Geotechnik: Bodenmechanik, Grundbau und Tunnelbau
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Springer Vieweg
[2019]
|
| Edition: | 5. Auflage |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIX, 587 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783662584712 3662584719 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG - WAS IST GEOTECHNIK?
.
1
1.1 GESCHICHTE DER
GEOTECHNIK.
4
1.2 ANWENDUNGEN DER GEOTECHNIK
.
6
1.3 MECHANISCHES VERHALTEN VON
GEOMATERIALIEN. 8
1.4 SELBSTORGANISATION UND MUSTERBILDUNG
.
13
1.5 BODEN-WASSER-WECHSELWIRKUNG
.
14
1.6 METHODEN DER
GEOTECHNIK.
14
1.7 VIELFALT IN DER
GEOTECHNIK.
15
2 ENTSTEHUNG DER GESTEINE UND DES BODENS
.
21
3 AUFBAU DES BODENS
.
25
3.1
KOMVERTEILUNG.
26
3.2
BODENANSPRACHE.
29
3.3 MINERALOGISCHE ZUSAMMENSETZUNG DER BOEDEN
.
29
3.4 BODENSTRUKTUR
.
31
3.5 SPEZIELLE
BOEDEN.
32
4
BODENKENNGROESSEN.
35
4.1 DICHTEN UND ANDERE KENNZAHLEN
.
35
4.2 DICHTEBESTIMMUNG IN SITU
. 38
4.3 SCHNELLVERFAHREN FUER DIE BESTIMMUNG DES WASSERGEHALTS
.
38
4.4
KONSISTENZ.
39
4.5
BODENKLASSIFIKATION.
43
5
GRUNDWASSER.
45
5.1 GRUND
WASSERSTROEMUNG.
46
5.2 GESETZ VON
DARCY.
48
5.3 ' K
ELEKTROOSMOSE.
50
5.4
DURCHLAESSIGKEIT.
50
5.5 BESTIMMUNG DER DURCHLAESSIGKEIT IM LABOR
.
52
5.5.1 VERSUCH MIT KONSTANTER DRUCKHOEHE
.
52
5.5.2 VERSUCH MIT VERAENDERLICHER DRUCKHOEHE
.
52
5.6 POREN
WASSERDRUCK.
53
5.7
POTENTIALGLEICHUNG.
54
5.8
GRUNDWASSERSPIEGEL.
58
5.8.1 STATIONAERER F A LL
.
59
5.8.2 ANNAHME VON D
UPUIT. 60
5.8.3 K INSTATIONAERER GRUNDWASSERSPIEGEL
.
60
5.9 ABSENKUNG DES GRUNDWASSERSPIEGELS DURCH BRUNNEN UND GRAEBEN . 62
5.9.1 STATIONAERE LOESUNG
.
62
5.9.2 K LOESUNG DER INSTATIONAEREN LINEARISIERTEN GLEICHUNG. 63
5.9.3 K ANWENDBARKEIT DES GESETZES VON D
ARCY
BEI
STROEMUNGEN MIT D V /D T ^ 0
.
65
5.10 K ANISOTROPE
DURCHLAESSIGKEIT.
66
5.11 TRANSPORT IM GRUNDWASSER
.
67
5.12 STROEMUNGSKRAFT
.
68
5.13 F ILTE
R.
68
5.14 DURCHLAESSIGKEIT VON F ELS
.
69
6 SPANNUNGEN IM B O D E N
.
71
6.1
SPANNUNG.
71
6.2 SPEZIELLE
SPANNUNGSZUSTAENDE.
72
6.3 DAS DIAGRAMM VON M OHR
.
73
6.4
SPANNUNGSFELDER.
74
6.5
SPANNUNGSAUSBREITUNG.
76
6.6
SETZUNGSBERECHNUNG.
79
6.7 DEFORMATION BEI EINDIMENSIONALER KOMPRESSION
.
85
6.7.1 BEISPIEL EINER SETZUNGSBERECHNUNG
.
91
6.8 EFFEKTIVE
SPANNUNGEN.
94
6.8.1 HYDRAULISCHER GRUNDBRUCH
.
98
6.8.2 K PRINZIP DER EFFEKTIVEN SPANNUNGEN
.
98
7
SCHERFESTIGKEIT.
101
7.1 REIBUNG ZWISCHEN STARREN KOERPERN
.
102
7.2 INNERE REIBUNG
.
103
7.3
KOHAESION.
105
7.4 DER
RAHMENSCHERVERSUCH.
107
7.5 DER
TRIAXIALVERSUCH.
111
7.6 ENTFESTIGUNG UND RESTSCHERFESTIGKEIT
.
