Bodenmechanik und Grundbau : das Verhalten von Böden und Fels und die wichtigsten grundbaulichen Konzepte

Inhaltsverzeichnis......Page 10
1.2 Die Korngrössenverteilung......Page 17
1.4 Weitere, abgeleitete Kenngrössen......Page 19
1.6 Der Durchlässigkeitsbeiwert κ......Page 20
1.8 Die Liquiditätszahl I[sub(L)]......Page 22
1.10 Die Struktur der Böden......Page 24
1.11 Klassifikation der Böden......Page 26
2.2 Spannungen imelastisch-isotropen Halbraum......Page 29
2.3 Totale Spannung, Porenwasserdruck und effektive Spannung......Page 31
2.4 Spannungsänderungen und Porenwasserüberdruck......Page 33
2.5 Porenwasserdruck imteilweise gesättigten Boden......Page 35
2.6 Spannungsverhältnisse in unbelasteten und belasteten geschichteten Böden......Page 36
2.7 Der Ruhedruck......Page 38
2.8 Spannungen durch Kapillarkräfte......Page 39
3.1 Einführung......Page 41
3.2 Einfluss einer vertikalen Einzelkraft Ρ......Page 42
3.3 Einfluss einer horizontalen Einzelkraft Η......Page 44
3.5 Unendlich lange Streifenlasten......Page 45
3.6 Allgemeine Flächenlasten......Page 47
3.8 Berechnungmit Einflusskarten......Page 49
3.9 Randbedingungen in der Natur......Page 51
4.1 Einführung......Page 52
4.3 Die Proctorkurve......Page 53
4.4 Einfluss der Bodenart......Page 54
4.5 Eigenschaften des verdichteten Bodens......Page 55
4.6 Verdichtungskontrolle......Page 57
4.8 Böden mit Überkorn......Page 58
4.9 Beeinflussung desWassergehaltes......Page 60
4.10 Auswirkungen der Verdichtung auf den Spannungszustand im Boden......Page 61
4.11 Maschinelle Verdichtung......Page 63
5.1 Das Verhalten eines elastischen Materials und von Böden......Page 64
5.2 Der Zusammendrückungsmodul ME bzw. Ev und der Steifemodul Es......Page 66
5.3 Der Ödometerversuch: Das Zusammendrückungsdiagramm......Page 67
5.4 Der Kompressionsbeiwert Cc......Page 68
5.5 Normal und überkonsolidierte Böden......Page 69
5.6 Die Zeit-Setzungs-Kurve aus dem Ödometerversuch......Page 70
5.8 Die Konsolidationstheorie......Page 71
5.9 Die Verteilung der Porenwasserüberdrücke innerhalb der konsolidierenden Tonschicht......Page 75
5.10 Näherungsverfahren für beliebige Randbedingungen......Page 76
5.12 Mehrdimensionale Konsolidation......Page 78
5.13 Mehrschichtprobleme......Page 80
5.14 Nichtplötzliche Belastung......Page 81
5.15 Beschleunigung des Konsolidationsvorganges......Page 82
5.17 Deformationen, deren Verlauf nicht mittels der Konsolidationstheorie ermittelt werden kann......Page 83
6.2 Das Bruchgesetz vonMohr-Coulomb......Page 85
6.3 Die Darstellung des Bruchkriteriums im p[sup(′)], q-Diagramm......Page 86
6.4 Versuche zur experimentellen Ermittlung der Scherparameter......Page 87
6.7 Der triaxiale KU-Versuch......Page 89
6.8 Scherfestigkeit körniger Böden......Page 91
6.9 Scherfestigkeit bindiger Böden (Tone)......Page 93
6.10 Grenzgleichgewichtszustände......Page 95
6.11 Scherdeformationen von Böden......Page 97
6.12 Abschätzen des Scherwinkels φ[sup(′)]......Page 99
7.1 Das Strömungsnetz......Page 101
7.2 Die Bestimmung des κ-Wertes......Page 103
7.4 Der Strömungsdruck......Page 107
7.5 Der Druckabbau beim Durchströmen von Schichtpaketen, bestehend aus Schichten unterschiedlicher Durchlässigkeit......Page 109
7.7 Wasserdrücke imströmenden Grundwasser......Page 110
