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| Geotechnik kompakt – Band 1: Bodenmechanik nach Eurocode 7 | 1 |
| Impressum / Copyright | 5 |
| Vorwort | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 10 |
| 1 Einteilung und Benennung von Böden | 18 |
| 1.1 Bezeichnungen, Kriterien und Feldversuche | 18 |
| 1.1.1 Bezeichnungen | 18 |
| 1.1.2 Kriterien zur Einteilung von Böden | 18 |
| 1.1.3 Einteilung nach Korngrößen und Bodenarten | 19 |
| 1.1.4 Einteilung reiner Bodenarten | 19 |
| 1.1.5 Einteilung und Bezeichnungen zusammengesetzter Böden | 21 |
| 1.1.6 Kennzeichnung von Böden gemäß DIN 4023 | 22 |
| 1.1.7 Einteilung von Böden mit organischen Bestandteilen | 23 |
| 1.1.8 Bodenarterkennung mit Feldversuchen gemäß DIN EN ISO 14688-1 | 24 |
| 1.2 Aufgaben mit Lösungen | 25 |
| 2 Wasser im Baugrund | 28 |
| 2.1 Regelwerke | 28 |
| 2.2 Begriffe | 28 |
| 2.3 Erscheinungsformen und Messungen | 29 |
| 2.3.1 Erscheinungsformen des Wassers | 29 |
| 2.3.2 Grundwassermessstellen | 30 |
| 2.4 Betonangreifendes Grundwasser | 31 |
| 2.5 Aufgaben mit Lösungen | 32 |
| 3 Geotechnische Untersuchungen | 34 |
| 3.1 Regelwerke | 34 |
| 3.2 Untersuchungsziel und -verfahren | 34 |
| 3.3 Vor- und Hauptuntersuchungen | 35 |
| 3.3.1 Baugrund | 35 |
| 3.3.2 Baustoffgewinnung und -verarbeitung | 35 |
| 3.4 Geotechnische Kategorien | 36 |
| 3.4.1 Geotechnische Kategorie GK 1 | 36 |
| 3.4.2 Geotechnische Kategorie GK 3 | 36 |
| 3.5 Erforderliche Maßnahmen | 37 |
| 3.5.1 Geotechnische Kategorie GK 1 | 37 |
| 3.5.2 Geotechnische Kategorie GK 2 | 37 |
| 3.5.3 Geotechnische Kategorie GK 3 | 38 |
| 3.6 Geotechnischer Bericht | 38 |
| 3.7 Aufgaben mit Lösungen | 39 |
| 4 Bodenuntersuchungen im Feld | 41 |
| 4.1 Regelwerke | 41 |
| 4.2 Art und Umfang von Aufschlüssen | 41 |
| 4.2.1 Untersuchungszweck und Aufschlussformen | 41 |
| 4.2.2 Richtwerte für Aufschlusstiefen und -abstände | 41 |
| 4.2.3 Aufgaben mit Lösungen | 46 |
| 4.3 Direkte Aufschlussverfahren | 50 |
| 4.3.1 Schurf, Untersuchungsschacht und Untersuchungsstollen | 50 |
| 4.3.2 Bohrung (Verfahren und Güteklassen von Bodenproben) | 50 |
| 4.3.3 Mit Geräten entnommene Proben aus Schürfen und Bohrlöchern | 52 |
| 4.3.4 Darstellung von Aufschlussergebnissen | 52 |
| 4.3.5 Aufgaben mit Lösungen | 53 |
| 4.4 Sondierungen (indirekte Aufschlussverfahren) | 53 |
| 4.4.1 Rammsondierungen | 54 |
| 4.4.2 Drucksondierungen | 55 |
| 4.4.3 Bohrlochrammsondierungen | 55 |
| 4.4.4 Korrelationen zwischen Sondierergebnissen und Bodenkenngrößen | 56 |
| 4.4.5 Flügelscherversuch (Felduntersuchung) | 58 |
| 4.4.6 Aufgaben mit Lösungen | 58 |
| 4.5 Plattendruckversuch | 62 |
| 4.5.1 Untersuchungszweck und Geräte | 62 |
| 4.5.2 Begriffe und Anwendungsbeispiel | 62 |
| 4.6 Aussagekraft von Bodenuntersuchungen | 65 |
| 4.7 Beobachtungsmethode | 65 |
| 5 Laborversuche | 66 |
| 5.1 Mehrphasensysteme des Bodens | 66 |
| 5.1.1 Kenngrößen von Mehrphasensystemen | 66 |
