Grundbau-Taschenbuch: Teil 1: Geotechnische Grundlagen, Siebte Auflage

GRUNDBAU-TASCHENBUCH Teil 1: Geotechnische Grundlagen......Page 3
Vorwort zur 7. Auflage......Page 7
Inhaltsverzeichnis......Page 9
1.1 Allgemeines......Page 27
1.2 Historischer Rückblick......Page 29
2.1 Globales Sicherheitskonzept......Page 34
2.2 Teilsicherheitskonzept......Page 35
3.2 Anwendungsbereich......Page 37
3.3 Geotechnische Kategorien......Page 38
3.4 Wichtige Begriffe der neuen Sicherheitsnorm......Page 39
4.1 Duktilität......Page 51
4.2 Grenzzustände der Tragfähigkeit......Page 52
4.3 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit GZ 2......Page 54
4.4 Teilsicherheitsbeiwerte nach DIN 1054......Page 56
5.1 Einwirkungen......Page 57
5.3 Bemessungssituationen......Page 59
5.4 Grenzzustände......Page 60
5.5 Teilsicherheitsbeiwerte nach Normenhandbuch......Page 63
5.6 Weitere Änderungen......Page 66
6 Zitierte Normen und Empfehlungen......Page 67
7 Literatur......Page 68
1.1 Normen und Richtlinien......Page 69
1.2 Voruntersuchung......Page 71
1.3 Hauptuntersuchung......Page 72
1.4 Berichterstattung......Page 75
2.1 Allgemeines......Page 76
2.3 Allgemeine Anforderungen......Page 77
2.4 Aufschluss im Boden......Page 78
2.5 Aufschluss im Fels......Page 82
2.6 Aufschluss der Grundwasserverhältnisse......Page 85
2.8 Berichterstattung......Page 87
3.1 Allgemeines......Page 88
3.2 Rammsondierungen......Page 90
3.3 Standard Penetration Test......Page 95
3.4 Drucksondierungen......Page 100
3.5 Flügelscherversuche......Page 110
3.6 Gewichtssondierungen......Page 112
4.1 Geräte und Versuchsdurchführung......Page 116
4.2 Auswertung......Page 122
5.1 Gravimetrische Verfahren......Page 127
5.2 Radiometrische Verfahren......Page 128
6.1 Allgemeines......Page 130
6.2 Kurzbeschreibungen der wichtigsten Verfahren......Page 135
7 Literatur......Page 137
2.1 Bodenschichten......Page 149
2.2 Bodenproben......Page 152
2.4 Bodeneigenschaften und Laborversuche......Page 153
3 Eigenschaften von Fels......Page 154
4.1 Korngrößenverteilung......Page 155
4.2 Korndichte......Page 158
4.3 Mineralaufbau......Page 159
4.4 Kornform und Kornrauigkeit......Page 160
4.5 Spezifische Kornoberfläche......Page 161
4.7 Kalkgehalt......Page 162
5.2 Porenanteil und Porenzahl......Page 163
5.4 Grenzen der Lagerungsdichte......Page 166
5.6 Konsistenzgrenzen......Page 168
5.7 Wasseraufnahmevermögen nach Enslin......Page 171
5.8 Verdichtungsverhalten in Abhängigkeit vom Wassergehalt......Page 172
5.9 Absolute Porengröße und Filterwirkung......Page 173
5.10 Kapillarität......Page 174
5.11 Wasserdurchlässigkeit......Page 177
5.12 Luftdurchlässigkeit......Page 181
6.1 Allgemeines......Page 182
6.2 Kompressionsversuch (Druckversuch mit verhinderter Seitendehnung)......Page 185
6.3 Dreiaxialer Druckversuch......Page 193
6.5 Dreiaxialer Druckversuch mit σ(2) > σ(3) und zweiaxialer Druckversuch......Page 197
6.6 Messen von Kriechverformungen......Page 198
7.1 Allgemeines......Page 199
7.2 Dreiaxialer Druckversuch......Page 206
7.4 Rahmenscherversuch......Page 208
7.5 Kreisringscherversuch......Page 209
8 Ermittlung der Zugfestigkeit......Page 210
9.1 Vorbemerkung......Page 211
9.2 Einaxialer Druckversuch an Gesteinsproben......Page 212
9.4 Dreiaxialer Druckversuch an Gesteinsproben......Page 213
9.5 Scherwiderstand in Felstrennflächen......Page 215
9.6 Festigkeit des geklüfteten Fels......Page 216
9.8 Kriechversuche an Gesteinsproben......Page 218
9.11 Ermittlung der Zerfall-Beständigkeit von Gesteinen – Siebtrommelversuch......Page 219
10.1 Benennen und Beschreiben von Boden......Page 220
10.2 Benennen und Beschreiben von Fels......Page 222
10.3 Bodenklassifikation......Page 224
10.4 Felsklassifikation......Page 227
11 Literatur......Page 236
2 Anorganische Matrix des Untergrundes......Page 245
3 Organische Matrix des Untergrundes......Page 247
4 Schadstoff......Page 249
5 Anorganische Schadstoffe......Page 250
6.1 Mineralölartige Kohlenwasserstoffe (KW-Index)......Page 253
