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

Mit der Herausgabe der Empfehlungen, die normen hnlichen Charakter haben, unterst tzt der Arbeitskreis &quote;Baugruben&quote; der Deutschen Gesellschaft f r Geotechnik e.V. (DGGT) die Planungspraxis bei Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlie ungen. Alle Empfehlungen wurden gegen ber der vorherigen 5. Auflage gr ndlich berpr ft, soweit erforderlich berarbeitet und an neue Erkenntnisse angepasst. Wesentlich ge ndert wurden die Erfahrungswerte f r Mantelreibung und Spitzendruck von Spundw nden und Tr gerbohlw nden. Das Kapitel &quote;Baugruben in weichen B den&quote; konnte erheblich gestrafft werden. Einem dringenden Bed rfnis der Praxis folgend wurde zudem ein v llig neues Kapitel &quote;Unterfangungen&quote; als Baugrubensicherung erarbeitet. Die Empfehlungen des Arbeitskreises &quote;Baugruben&quote; 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 Allgemeines1

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

1.2 Maßgebende Vorschriften (EB 76) 2

1.3 Sicherheitskonzept (EB 77) 3

1.4 Grenzzustände (EB 78) 5

1.5 Stützung von Baugrubenwänden (EB 67) 8

1.6 Planung und Prüfung von Baugruben (EB 106) 9

2 Grundlagen für die Berechnung11

2.1 Einwirkungen (EB 24) 11

2.2 Bodenkenngrößen (EB 2) 13

2.3 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 15

2.4 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 17

2.5 Allgemeine Festlegungen für den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 18

2.6 Nutzlasten aus Straßen- und Schienenverkehr (EB 55) 20

2.7 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 22

2.8 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 24

3 Größe und Verteilung des Erddrucks27

3.1 Abhängigkeit der Erddrucklast von der gewählten Bauweise (EB 8) 27

3.2 Größe des aktiven Erddrucks bei unbelasteter Geländeoberfläche (EB 4) 28

3.3 Verteilung des aktiven Erddrucks bei unbelasteter Geländeoberfläche (EB 5) 31

3.4 Größe des aktiven Erddrucks aus Nutzlasten (EB 6) 35

3.5 Verteilung des aktiven Erddrucks aus Nutzlasten (EB 7) 37

3.6 Überlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Geländeoberfläche (EB 71) 39

3.7 Ermittlung des Erdruhedrucks (EB 18) 42

3.8 Erddruckansatz in Rückbauzuständen (EB 68) 44

4 Allgemeine Festlegungen für die Berechnung47

4.1 Nachweis der Standsicherheit (EB 81) 47

4.2 Allgemeines zu den Berechnungsverfahren (EB 11) 49

4.3 Ermittlung und Nachweis der Einbindetiefe (EB 80) 53

4.4 Ermittlung der Schnittgrößen (EB 82) 56

4.5 Anwendung des Bettungsmodulverfahrens (EB 102) 58

4.6 Anwendung der Finite-Elemente-Methode (EB 103) 64

4.7 Nachweis der Vertikalkomponente des mobilisierten Erdwiderstands (EB 9) 69

4.8 Nachweis der Abtragung von Vertikalkräften in den Untergrund (EB 84) 71

4.9 Standsicherheitsnachweise für ausgesteifte Baugruben in Sonderfällen (EB 10) 73

4.10 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (EB 83) 75

4.11 Zulässige Vereinfachungen im Grenzzustand GEO-2 bzw. STR (EB 104) 79

5 Berechnungsansätze für Trägerbohlwände81

5.1 Lastbildermittlung für Trägerbohlwände (EB 12) 81

5.2 Lastfiguren für gestützte Trägerbohlwände (EB 69) 83

5.3 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden frei aufgelagerten Trägerbohlwänden (EB 14) 85

5.4 Fußeinspannung bei Trägerbohlwänden (EB 25) 87

5.5 Gleichgewicht der Horizontalkräfte bei Trägerbohlwänden (EB 15) 90

6 Berechnungsansätze für Spundwände und Ortbetonwände95

6.1 Lastbildermittlung für Spundwändeund Ortbetonwände (EB 16) 95

6.2 Lastfiguren für gestützte Spundwände und Ortbetonwände (EB 70) 97

6.3 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden frei aufgelagerten Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 19) 99