| 5.1.2 Aufgaben mit Lösungen | 70 |
| 5.2 Korngrößenverteilung (Sieb- und Schlämmanalyse) | 77 |
| 5.2.1 Charakteristische Größen der Körnungslinie | 79 |
| 5.2.2 Bodenklassifikation nach DIN 18196 | 80 |
| 5.2.3 Aufgaben mit Lösungen | 85 |
| 5.3 Wassergehalt | 98 |
| 5.3.1 Allgemeines, Definition und Bestimmung | 98 |
| 5.3.2 Mit w in Beziehung stehende Kenngrößen feuchter Böden | 98 |
| 5.3.3 Mit w in Beziehung stehende Kenngrößen gesättigter Böden | 99 |
| 5.3.4 Aufgaben mit Lösungen | 100 |
| 5.4 Dichte und Korndichte | 102 |
| 5.4.1 Definitionen von Dichten und Korndichten | 102 |
| 5.4.2 Mit ?, ?d und ?s in Beziehung stehende Kenngrößen feuchter Böden | 102 |
| 5.4.3 Dichtebestimmung mit Feldversuchen nach DIN 18125-2 | 103 |
| 5.4.4 Bestimmung der Korndichte mit dem Kapillarpyknometer | 104 |
| 5.4.5 Aufgabe mit Lösung | 105 |
| 5.5 Organische Bestandteile und Kalkgehalt | 105 |
| 5.5.1 Definition des Glühverlustes und Anhaltswerte | 105 |
| 5.5.2 Bodenklassifikation für organische Böden nach DIN 18196 | 106 |
| 5.5.3 Bestimmung des Kalkgehalts | 106 |
| 5.5.4 Aufgaben mit Lösungen | 106 |
| 5.6 Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) | 108 |
| 5.6.1 Definitionen, Kenngrößenbestimmungen und Bodenklassifikation | 108 |
| 5.6.2 Plastische Bereiche und zulässige Bodenpressungen nach DIN 1054 | 112 |
| 5.6.3 Aufgaben mit Lösungen | 114 |
| 5.7 Proctordichte (Proctorversuch) | 118 |
| 5.7.1 Definitionen | 118 |
| 5.7.2 Versuchsdurchführung und -auswertung nach DIN 18127 | 118 |
| 5.7.3 Aufgaben mit Lösungen | 120 |
| 5.8 Dichte bei lockerster und dichtester Lagerung | 127 |
| 5.8.1 Definitionen | 127 |
| 5.8.2 Aufgaben mit Lösungen | 129 |
| 5.9 Wasserdurchlässigkeit | 135 |
| 5.9.1 Allgemeines | 135 |
| 5.9.2 Definitionen | 135 |
| 5.9.3 Beziehungen der Filtergeschwindigkeit zum hydraulischen Gefälle | 136 |
| 5.9.4 Temperatureinfluss | 137 |
| 5.9.5 Versuche mit veränderlichem und konstantem hydraulischem Gefälle | 138 |
| 5.9.6 Aufgaben mit Lösungen | 139 |
| 5.10 Einaxiale Zusammendrückbarkeit | 142 |
| 5.10.1 Allgemeines | 142 |
| 5.10.2 Kompressionsversuch | 144 |
| 5.10.3 Steifemodul | 145 |
| 5.10.4 Modellgesetz für Setzungszeiten | 149 |
| 5.10.5 Aufgaben mit Lösungen | 150 |
| 5.11 Scherfestigkeit | 152 |
| 5.11.1 Allgemeines | 152 |
| 5.11.2 Begriffe nach DIN 18137-1 | 153 |
| 5.11.3 Rahmenscherversuch | 155 |
| 5.11.4 Triaxialversuch nach DIN 18137-2 | 156 |
| 5.11.5 Auswertung des Triaxialversuchs | 157 |
| 5.11.6 Aufgaben mit Lösungen | 160 |
| 5.12 Einaxiale Druckfestigkeit | 165 |
| 5.12.1 Definitionen | 165 |
| 5.12.2 Druck-Stauchungsdiagramm | 166 |
| 6 Spannungen und Verzerrungen | 167 |
| 6.1 Grundlagen | 167 |
| 6.1.1 Darstellungen | 167 |
| 6.1.2 Spannungs- und Verzerrungstensor | 168 |
| 6.2 Sonderfälle | 168 |
| 6.2.1 Hauptspannungen | 168 |
| 6.2.2 Ebene Spannungs- und Deformationszustände | 170 |
| 6.2.3 Aufgabe mit Lösung | 170 |
| 6.3 Steifemodul und Elastizitätsmodul | 171 |