6.2 Einkernige aromatische Kohlenwasserstoffe......Page 256
6.4 Halogenierte Kohlenwasserstoffe......Page 258
7 Bewertungsgrundlagen......Page 260
8 Auswirkungen auf den Baugrund......Page 262
9 Zusammenfassende Bewertung......Page 266
10 Literatur......Page 268
Symbolverzeichnis......Page 269
2 Frequently Asked Questions......Page 270
3 Bedeutung von Stoffgesetzen für die Geotechnik......Page 272
4.1 Elementversuche......Page 273
4.2 Kompressionsverhalten......Page 274
4.3 Scherverhalten......Page 276
4.4 Druck- und Dichteabhängigkeit......Page 278
4.5 Verhalten undränierter Proben......Page 279
4.6 Kritische Zustände......Page 281
4.7 Einfluss der Deformationsgeschichte......Page 282
4.9 Realität......Page 283
5.1 Grundbegriffe, Tensoren......Page 284
5.3 Einfluss der Geschichte......Page 285
5.5 Invarianz, Isotropie, Objektivität......Page 287
5.6 Eindeutigkeit......Page 288
5.8 Kontinuumsmechanische und diskrete Betrachtungen......Page 289
6.1 Lineare Elastizität......Page 290
6.2 Elastoplastische Stoffgesetze......Page 291
6.3 Hypoplastische Stoffgesetze......Page 301
6.4 Antwortumhüllende......Page 302
7.1 Wassergesättigter Boden......Page 303
7.4 Zeitabhängigkeit......Page 305
7.7 Höhere Kontinua......Page 306
8.2 Kalibrierung......Page 307
8.4 Thermodynamische Konsistenz......Page 308
8.6 Entfestigung......Page 309
9 Stoffgesetze in der Praxis......Page 310
10 Literatur......Page 311
2.1 Begriffe......Page 315
2.2 Formelzeichen......Page 317
3.1 Übersicht......Page 318
3.2 Kinematische Methoden beim aktiven Erddruck......Page 319
3.3 Kinematische Methoden beim passiven Erddruck......Page 322
3.4 Statische Methoden......Page 325
3.5 Versuche und Messungen......Page 330
3.6 Finite-Elemente-Methode......Page 340
4.1 Grundsützliche Überlegungen......Page 348
4.2 Bodeneigengewicht, großflächige Auflasten und Kohäsion......Page 350
4.3 Kohäsion, rechnerische Zugspannungen und Mindesterddruck......Page 352
4.4 Vertikale Linien- und Streifenlasten......Page 355
4.5 Horizontale Linien- und Streifenlasten......Page 360
4.6 Geschichteter Boden......Page 361
4.7 Geknickter Geländeverlauf......Page 362
4.9 Verteilung des aktiven Erddrucks......Page 364
5.1 Bodeneigengewicht und großflächige Auflasten......Page 365
5.2 Punkt-, Linien- und Streifenlasten......Page 366
6.1 Grundsätzliche Überlegungen......Page 368
6.2 Eigengewicht, großflächige Auflasten und Kohäsion bei Parallelbewegung......Page 370
6.3 Drehung um den Kopf- oder Fußpunkt......Page 372
7.1 Grundsätzliche Überlegungen......Page 375
7.2 Kreiszylindrische Flächen......Page 377
7.3 Stützwände quer zur Böschung......Page 379
8.1 Übersicht......Page 380
8.3 Verfahren nach DIN 4085 für begrenzte Wandabschnitte......Page 382
9.1 Verdichtungserddruck......Page 384
9.2 Silodruck......Page 385
9.3 Wiederholte quasistatische Beanspruchungen......Page 387
9.4 Dynamische Beanspruchungen......Page 388
9.5 Einfluss des Grundwassers auf den Erddruck......Page 389
9.6 Winkelstützwände......Page 390
9.7 Weitere Hinweise......Page 393
10.1 Übersicht......Page 396
10.3 Grenzwerte der Verschiebung bei Erreichen des passiven Erddrucks......Page 397
10.4 Mobilisierungsfunktionen......Page 400
11.1 Erddruckneigung und Wandreibungswinkel......Page 404
11.3 Erddruckumlagerung......Page 406
11.4 Erddruck als günstige Einwirkung......Page 409
12 Literatur......Page 410
Anhang: Erddrucktabellen......Page 414
2.1 Fels und Boden......Page 423
2.2 Diskontinuitäten......Page 425
2.3 Genität, Tropie und Betrachtungsbereich......Page 431
2.4 Bruch- und Verformungsverhalten......Page 433
3.1 Allgemeines......Page 436
3.2 Elastisches Materialverhalten......Page 437
3.3 Elastoplastisches Materialverhalten......Page 438
3.4 Viskoplastisches Materialverhalten......Page 443
3.5 Trennflächen......Page 444
3.6 Homogenisierung......Page 452
3.7 Schädigungsmodelle......Page 454
4.1 Allgemeines......Page 455
