbohlwände 93

5.1 Lastbildermittlung für Trägerbohlwände (EB 12) 93

5.2 Lastfiguren für gestützte Trägerbohlwände (EB 69) 95

5.3 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden frei aufgelagerten Trägerbohlwänden (EB 14) 97

5.4 Fußeinspannung bei Trägerbohlwänden (EB 25) 99

5.5 Gleichgewicht der Horizontalkräfte bei Trägerbohlwänden (EB 15) 103

6 Berechnungsansätze für Spundwände und Ortbetonwände 107

6.1 Lastbildermittlung für Spundwände und Ortbetonwände (EB 16) 107

6.2 Lastfiguren für gestützte Spundwände und Ortbetonwände (EB 70) 109

6.3 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden frei aufgelagerten Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 19) 111

6.4 Fußeinspannung bei Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 26) 114

7 Verankerte Baugrubenwände 119

7.1 Größe und Verteilung des Erddruckes bei verankerten Baugrubenwänden (EB 42) 119

7.2 Nachweis der Kraftübertragung von der Verankerung auf das Erdreich (EB 43) 120

7.3 Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge (EB 44) 121

7.4 Nachweis der Geländebruchsicherheit (EB 45) 128

7.5 Maßnahmen gegen mögliche Bewegungen von verankerten Baugrubenwänden (EB 46) 131

8 Baugruben mit besonderem Grundriss 135

8.1 Baugruben mit kreisförmigem Grundriss (EB 73) 135

8.2 Baugruben mit ovalem Grundriss (EB 74) 141

8.3 Baugruben mit rechteckigem Grundriss (EB 75) 147

9 Baugruben neben Bauwerken 153

9.1 Bautechnische Maßnahmen bei Baugruben neben bestehenden Bauwerken (EB 20) 153

9.2 Berechnung der Baugrubenumschließung mit aktivem Erddruck bei Baugruben neben Bauwerken (EB 21) 155

9.3 Ansatz des aktiven Erddruckes bei großem Abstand der Bebauung (EB 28) 157

9.4 Ansatz des aktiven Erddruckes bei kleinem Abstand der Bebauung (EB 29) 159

9.5 Berechnung der Baugrubenumschließung mit erhöhtem aktivem Erddruck (EB 22) 161

9.6 Berechnung der Baugrubenumschließung mit Erdruhedruck (EB 23) 166

9.7 Gegenseitige Beeinflussung gegeneinander ausgesteifter Baugrubenwände bei Baugruben neben Bauwerken (EB 30) 170

10 Baugruben imWasser 173

10.1 Allgemeines zu Baugruben im Wasser (EB 58) 173

10.2 Strömungskräfte (EB 59) 175

10.3 Baugruben mit abgesenktem Grundwasser (EB 60) 176

10.4 Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch (EB 61) 179

10.5 Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen (EB 62) 183

10.6 Standsicherheitsnachweis für Baugrubenwände im Wasser (EB 63) 190

10.7 Konstruktion und Bauausführung bei Baugruben im Wasser (EB 64) 195

10.8 Wasserhaltung (EB 65) 198

10.9 Überwachungsmaßnahmen bei Baugruben im Wasser (EB 66) 200

11 Baugruben in nicht standfestemGebirge 203

11.1 Allgemeine Festlegungen für Baugruben in nicht standfestem Gebirge (EB 38) 203

11.2 Größe des Gebirgsdruckes (EB 39) 206

11.3 Verteilung des Gebirgsdruckes (EB 40) 209

11.4 Belastbarkeit des Gebirges durch Auflagerkräfte amWandfuß (EB 41) 210

12 Baugruben in weichen Böden 213

12.1 Anwendungsbereich der Empfehlungen EB 91 bis EB 101 (EB 90) 213

12.2 Böschungen in weichen Böden (EB 91) 214

12.3 Verbaukonstruktionen in weichen Böden (EB 92) 216

12.4 Bauvorgang bei weichen Böden (EB 93) 221

12.5 Scherfestigkeit weicher Böden (EB 94) 225

12.6 Erddruck auf Baugrubenwände in weichen Böden (EB 95) 231

12.7 Bodenreaktionen bei Baugrubenwänden in weichen Böden (EB 96) 235

12.8 Berücksichtigung des Wasserdruckes bei weichen Böden (EB 97) 241

12.9 Ermittlung von Einbindetiefe und Schnittgrößen bei Baugruben in weichen Böden (EB 98) 246

12.10 Weitere Standsicherheitsnachweise bei Baugruben in weichen Böden (EB 99) 249

12.11 Wasserhaltungsmaßnahmen bei Baugruben in weichen Böden (EB 100) 254

12.12 Gebrauchstauglichkeit von Baugrubenkonstruktionen in weichen Böden (EB 101) 255

13 Nachweis der Tragfähigkeit der Einzelteile 259

13.1 Materialkenngrößen und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteilwiderstände (EB 88) 259

13.2 Tragfähigkeit der Ausfachung von Trägerbohlwänden (EB 47) 260

13.3 Tragfähigkeit von Bohlträgern (EB 48) 264

13.4 Tragfähigkeit von Spundbohlen (EB 49) 267

13.5 Tragfähigkeit von Ortbetonwänden (EB 50) 268

13.6 Tragfähigkeit von Gurten (EB 51) 270

13.7 Tragfähigkeit von Steifen (EB 52) 272

13.8 Tragfähigkeit des Grabenverbaues (EB 53) 274

13.9 Tragfähigkeit von Hilfsbrücken und Baugrubenabdeckungen (EB 54) 275

13.10 Äußere Tragfähigkeit von Bohlträgern, Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 85) 277

13.11 Tragfähigkeit von Zugpfählen und Verpressankern (EB 86) 280

14 Messtechnische Überprüfung und Überwachung von Baugrubenkonstruktionen 283

14.1 Erfordernis und Zweck von Messungen und Überprüfungen (EB 31) 283

14.2 Messgrößen und Messverfahren (EB 32) 284

14.3 Planung von Messungen (EB 33) 286

14.4 Anordnung der Messstellen (EB 34) 289

14.5 Durchführung der Messungen und Weitergabe der Messergebnisse (EB 35) 290

14.6 Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse (EB 36) 291

Anhang 293

A 1: Lagerungsdichte nichtbindiger Böden 293

A 2: Konsistenz bindiger Böden 294

A 3: Bodenkenngrößen nichtbindiger Böden 295

A 4: Bodenkenngrößen bindiger Böden 297

A 5: Geotechnische Kategorien für Baugruben 300

A 6: Teilsicherheitsbeiwerte für geotechnische Größen 302

A 7: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Beton und Stahlbeton 304

A 8: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Stahl 307

A 9: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Holz 308

A 10: Erfahrungswerte für Mantelreibung und Spitzendruck von Spundwänden 309

Literatur 311

Kurzzeichen und Benennungen 323

Geometrische Größen 323

Baugrund- und Bodenparameter 323

Erddruck und Erdwiderstand 324

Sonstige Lasten, Kräfte und Schnittgrößen 324

Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept 325

Verschiedenes 326

Empfehlungen nach Nummern geordnet 327

Der Arbeitskreis 2.4 "Baugruben" in der Fachsektion "Erd- und Grundbau" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V., Essen (DGGT) unter der Leitung des Obmannes Prof. Dr.-Ing. A. Hettler arbeitet auf ehrenamtlicher Basis.