| 6.4 Rechnerische Druckspannungen im Baugrund | 171 |
| 6.4.1 Eigenlast aus trockenem oder erdfeuchtem Boden | 171 |
| 6.4.2 Totale und effektive Druckspannungen | 172 |
| 6.4.3 Aufgaben mit Lösungen | 175 |
| 6.5 Spannungen im Halbraum | 177 |
| 6.5.1 Infolge vertikaler Punktlast F nach BOUSSINESQ | 177 |
| 6.5.2 Aufgaben mit Lösungen | 178 |
| 6.5.3 Infolge einer vertikalen Linienlast f | 179 |
| 6.5.4 Infolge einer Streifenlast q | 180 |
| 6.5.5 Aufgaben mit Lösungen | 181 |
| 6.5.6 Spannungen ?z unter Eckpunkten konstanter Rechtecklasten | 182 |
| 6.5.7 Einflusswerte für ?z-Spannungen unter verschiedenen Flächenlasten | 186 |
| 6.5.8 Spannungen ?z unter beliebigen Flächenlasten | 188 |
| 7 Berechnungsgrundlagen der neuen Normen | 191 |
| 7.1 Allgemeines | 191 |
| 7.2 Einwirkungen, geotechnische Kenngrößen und Widerstände | 192 |
| 7.2.1 Einwirkungen und Einwirkungskombinationen | 192 |
| 7.2.2 Geotechische Kenngrößen | 192 |
| 7.2.3 Widerstände | 192 |
| 7.3 Charakteristische und repräsentative Werte | 193 |
| 7.3.1 Charakteristische Werte | 193 |
| 7.3.2 Repräsentative Werte | 193 |
| 7.4 Grenzzustände | 194 |
| 7.5 Bemessungssituationen und Teilsicherheitsbeiwerte | 195 |
| 7.5.1 Allgemeines | 195 |
| 7.5.2 Bemessungssituationen | 195 |
| 7.5.3 Teilsicherheitsbeiwerte | 196 |
| 7.6 Bemessungswerte | 199 |
| 7.6.1 Bemessungswerte von Einwirkungen | 199 |
| 7.6.2 Bemessungswerte von geotechnischen Kenngrößen | 200 |
| 7.6.3 Bemessungswerte von Bauwerkseigenschaften | 200 |
| 7.7 Tragsicherheit, Nachweisführung | 201 |
| 7.7.1 Verlust der Lagesicherheit (EQU) | 201 |
| 7.7.2 Versagen im Tragwerk und im Baugrund (STR und GEO) | 201 |
| 7.7.3 Versagen durch Aufschwimmen (UPL) | 201 |
| 7.7.4 Versagen durch hydraulischen Grundbruch (HYD) | 202 |
| 7.8 Beobachtungsmethode | 202 |
| 8 Sohldruckverteilung | 204 |
| 8.1 Allgemeines | 204 |
| 8.2 Regelwerke | 204 |
| 8.3 Kennzeichnende Punkte und Linien | 205 |
| 8.4 Verteilung der Bodenpressungen in der Sohlfuge nach DIN 1054 | 205 |
| 8.5 Sohldruckverteilung unter Flächengründungen nach DIN 4018 | 212 |
| 8.6 Aufgaben mit Lösungen | 212 |
| 9 Setzungen | 218 |
| 9.1 Allgemeines | 218 |
| 9.2 Regelwerke | 218 |
| 9.3 Begriffe | 219 |
| 9.4 Kennzeichnende Punkte und Linien | 220 |
| 9.4.1 Kreis-, Streifen- und Rechteckfundamente | 220 |
| 9.4.2 Aufgaben mit Lösungen | 221 |
| 9.5 Elastisch-isotroper Halbraum mit Einzellast | 221 |
| 9.6 Elastisch-isotroper Halbraum mit Rechteck- und Kreislasten ?0 | 223 |
| 9.7 Setzungseinflusstiefe für Setzungsberechnungen | 224 |
| 9.8 Grundlagen für Setzungsberechnungen nach DIN 4019 | 224 |
| 9.9 Zusammendrückungsmodul E* nach DIN 4019 | 225 |
| 9.9.1 Module des linear-elastischen Halbraums | 225 |
| 9.9.2 E* aus Feld- und Laborversuchen | 226 |
| 9.9.3 Ermittlung von E* aus Setzungsbeobachtungen | 227 |
| 9.9.4 Wahl von E* für Setzungsberechnungen | 227 |
| 9.10 Gleichungen zur Setzungsermittlung nach DIN 4019 | 228 |