116
7.7 SCHERFESTIGKEIT KOHAESIVER BOEDEN
. 119
7.7.1 ANMERKUNGEN ZUR KOHAESION
.
122
7.8 K DURCHFUEHRUNGSVARIANTEN DES
TRIAXIALVERSUCHES. 124
7.8.1
KONSOLIDIERUNGSPHASE.
124
7.8.2
CD-VERSUCH.
125
7.8.3
CU-VERSUCH.
126
7.8.4
UU-VERSUCH.
126
7.9 7^ FEHLERQUELLEN BEIM TRIAXIALVERSUCH
.
127
7.10 K ERGEBNISSE VON
TRIAXIALVERSUCHEN. 128
7.11 K VERHALTEN VON UNDRAENIERTEN PROBEN
.
133
7.11.1 T^TJNDRAENIERTE ZYKLISCHE
BELASTUNG. 136
7.12 K
VERFLUESSIGUNG.
136
7.13 EINFLUSS DER GESCHWINDIGKEIT
.
140
7.13.1 ZUR GESCHICHTE DER GLEICHUNG
7.9. 144
8 K UNGESAETTIGTE B OE D EN
.
145
8.1 KAPILLARITAET
.
145
8.2 OSMOTISCHE
SAUGSPANNUNG.
148
8.3 F ILTE
R.
148
8.4
DAMPFDRUCK.
149
8.5 MESSUNG DER SAUGSPANNUNG
.
151
8.6 TRANSPORT VON WASSER UND LUFT IN UNGESAETTIGTEN BOEDEN
.
152
8.6.1 DIFFUSIVER TRANSPORT
.
152
8.6.2
LUFTSTROEMUNG.
152
8.6.3
WASSERSTROEMUNG.
153
8.7 KAPILLARDRUCKKURVE
.
154
8.8 EFFEKTIVE SPANNUNGEN IN UNGESAETTIGTEN B OEDEN
.
154
9 FELSM
ECHANIK.
157
9.1 SCHERFESTIGKEIT VON FESTGESTEIN
. 157
9.2 ZUGFESTIGKEIT VON FESTGESTEIN
.
158
9.3 SPROEDES UND DUKTILES VERHALTEN
.
159
9.4
ENTFESTIGUNG.
159
9.5
PUNKTLASTVERSUCH.
160
9.6 TRENNFLAECHEN UND IHRE
RAUMLAGE. 161
9.7
KLUFTREIBUNG.
162
9.8 ANISOTROPIE
.
162
9.9 BRUCHMECHANIK
.
164
9.10 SPROEDBRUCH UND PLASTISCHES
FLIESSEN. 166
9.11
MASSSTABSEFFEKT.
169
9.12 DISKRETE M
ODELLE.
170
9.13 FESTIGKEIT DER
FELSMASSE.
171
9.14 QUELLEN UND
SCHWELLEN.
174
9.15 FELSMECHANISCHE FELDVERSUCHE
.
176
10 G EODYNAM
IK.
179
10.1 SAND ALS MODELL FUER
FELSSCHICHTEN. 179
10.2
AUFFALTUNG.
181
10.3 STARRKOERPERBRUCHMECHANISMEN
.
182
10.4 SCHERFUGEN UND VERWERFUNGEN
.
182
10.5 ABTRAGUNG VON BERGEN
.
185
11
KONSOLIDIERUNG.
187
11.1 'AE'WASSERGESAETTIGTER BODEN ALS
ZWEIPHASENSTOFF. 188
11.1.1
A
DIFFERENTIALGLEICHUNG FUER DIE KONSOLIDIERUNG
.
190
11.2 ABLAUF DER
KONSOLIDIERUNG.
193
12 E RD D RU CK
.
199
12.1 BERUECKSICHTIGUNG DER
KOHAESION. 203
12.2 ERDDRUCK INFOLGE
AUFLASTEN.
204
12.3 VERSCHIEBUNGSABHAENGIGKEIT DES ERDDRUCKES
.
205
12.4 GRAFISCHE
VERFAHREN.
205
12.4.1 VERFAHREN VON CULMANN
.
205
12.4.2 VERFAHREN VON ENGESSER
.
206
12.5 LOESUNG VON RANKINE
.
206
12.6 VERTEILUNG DES ERDDRUCKS
.
210
13 STANDSICHERHEIT VON B
OESCHUNGEN.
213
13.1 UNENDLICH LANGE BOESCHUNG
.
213
13.2 EBENE
GLEITFUGEN.
215
13.3 GLEITKREISE IM HOMOGENEN B O D EN
.
217
13.4
LAMELLENVERFAHREN.
220
13.5 ZUSAMMENGESETZTE STARRKOERPER-BRUCHMECHANISMEN
.
222
13.5.1 BEISPIEL BOESCHUNGSSTANDSICHERHEIT
.