4.2 Durchströmung von Gestein und einer Trennfläche......Page 456
4.3 Homogenisierung......Page 457
4.4 Nicht homogenisierbare Fälle und Sonderfälle......Page 458
5.1 Allgemeines......Page 459
5.2 Gleiten – ebener Fall......Page 461
5.3 Gleiten – räumlicher Fall......Page 463
5.4 Kippen......Page 466
5.5 Knicken......Page 471
5.6 Steinfall......Page 472
6 Literatur......Page 474
1 Einleitung......Page 477
2.1 Allgemeines......Page 478
2.2 Freie Schwingungen......Page 479
2.3 Erzwungene, gedämpfte Schwingungen......Page 481
2.4 Viskose Dämpfung......Page 483
3.1 Allgemeines......Page 484
3.2 Eindimensionale Wellenausbreitung......Page 485
3.3 Verhalten von Wellen an Trennflächen......Page 486
3.4 Ausbreitung von vertikal propagierenden Wellen in einer Bodenschicht......Page 487
3.5 Oberflächenwellen......Page 488
4.1 Spannungs-Dehnungs-Verhalten......Page 490
4.2 Äquivalent-lineares Modell......Page 493
4.3 Nichtlineare Modelle......Page 501
4.4 Zyklische Setzungen......Page 505
5.1 Feldversuche......Page 507
5.2 Laborversuche......Page 512
6.1 Steifigkeitsfunktionen......Page 514
6.2 Boden-Bauwerk-Interaktion......Page 519
Literatur......Page 521
1 Einleitung......Page 527
2 Besonderheiten der Geotechnik......Page 528
3.1 Übersicht über numerische Verfahren......Page 530
3.2 Kurzbeschreibung mathematischer Grundlagen......Page 538
4.2 Gründungen......Page 553
4.3 Dämme......Page 560
4.4 Gesicherte Böschungen und Einschnitte......Page 566
5.3 Wasserbauliche Dämme......Page 572
5.4 Böschungen und Einschnitte......Page 576
5.5 Baugrubenwände......Page 579
6 Schlussbemerkungen......Page 580
7 Literatur......Page 581
1 Aufgabe und Zielsetzung......Page 585
2.1 Einige Besonderheiten von Überwachungsmessungen......Page 587
2.3 Auswahl der Vermessungspunkte und Vermarkung......Page 588
2.6 Bezugs- und Koordinatensysteme......Page 589
3 Messverfahren und -geräte......Page 594
3.1 Bestimmung einzelner Messgrößen......Page 595
3.2 Linienweise Messungen......Page 619
3.3 3-D-Koordinatenbestimmung......Page 628
3.4 Messverfahren zur quasi flächenhaften Erfassung......Page 650
3.5 Geosensornetze......Page 657
4 Auswertemethoden......Page 658
4.1 Ausgleichung geodätischer Netze und Deformationsanalyse......Page 660
4.2 Zeitreihenanalyse......Page 668
4.3 Integrierte Auswertemodelle......Page 672
5 Literatur......Page 675
1 Einleitung......Page 679
2 Ziel geotechnischer Messungen......Page 680
3.1 Messgrößen im Baugrund......Page 681
3.3 Messgrößen in Tragteilen......Page 682
3.6 Messgrößen bei Sanierungen von Bauwerken......Page 683
4.1 Geodätische Messung......Page 684
4.2 Geotechnische Messungen......Page 686
5 Durchführung der Messung, Berichterstattung......Page 713
5.2 Automatische Messanlagen......Page 715
5.3 Datenvisualisierungs-Software......Page 716
6.1 Tiefe Baugruben, angrenzende Gebäude......Page 717
6.2 Probeschüttung, Beobachtungsmethode......Page 727
6.3 Adlertunnel – Sanierung eines Bauwerks......Page 729
6.4 Überwachung instabiler Hünge......Page 733
6.5 Probebelastung an Tragteilen, Pfahlversuche, Deformationsmessungen an Pfahlfundationen......Page 738
7 Literatur......Page 742
1 Einleitung......Page 745
2.1 Gleiten......Page 755
2.2 Kippen, Knicken, Abscheren......Page 764
2.3 Fallen......Page 769
2.4 Fließen......Page 770
2.5 Driften und Kriechen......Page 776
3.1 Veränderung der Hanggeometrie......Page 779
3.2 Veränderung der Bergwasserverhältnisse......Page 780
3.3 Veränderung der Lasten......Page 783
4.1 Erkundung......Page 784
4.2 Geomorphologische Ansprache......Page 785
4.3 Bodenansprache......Page 786
4.4 Gebirgsansprache......Page 789
4.6 Biologische Ansprache......Page 795
4.7 Anthropogene Ansprache......Page 796
5.1 Gefährdungskarten......Page 797
5.2 Monitoring......Page 799
5.3 Schutzmaßnahmen......Page 801
5.5 Geokompatible Böschungsausbildung......Page 805
6 Zusammenfassung und Ausblick......Page 807
7 Literatur......Page 808
Stichwortverzeichnis......Page 821
Inserentenverzeichnis......Page 841