| 9.10.1 Allgemeines | 228 |
| 9.10.2 Setzung der Eckpunkte konstanter Rechtecklasten | 229 |
| 9.10.3 Setzung starrer Rechteckfundamente bei zentrischer Belastung | 231 |
| 9.10.4 Setzungen unter konstanten kreisförmigen Lasten | 237 |
| 9.10.5 Aufgaben mit Lösungen | 238 |
| 9.11 Gleichungen zur Verdrehungsermittlung nach DIN 4019 | 240 |
| 9.11.1 Allgemeines | 240 |
| 9.11.2 Setzungen bzw. Verdrehungen rechteckiger Fundamente | 242 |
| 9.11.3 Verdrehungen starrer Streifenfundamente | 245 |
| 9.11.4 Aufgabe mit Lösung | 247 |
| 9.12 Indirekte Setzungsberechnung nach DIN 4019 | 248 |
| 9.12.1 Ablauf der Setzungsermittlung | 249 |
| 9.12.2 Aufgabe mit Lösung | 251 |
| 9.13 Setzungen infolge horizontaler Belastungen | 251 |
| 9.13.1 Ansatz waagerechter Lasten und Sohlspannungen | 252 |
| 9.14 Setzungen infolge von Grundwasserabsenkung | 252 |
| 9.14.1 Lösung nach CHRISTOW | 252 |
| 9.14.2 Aufgaben mit Lösungen | 254 |
| 9.15 Setzungsproblematik bei Hochbauten | 256 |
| 9.15.1 Gegenseitige Beeinflussung | 256 |
| 9.15.2 Setzungen bei inhomogenem Baugrund | 257 |
| 9.16 Zulässige Setzungsgrößen | 258 |
| 10 Erddruck | 260 |
| 10.1 Regelwerke | 260 |
| 10.2 Begriffe nach DIN 4085 | 260 |
| 10.3 Erdruhedruck | 262 |
| 10.3.1 Unbelastetes horizontales und geneigtes Gelände | 262 |
| 10.3.2 Gemäß DIN 4085 | 263 |
| 10.3.3 Aufgaben mit Lösungen | 264 |
| 10.4 Wandbewegungsformen und Erddruckkräfte | 266 |
| 10.5 Erddruck nach RANKINE bei unbelasteter Geländeoberfläche | 267 |
| 10.6 Erddruck nach COULOMB und MÜLLER-BRESLAU | 267 |
| 10.6.1 Erddruck nach COULOMB | 267 |
| 10.6.2 Verallgemeinerung nach MÜLLER-BRESLAU | 268 |
| 10.6.3 Aufgaben mit Lösungen | 268 |
| 10.7 Aktiver Erddruck gemäß DIN 4085 | 269 |
| 10.7.1 Voraussetzungen der Berechnungsformeln | 273 |
| 10.7.2 Formeln für Erddrücke und Erddruckkräfte aus Bodeneigenlast | 274 |
| 10.7.3 Verteilung des Erddrucks aus Bodeneigenlast | 276 |
| 10.7.4 Vertikale Flächen- und Linienlasten auf ebener Geländeoberfläche | 279 |
| 10.7.5 Erddruckanteil aus Kohäsion | 283 |
| 10.7.6 Aufgaben mit Lösungen | 286 |
| 10.8 Passiver Erddruck gemäß DIN 4085 | 292 |
| 10.8.1 Formeln für Erddrücke und Erddruckkräfte infolge Bodeneigenlast | 294 |
| 10.8.2 Vertikale Flächenlasten auf ebener Geländeoberfläche | 299 |
| 10.8.3 Erddruckanteil aus Kohäsion | 301 |
| 10.9 Grafische Bestimmung des Erddrucks nach CULMANN | 304 |
| 10.10 Sonderfälle und Erddruckzwischenwerte gemäß DIN 4085 | 305 |
| 10.10.1 Sonderfälle | 305 |
| 10.10.2 Zwischenwerte des Erddrucks | 306 |
| 11 Grundbruch | 307 |
| 11.1 Allgemeines und Begriffe | 307 |
| 11.2 DIN-Normen | 307 |
| 11.3 Einflussgrößen und Modelle des Versagenszustands | 308 |
| 11.4 Theorie von PRANDTL | 308 |
| 11.4.1 Voraussetzungen | 308 |
| 11.4.2 Grundbruchformel nach PRANDTL (Lösung für die Übergangszone) | 309 |
| 11.5 Grundbruchberechnung nach DIN 1054 und DIN 4017 | 310 |
| 11.5.1 Allgemeines | 310 |