7.8 Der hydraulische Grundbruch......Page 113
7.9 Verminderung des Druckes im Grundwasser (Entspannung)......Page 116
7.10 Messsysteme zurMessung des Potenzials......Page 117
7.11 Wasserhaltung in Baugruben......Page 119
7.12 Innere Erosion und Filter......Page 121
8.2 Prinzip der Setzungsberechnung......Page 123
8.3 Setzungsberechnung in Tabellenform......Page 125
8.4 Einflusstiefe der Zusatzbelastung......Page 126
8.5 Berücksichtigung von kombinierten Be- und Entlastungen......Page 127
8.6 Auftrieb und Gebäudegewicht......Page 128
8.8 Vorbelastung......Page 129
8.9 Überbelastung......Page 130
8.10 Schlaffe und starre Lasten......Page 132
8.11 Setzungsdifferenzen......Page 133
8.13 Schwerpunktverlagerung und Stabilität von hohen Bauwerken......Page 134
9.0.2 Die gemeinsamen Eigenschaften der Stabilitätsprobleme......Page 136
9.0.3 Die Lösung des Stabilitätsproblems......Page 137
9.1.1 Einführung......Page 138
9.1.2 Vereinfachungen gegenüber der Natur......Page 140
9.1.3 Die schwedische Methode der Stabilitätsberechnung......Page 141
9.1.4 Die Einflüsse desWassers......Page 143
9.1.6 Das vereinfachte Verfahren nach Janbu......Page 146
9.1.7 Die Praxis der Stabilitätsberechnung......Page 148
9.1.9 Die allgemeine Berechnung des Sicherheitsgrads......Page 149
9.1.10 Die kinematischen Methoden von Culmann und Taylor......Page 150
9.1.11 Hilfsmittel zur Ermittlung der Standsicherheit einfacher Böschungen im homogenen Boden......Page 152
9.1.12 Geometrie des Bruches; andere Methoden......Page 154
9.2.1 Einführung......Page 155
9.2.3 Die Näherungsmethoden für den undrainierten Zustand......Page 156
9.2.4 Die statische Methodefür den drainierten Zustand......Page 157
9.2.5 Die allgemeine Tragfähigkeitsformel......Page 158
9.2.6 Die Tragfähigkeitsfaktoren Nc,Nq und Nγ......Page 159
9.2.7 Allgemeines und örtliches Abscheren......Page 160
9.2.10 Andere Randbedingungen......Page 161
9.2.11 Exzentrizität des Lastangriffes......Page 162
9.2.15 Geländeneigungsfaktoren g......Page 163
9.2.17 Undrainierte Belastung (φ = 0)......Page 164
9.2.18 Abgleiten des Fundamentes auf der Fundamentsohle......Page 165
9.3.1 Einführung......Page 166
9.3.3 Deformationen und Erddruck......Page 167
9.3.4 Verteilung des Erddruckes......Page 168
9.3.5 Wirkung der Kohäsion......Page 169
9.3.7 Die Erddrucktheorie von Coulomb......Page 170
9.3.8 Der Erddruck als Stabilitätsproblem (nach Coulomb)......Page 171
9.3.9 Der Einfluss der Kohäsion......Page 173
9.3.11 Der Einfluss der Wandreibung......Page 175
9.3.13 Allgemeine Randbedingungen......Page 176
9.3.15 Die freie Standhöhe h[sub(c)]......Page 177
9.3.16 Erddruck in geschichteten Böden......Page 178
9.3.17 Erddruck auf eine Winkelstützmauer......Page 180
9.3.18 Abschirmung des Erddruckes......Page 181
9.3.20 Erddruck-Umlagerung......Page 182
9.3.21 Gewölbewirkung......Page 183
10.2 Übersicht über die wichtigsten Wandsysteme......Page 186
10.3 Belastungen der Wände......Page 190
10.4 Bauzustände......Page 192
10.5 Die nicht abgestützte, im Boden eingespannte Wand......Page 193
10.6 Die einfach abgestützte Wand......Page 195
10.7 Mehrfach abgestützte Wand......Page 200
10.8 Erdwiderstand vor schmalen Druckflächen......Page 201
10.9 Systemsicherheit und Abstützungen......Page 202
