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Hydraulischer Grundbruch. Zur erforderlichen Einbindetiefe bei Baugruben in nichtbindigem Baugrund
Aulbach, Benjamin; Ziegler, Martin (Herausgeber)
Quelle: Schriftenreihe Geotechnik im Bauwesen, RWTH Aachen
Aachen (Deutschland)
Mainz
2016, XXII,190 S., Abb., Tab., Lit., Grundr., Schn.
ISBN: 978-3-95886-138-1
Serie: Schriftenreihe Geotechnik im Bauwesen, RWTH Aachen, Nr.11
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[Quelle: http://d-nb.info]
Im innerstädtischen Bereich werden großflächige Grundwasserabsenkungen für die Errichtung von Untergeschossen oder Infrastrukturmaßnahmen immer seltener ausgeführt. Stattdessen kommen entweder aufwendige Spezialtiefbaumaßnahmen wie Injektionen oder Unterwasserbetonsohlen zum Einsatz oder die Verbauwände sind so tief auszuführen, dass es infolge der Grundwasserumströmung und der damit verbundenen aufwärtsgerichteten Strömungskraft nicht zum Versagen durch hydraulischen Grundbruch kommt. Die Ermittlung der für den Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch erforderlichen Einbindetiefe kann durch die Auswertung von Potenzialverteilungen erfolgen, wofür in der Regel in einem iterativen Prozess mehrere numerische 3D-Strömungsberechnungen notwendig sind. Daher existieren zahlreiche Näherungslösungen, die jedoch entweder selbst eine iterative Vorgehensweise erfordern oder teilweise deutlich auf der unsicheren Seite liegen, da sie wesentliche Randbedingungen vernachlässigen. In der Arbeit wurden daher umfangreiche numerische Strömungsberechnungen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse wurden Abhängigkeiten der erforderlichen Einbindetiefe von verschiedenen Randbedingungen aufgezeigt. Schließlich wurden auf Grundlage der erhaltenen Ergebnisse dimensionslose Bemessungsdiagramme aufgestellt. Mit diesen ist es möglich, die erforderliche Einbindetiefe T bezogen auf die Wasserspiegeldifferenz H, in Abhängigkeit von den verschiedenen Randbedingungen (B, L, S, gamma`, Anisotropie, Schichtung) sowie unter Berücksichtigung des nach Eurocode 7-1 bzw. DIN 1054 geforderten Sicherheitsniveaus schnell und einfach zu ermitteln. Abschließend wurde in Ergänzung zu den dimensionslosen Bemessungsdiagrammen schrittweise eine Näherungsformel aufgestellt. Mit dieser Näherungsformel kann die erforderliche Einbindetiefe analog zu den Diagrammen in Abhängigkeit der einzelnen Randbedingungen ermittelt werden. Der Einfluss aus anisotropen sowie geschichteten Baugrundverhältnissen kann durch Zuschläge in der Formel berücksichtigt werden.
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