6.4 Fußeinspannung bei Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 26) 101

7 Verankerte Baugrubenwände107

7.1 Verankerungen (EB 107) 107

7.2 Größe und Verteilung des Erddrucks bei verankerten Baugrubenwänden (EB 42) 107

7.3 Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge (EB 44) 109

7.4 Nachweis der Geländebruchsicherheit (EB 45) 115

7.5 Maßnahmen gegen mögliche Bewegungen von verankerten Baugrubenwänden (EB 46) 118

8 Baugruben mit besonderem Grundriss121

8.1 Baugruben mit kreisförmigem Grundriss (EB 73) 121

8.2 Baugruben mit ovalem Grundriss (EB 74) 126

8.3 Baugruben mit rechteckigem Grundriss (EB 75) 132

9 Baugruben neben Bauwerken139

9.1 Bautechnische Voraussetzungen und Maßnahmen (EB 20) 139

9.2 Berechnung der Baugrubenwand mit aktivem Erddruck bei Baugruben neben Bauwerken (EB 21) 141

9.3 Ansatz des aktiven Erddrucks bei großem Abstand der Baugrubenwand zum Bauwerk (EB 28) 143

9.4 Ansatz des aktiven Erddrucks bei kleinem Abstand der Baugrubenwand zum Bauwerk (EB 29) 145

9.5 Berechnung der Baugrubenwand mit erhöhtem aktivem Erddruck (EB 22) 147

9.6 Berechnung der Baugrubenwand mit Erdruhedruck (EB 23) 151

9.7 Gegenseitige Beeinflussung gegeneinander ausgesteifter Baugrubenwände bei Baugruben neben Bauwerken (EB 30) 155

10 Baugruben im Wasser159

10.1 Allgemeines zu Baugruben imWasser (EB 58) 159

10.2 Strömungskräfte (EB 59) 161

10.3 Baugruben mit abgesenktem Grundwasser (EB 60) 162

10.4 Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch (EB 61) 164

10.5 Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen (EB 62) 168

10.6 Standsicherheitsnachweis für Baugrubenwände imWasser (EB 63) 175

10.7 Konstruktion und Bauausführung bei Baugruben im Wasser (EB 64) 179

10.8 Wasserhaltung (EB 65) 182

10.9 Überwachungsmaßnahmen bei Baugruben imWasser (EB 66) 184

11 Baugruben in nicht standfestem Gebirge185

11.1 Allgemeine Festlegungen für Baugruben in nicht standfestem Gebirge (EB 38) 185

11.2 Größe des Gebirgsdrucks (EB 39) 188

11.3 Verteilung des Gebirgsdrucks (EB 40) 191

11.4 Belastbarkeit des Gebirges durch Auflagerkräfte am Wandfuß (EB 41) 191

12 Baugruben in weichen Böden193

12.1 Anwendungsbereich der Empfehlungen EB 91 bis EB 101 (EB 90) 193

12.2 Baugrunduntersuchungen bei weichen Böden (EB 94) 194

12.3 Böschungen in weichen Böden (EB 91) 194

12.4 Verbaukonstruktionen in weichen Böden (EB 92) 195

12.5 Bauvorgang bei weichen Böden (EB 93) 196

12.6 Erddruck auf Baugrubenwände in weichen Böden (EB 95) 199

12.7 Bodenreaktionen bei Baugrubenwänden in weichen Böden (EB 96) 201

12.8 Berücksichtigung desWasserdrucks bei weichen Böden (EB 97) 205

12.9 Berücksichtigung der Bauzustände bei Baugruben in weichen Böden (EB 98) 206

12.10 Weitere Standsicherheitsnachweise bei Baugruben in weichen Böden (EB 99) 206

12.11 Wasserabsenkungen bei Baugruben in weichen Böden (EB 100) 209

12.12 Gebrauchstauglichkeit von Baugrubenkonstruktionen in weichen Böden (EB 101) 210

13 Unterfangungen213

13.1 Bautechnische Voraussetzungen und Maßnahmen bei Unterfangungen (EB 108) 213

13.2 Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Unterfangungen (EB 109) 214

13.3 Erddruck bei Unterfangungen (EB 110) 217

13.4 Hinweise zur Bauausführung bei Unterfangungen (EB 111) 218

14 Nachweis der Tragfähigkeit der Einzelteile221

14.1 Materialkenngrößen und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteilwiderstände (EB 88) 221

14.2 Tragfähigkeit der Ausfachung von Trägerbohlwänden (EB 47) 222

14.3 Tragfähigkeit von Bohlträgern (EB 48) 225

14.4 Tragfähigkeit von Spundbohlen (EB 49) 228

14.5 Tragfähigkeit von Ortbetonwänden (EB 50) 230

14.6 Tragfähigkeit von Gurten (EB 51) 231

14.7 Tragfähigkeit von Steifen (EB 52) 233

14.8 Tragfähigkeit des Grabenverbaus (EB 53) 235

14.9 Tragfähigkeit von Hilfsbrücken und Baugrubenabdeckungen (EB 54) 236

14.10 Äußere Tragfähigkeit von Bohlträgern, Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 85) 238

14.11 Tragfähigkeit von Zugpfählen und Verpressankern (EB 86) 239

14.12 Nachweis der Kraftübertragung von der Verankerung auf das Erdreich (EB 43) 241

14.13 Bemessung von Bodenverfestigungen für Unterfangungskörper (EB 112) 242

15 Messtechnische Überprüfung und Überwachung von Baugrubenkonstruktionen245

15.1 Erfordernis und Zweck vonMessungen und Überprüfungen (EB 31) 245

15.2 Messgrößen und Messverfahren (EB 32) 246

15.3 Planung von Messungen (EB 33) 248

15.4 Anordnung der Messstellen (EB 34) 250

15.5 Durchführung der Messungen undWeitergabe der Messergebnisse (EB 35) 251

15.6 Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse (EB 36) 252

Anhang255

A 1 Lagerungsdichte nichtbindiger Böden 255

A 2 Konsistenz bindiger Böden 256

A 3 Bodenkenngrößen nichtbindiger Böden 258

A 4 Bodenkenngrößen bindiger Böden 260

A 5 Geotechnische Kategorien für Baugruben 262

A 6 Teilsicherheitsbeiwerte für geotechnische Größen 263

A 7 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Beton und Stahlbeton 265

A 8 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Stahl 267

A 9 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Holz 268

A 10 Erfahrungswerte für Mantelreibung und Spitzendruck von Spundwänden und Bohlträgern 269

A 11 Verankerungen 271

A 12 Scherfestigkeit weicher Böden 272

Literatur277

Kurzzeichen und Benennungen289

Geometrische Größen 289

Baugrund- und Bodenparameter 289

Erddruck 290

Sonstige Lasten, Kräfte und Schnittgrößen 290

Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept 291

Verschiedenes 291

Empfehlungen nach Nummern geordnet293

Inserentenverzeichnis 297

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.