11.2 Allgemeiner Grundsatz......Page 203
11.3 Die relative Steifigkeit K......Page 204
11.4 Das Spannungstrapezverfahren......Page 205
11.5 Das Bettungsmodulverfahren (Bettungszifferverfahren)......Page 206
11.6 Der Bettungsmodul k[sub(s)]......Page 208
11.7 Das Steifezahlverfahren......Page 210
11.8 Bemerkungen zu den Verfahren......Page 212
11.9 Das starre Fundament......Page 213
12.2 Baugrundverbesserung......Page 215
12.3 Pfahlarten......Page 217
12.4 Der Lasttransport in Pfählen......Page 218
12.5 Die Abschätzung von Spitzenwiderstand und Mantelreibung......Page 219
12.6 Die negativeMantelreibung......Page 220
12.8 Die Setzung von Einzelpfählen......Page 222
12.10 Die horizontale Belastung von Pfählen......Page 225
13.1 Einführung......Page 228
13.2 Stabilitätsprobleme......Page 229
13.3 Böschungsstabilität......Page 232
13.4 Tragfähigkeit von Fundamenten......Page 233
13.5 Erddruckprobleme......Page 234
13.8 Auftriebssicherheit von Bauwerken......Page 237
13.10 Zusammenfassung......Page 238
14.1 Die einfach abgestützte Wand: Einflüsse des Wassers......Page 239
14.2 Hydraulischer Grundbruch und Auftrieb......Page 247
14.3 Der Einfluss der Spannungsgeschichte am Beispiel der Vorbelastung......Page 249
14.4 Stabilitätsberechnung nach Janbu......Page 254
14.5 Aktiver und passiver Erddruck: Allgemeinere Randbedingungen......Page 259
15.3 Die Verwitterung......Page 266
15.5 Die Klassifikation tropischer Böden......Page 268
15.6 Die äusseren Einflüsse als System-Bestandteile......Page 269
15.7 Die Erosion......Page 270
16.2 Grundeigenschaften von Boden und Fels......Page 275
16.3 Trennflächengefüge und Gefügemodell......Page 277
16.4 Lösen und Verdichten von Fels......Page 278
16.5 Formänderungseigenschaften von Fels......Page 279
16.6 Festigkeitseigenschaften von Fels......Page 281
16.7 Eigenspannungen imGebirge......Page 283
17.2 Kenngrössen des Naturzustandes, Volumenbilanz......Page 285
17.3 Totale und effektive Spannungen......Page 287
17.4 Festigkeitseigenschaften und einfachste Stabilitätsberechnung......Page 290
17.5 Undrainierte Scherfestigkeit s[sub(u)]......Page 291
17.6 Künstliche Verdichtung......Page 292
17.7 Setzungsberechnung, Kompressionsbeiwert C[sub(c)]......Page 293
17.8 Setzungsberechnung, Spannungsgeschichte......Page 294
17.9 Eindimensionale Konsolidation......Page 298
17.10 Hydraulische Aspekte einer Baugrube......Page 299
17.11 Sohlpressung von Fundamenten......Page 300
17.12 Stabilitätsberechnung, Einfluss von Porenwasserüberdrücken......Page 302
17.13 Stabilitätsfaktoren......Page 305
17.14 Erddruck und Tragfähigkeit......Page 306
17.15 Pfahlfundation......Page 308
17.16 Nicht abgestützte vertikale Wand......Page 309
17.17 Einfach abgestützte vertikale Wand......Page 311
17.18 Mehrfach abgestützte vertikale Wand......Page 313
17.19 Bestimmung des k-Wertes aus einem Pumpversuch......Page 314
17.20 Grundwasserabsenkung mit einer Mehrbrunnenanlage......Page 315
17.21 Standsicherheit einer Felsböschung......Page 318
Tabelle A bis E. Spannungsverteilungen im Baugrund......Page 320
Tabelle F. Setzung des kennzeichnenden Punktes K......Page 325
Tabelle H[sub(1)] bis H[sub(8)]. Konsolidation......Page 326
Literatur......Page 334
E......Page 340
M......Page 341
S......Page 342
Z......Page 343