Empfehlungen des Arbeitskreises „Baugruben“ (EAB), Fifth

Mitglieder des Arbeitskreises „Baugruben“ V

Vorwort    VII

Benutzerhinweise      XI

1 Allgemeines      1

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

1.2 Ma?gebende Vorschriften (EB 76)   2

1.3 Sicherheitskonzept (EB 77)   4

1.4 Grenzzustande (EB 78)     6

1.5 Stutzung von Baugrubenwanden (EB 67)    10

1.6 Planung und Prufung von Baugruben (EB 106)   11

2 Grundlagen fur die Berechnung  13

2.1 Einwirkungen (EB 24)    13

2.2 Bodenkenngro?en (EB 2)    15

2.3 Erddruckneigungswinkel (EB 89)   17

2.4 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79)    20

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

2.6 Nutzlasten aus Stra?en- 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 Gro?e und Verteilung des Erddruckes    31

3.1 Abhangigkeit der Erddrucklast von der gewahlten Bauweise (EB eight) 31

3.2 Gro?e der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter Gelandeoberflache (EB 4)   32

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

3.4 Gro?e der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 6)   40

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

3.6 Uberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelandeoberflache (EB 71)     44

3.7 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18)     47

3.8 Erddruckansatz in Ruckbauzustanden (EB 68)    49

4 Allgemeine Festlegungen fur 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 Schnittgro?en (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 Vertikalkraften in den Untergrund (EB 84)    80

4.9 Standsicherheitsnachweise fur ausgesteifte Baugruben in Sonderfallen (EB 10)     82

4.10 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (EB 83)    84

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

5 Berechnungsansatze fur Tragerbohlwande   93

5.1 Lastbildermittlung fur Tragerbohlwande (EB 12)   93

5.2 Lastfiguren fur gestutzte Tragerbohlwande (EB 69)    95

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

5.4 Fu?einspannung bei Tragerbohlwanden (EB 25)    99

5.5 Gleichgewicht der Horizontalkrafte bei Tragerbohlwanden (EB 15)    103

6 Berechnungsansatze fur Spundwande und Ortbetonwande  107

6.1 Lastbildermittlung fur Spundwande und Ortbetonwande (EB 16)    107

6.2 Lastfiguren fur gestutzte Spundwande und Ortbetonwande (EB 70)    109

6.3 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden frei aufgelagerten Spundwanden und Ortbetonwanden (EB 19) 111

6.4 Fu?einspannung bei Spundwanden und Ortbetonwanden (EB 26)    114

7 Verankerte Baugrubenwande    119

7.1 Gro?e und Verteilung des Erddruckes bei verankerten Baugrubenwanden (EB 42)    119

7.2 Nachweis der Kraftubertragung 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 Gelandebruchsicherheit (EB 45)    128

7.5 Ma?nahmen gegen mogliche Bewegungen von verankerten Baugrubenwanden (EB 46)    131

8 Baugruben mit besonderem Grundriss    135

8.1 Baugruben mit kreisformigem 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 Ma?nahmen bei Baugruben neben bestehenden Bauwerken (EB 20)     153