| 11.5.2 Nachweis der Grundbruchsicherheit | 311 |
| 11.5.3 Bodenkenngrößen | 311 |
| 11.5.4 Einwirkungen | 312 |
| 11.5.5 Grundbruchwiderstände | 313 |
| 11.5.6 Grundwerte der Tragfähigkeits- und Formbeiwerte | 314 |
| 11.5.7 Lastneigungsbeiwerte | 323 |
| 11.5.8 Geländeneigungsbeiwerte | 327 |
| 11.5.9 Sohlneigungsbeiwerte | 328 |
| 11.5.10 Berücksichtigung der Bermenbreite | 329 |
| 11.5.11 Durchstanzen | 330 |
| 11.5.12 Abmessungen von Gleitkörpern unter Streifenfundamenten | 331 |
| 11.5.13 Aufgaben mit Lösungen | 333 |
| 12 Geländebruch | 336 |
| 12.1 Allgemeines | 336 |
| 12.2 DIN-Normen | 336 |
| 12.3 Begriffe | 337 |
| 12.4 Sonderfall der ebenen Gleitfläche | 337 |
| 12.5 Lamellenverfahren (schwedische Methode) | 339 |
| 12.6 Berechnungen nach DIN 1054 und DIN 4084 | 341 |
| 12.6.1 Anwendungsbereich | 341 |
| 12.6.2 Grenzzustand, Einwirkungen und Widerstände | 342 |
| 12.6.3 Grenzzustandsbedingung | 344 |
| 12.6.4 Bruchmechanismusarten | 344 |
| 12.6.5 Bruchmechanismus mit einem Gleitkörper oder zusammengesetzt | 344 |
| 12.6.6 Lamellenverfahren mit kreisförmig gekrümmten Gleitlinien | 345 |
| 12.6.7 Lamellenfreie Verfahren mit geraden Gleitlinien | 347 |
| 12.6.8 Zusammengesetzte Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien | 348 |
| 12.6.9 Anwendungsbeispiele | 350 |
| 12.6.10 Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1054 und DIN 4084 | 353 |
| 13 Aufschwimmen, Gleiten und Kippen | 355 |
| 13.1 Aufschwimmen von Gründungskörpern | 355 |
| 13.1.1 Allgemeines | 355 |
| 13.1.2 Regelwerke | 355 |
| 13.1.3 Sicherheit von Fundamenten gegen Aufschwimmen | 355 |
| 13.1.4 Verankerte Konstruktionen | 356 |
| 13.1.5 Sicherheitsnachweis gegen Aufschwimmen nach EAB | 359 |
| 13.2 Gleiten von Bauwerken | 362 |
| 13.2.1 Allgemeines | 362 |
| 13.2.2 DIN-Normen | 362 |
| 13.2.3 Gleitsicherheit von Fundamenten | 362 |
| 13.2.4 Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1054 | 368 |
| 13.2.5 Aufgaben mit Lösungen | 368 |
| 13.3 Kippen von Bauwerken | 372 |
| 13.3.1 Allgemeines | 372 |
| 13.3.2 DIN-Normen | 372 |
| 13.3.3 Kippsicherheit von Flach- und Flächengründungen nach DIN 1054 | 372 |
| 13.3.4 Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1054 | 374 |
| 13.3.5 Ungleichmäßige Setzungen bei hohen Bauwerken | 375 |
| 13.3.6 Aufgaben mit Lösungen | 375 |
| 14 Europäische Normung in der Geotechnik | 377 |
| 14.1 Allgemeines | 377 |
| 14.2 Deutsche und europäische Normung | 377 |
| 14.3 Eurocode 7 | 378 |
| 14.3.1 Nationaler Anhang (NA) | 379 |
| 14.3.2 Ergänzende deutsche Berechnungsnormen und Empfehlungen | 380 |
| 14.4 Europäische geotechnische Ausführungsnormen | 380 |
| 14.5 Weitere europäische geotechnische Normen | 381 |
| 14.6 Bauaufsichtliche Einführung | 381 |
| 14.6.1 Allgemeines | 381 |
| 14.6.2 Übergang von deutscher auf europäische Normung | 382 |
| Literaturverzeichnis | 384 |
| Firmenverzeichnis | 392 |
| Stichwortverzeichnis | 393 |