9.2 Berechnung der Baugrubenumschlie?ung mit aktivem Erddruck bei Baugruben neben Bauwerken (EB 21)    155

9.3 Ansatz des aktiven Erddruckes bei gro?em Abstand der Bebauung (EB 28)    157

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

9.5 Berechnung der Baugrubenumschlie?ung mit erhohtem aktivem Erddruck (EB 22)    161

9.6 Berechnung der Baugrubenumschlie?ung mit Erdruhedruck (EB 23)    166

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

10 Baugruben imWasser     173

10.1 Allgemeines zu Baugruben im Wasser (EB 58)    173

10.2 Stromungskrafte (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 fur Baugrubenwande im Wasser (EB 63)    190

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

10.8 Wasserhaltung (EB 65)     198

10.9 Uberwachungsma?nahmen bei Baugruben im Wasser (EB 66)  200

11 Baugruben in nicht standfestemGebirge     203

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

11.2 Gro?e des Gebirgsdruckes (EB 39)   206

11.3 Verteilung des Gebirgsdruckes (EB 40)     209

11.4 Belastbarkeit des Gebirges durch Auflagerkrafte amWandfu? (EB 41)    210

12 Baugruben in weichen Boden    213

12.1 Anwendungsbereich der Empfehlungen EB ninety one bis EB one zero one (EB 90)    213

12.2 Boschungen in weichen Boden (EB 91)     214

12.3 Verbaukonstruktionen in weichen Boden (EB 92)   216

12.4 Bauvorgang bei weichen Boden (EB 93)    221

12.5 Scherfestigkeit weicher Boden (EB ninety four) 225

12.6 Erddruck auf Baugrubenwande in weichen Boden (EB ninety five) 231

12.7 Bodenreaktionen bei Baugrubenwanden in weichen Boden (EB 96)    235

12.8 Berucksichtigung des Wasserdruckes bei weichen Boden (EB 97)    241

12.9 Ermittlung von Einbindetiefe und Schnittgro?en bei Baugruben in weichen Boden (EB 98)    246

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

12.11 Wasserhaltungsma?nahmen bei Baugruben in weichen Boden (EB 100)    254

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

13 Nachweis der Tragfahigkeit der Einzelteile   259

13.1 Materialkenngro?en und Teilsicherheitsbeiwerte fur Bauteilwiderstande (EB 88)    259

13.2 Tragfahigkeit der Ausfachung von Tragerbohlwanden (EB 47)  260

13.3 Tragfahigkeit von Bohltragern (EB forty eight) 264

13.4 Tragfahigkeit von Spundbohlen (EB 49)     267

13.5 Tragfahigkeit von Ortbetonwanden (EB 50)     268

13.6 Tragfahigkeit von Gurten (EB 51)  270

13.7 Tragfahigkeit von Steifen (EB 52)  272

13.8 Tragfahigkeit des Grabenverbaues (EB 53)     274

13.9 Tragfahigkeit von Hilfsbrucken und Baugrubenabdeckungen (EB 54)    275

13.10 Au?ere Tragfahigkeit von Bohltragern, Spundwanden

und Ortbetonwanden (EB 85)   277

13.11 Tragfahigkeit von Zugpfahlen und Verpressankern (EB 86)   280

14 Messtechnische Uberprufung und Uberwachung von Baugrubenkonstruktionen   283

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

14.2 Messgro?en und Messverfahren (EB 32)    284

14.3 Planung von Messungen (EB 33)   286

14.4 Anordnung der Messstellen (EB 34)   289

14.5 Durchfuhrung 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 Boden  293

A 2: Konsistenz bindiger Boden    294

A three: Bodenkenngro?en nichtbindiger Boden     295

A four: Bodenkenngro?en bindiger Boden  297

A five: Geotechnische Kategorien fur Baugruben    300

A 6: Teilsicherheitsbeiwerte fur geotechnische Gro?en   302

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

A eight: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fur Bauteile aus Stahl    307

A nine: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fur Bauteile aus Holz    308

A 10: Erfahrungswerte fur Mantelreibung und Spitzendruck von Spundwanden     309

Literatur    311

Kurzzeichen und Benennungen    323

Geometrische Gro?en    323

Baugrund- und Bodenparameter    323

Erddruck und Erdwiderstand    324

Sonstige Lasten, Krafte und Schnittgro?en   324

Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept  325

Verschiedenes    326

Empfehlungen nach Nummern geordnet  327

Content:
Chapter 1 Allgemeines (pages 1–12):
Chapter 2 Grundlagen fur die Berechnung (pages 13–30):
Chapter three Gro?e und Verteilung des Erddruckes (pages 31–51):
Chapter four Allgemeine Festlegungen fur die Berechnung (pages 53–91):
Chapter five Berechnungsansatze fur Tragerbohlwande (pages 93–106):
Chapter 6 Berechnungsansatze fur Spundwande und Ortbetonwande (pages 107–118):
Chapter 7 Verankerte Baugrubenwande (pages 119–134):
Chapter eight Baugruben mit besonderem Grundriss (pages 135–152):
Chapter nine Baugruben neben Bauwerken (pages 153–172):
Chapter 10 Baugruben im Wasser (pages 173–201):
Chapter eleven Baugruben in nicht standfestem Gebirge (pages 203–211):
Chapter 12 Baugruben in weichen Boden (pages 213–258):
Chapter thirteen Nachweis der Tragfahigkeit der Einzelteile (pages 259–281):
Chapter 14 Messtechnische Uberprufung und Uberwachung von Baugrubenkonstruktionen (pages 283–292):

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B) Aufgrund der Aufeinanderfolge von Aushub und Ausfachung darf bei Trägerbohlwänden in der Regel angenommen werden, dass der wirksame Erddruck mit der Ordinate Null in Höhe der Baugrubensohle endet. Bei gestützten Trägerbohlwänden beschränkt sich somit die Erddruckumlagerung in der Regel auf den Bereich der Höhe H von Geländeoberfläche bis Baugrubensohle. 5. c) Bei Spundwänden, Schlitzwänden und Pfahlwänden richtet sich die Wandhöhe H′, in deren Bereich eine Erddruckumlagerung nach oben zu erwarten ist, nach der Steifigkeit der Wand und der Verschiebung des Wandfußes.

Durch Modellversuche und durch Messungen an ausgeführten Baugruben (siehe hierzu [69] und [73]) ist erwiesen, dass bei biegsamen Baugrubenwänden unter bestimmten Umständen ein Teil des Erddruckes aus Bodeneigengewicht in den Bereich unterhalb der Baugrubensohle umgelagert werden kann, mit der Folge, dass die oberhalb der Baugrubensohle wirksame Erddrucklast kleiner ist als die rechnerische aktive Erddrucklast Ea,k. Dies kann zum Beispiel der Fall sein a) bei einer nachgiebig verankerten, biegsamen Wand (Bild EB 4-3 a), b) beim Ausbau der untersten Steifenlage einer biegsamen, mehrmals ausgesteiften Wand (Bild EB 4-3 b).

Nachfolgend werden die Fälle dargestellt, die bei nicht bzw. nachgiebig gestützten Baugrubenwänden in homogenen Böden auftreten können. 2. 5) a) die im Bild EB 71-1 angegebenen Erddruckanteile und Lastfiguren bei Annahme von Gleitflächen unter dem Winkel ϑa,k, b) die im Bild EB 71-2 angegebenen Erddruckanteile und Lastfiguren bei Annahme von Gleitflächen unter dem Winkel ϑz,k. Bild EB 71-1. Verteilung des Erddruckes auf eine nicht gestützte, im Boden eingespannte Baugrubenwand in nichtbindigem Boden bei Annahme von Gleitflächen unter dem Winkel ϑa,k (Beispiel) 3.

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