223
13.6
ERDRUTSCHE.
230
13.7 MOBILISIERUNG DER SCHERFESTIGKEIT
.
234
14 G RU N D B RU CH
.
237
14.1 GLEITKREIS IM BODEN OHNE R EIBUNG
.
237
14.2 ZUSAMMENGESETZTE STARRKOERPER-BRUCHMECHANISMEN
.
238
14.3 ZONENBRUCH NACH PRANDTL
.
238
14.4 SCHRAEGE LASTEN
.
241
15
T
A
C
NACHWEIS DER STANDSICHERHEIT
.
243
15.1 KOLLAPSTHEOREME
.
243
15.2 KONSTRUKTION VON SPANNUNGSFELDEM
.
245
16 STOFFGESETZE UND SIM
ULATIONEN. 249
16.1 BEDEUTUNG VON STOFFGESETZEN FUER DIE GEOTECHNIK
.
249
16.2 KONTINUIERLICHE UND DISKRETE K OERPER
.
250
16.3 MATHEMATISCHE STRUKTUR VON STOFFGESETZEN
.
250
16.3.1 LINEARE
ELASTIZITAET.
251
16.3.2 ELASTOPLASTISCHE
STOFFGESETZE. 253
16.3.3 HYPOPLASTISCHE
STOFFGESETZE. 256
16.4 ANFORDERUNGEN AN STOFFGESETZE
. 258
16.5 ERGAENZENDE BETRACHTUNGEN ZU STOFFGESETZEN
.
259
16.6 MECHANISCHE AEHNLICHKEIT, DIMENSIONSANALYSE UND MODELLVERSUCHE 265
16.6.1 ZENTRIFUGEN
.
266
16.6.2
77-THEOREM.
267
17 T^TBODENDYNAMIK
.
269
17.1 WELLEN - MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN
.
269
17.1.1 SINGULAERE
FLAECHEN.
270
17.1.2 KINEMATISCHE W ELLEN
.
271
17.1.3 ELASTISCHE WELLEN IN EINDIMENSIONALEN KONTINUA
.
272
17.1.4 WELLEN IN ENDLICHEN KOERPERN
.
278
17.1.5 ELASTISCHE WELLEN IM VOLLRAUM (BODY W AVES)
.
279
17.1.6
RAYLEIGH-WELLEN.
282
17.2
ERDBEBEN.
282
17.2.1 AUFBAU DER ERDE UND PLATTENTEKTONIK
.
283
17.2.2 STAERKE VON ERDBEBEN
.
285
17.2.3
SEISMOGRAFEN.
286
17.2.4 CHARAKTERISIERUNG DER BODENBEWEGUNG
.
289
17.2.5 GEFAEHRDUNG DURCH ERDBEBEN
.
290
17.2.6 BEMESSUNG VON KONSTRUKTIONEN FUER ERDBEBEN
.
292
17.3 MESSTECHNISCHE G
ERAETE.
295
17.3.1
FELDVERSUCHE.
296
17.4 VERHALTEN DES BODENS BEI DYNAMISCHER BEANSPRUCHUNG
.
297
18
FLACHGRUENDUNGEN.
301
18.1
ANFORDERUNGEN.
301
18.2
GRUENDUNGSARTEN.
302
18.3 ZULAESSIGE BODENPRESSUNGEN
.
302
18.4
GRUENDUNGSTIEFE.
303
18.5 SOHLDRUCKVERTEILUNG
.
304
18.6 DAS
SPANNUNGSTRAPEZ-VERFAHREN.
304
18.7 ELASTISCHE
LOESUNGEN.
305
18.7.1 STEIFEZAHLVERFAHREN
.
305
18.7.2 ELASTISCHE
BETTUNG.
305
18.8 STARRES FUNDAMENT AUF ELASTISCHEM HALBRAUM
.
309
18.9 VERGLEICH DER BERECHNUNGSVERFAHREN
.
309
18.10 STABILITAET VON TUERMEN AUF WEICHEM BAUGRUND
.
309
18.11 EINZELFUNDAMENTE
. 311
18.12 PLATTENGRUENDUNGEN
.
313
18.13 ABDICHTUNG VON GRUENDUNGEN
.
314
18.14
MEMBRANGRUENDUNGEN.
315
19
PFAHLGRUENDUNGEN.
317
19.1 PFAHLTYPEN
.
317
19.2 BOHREN ZUR HERSTELLUNG VON PFAEHLEN
.
325
19.2.1 VERROHRUNG
.
326
19.2.2 BOHRHINDEMISSE
. 329
19.2.3 SETZUNGEN BEIM
BOHREN. 329
19.3 VERTIKALES TRAGVERHALTEN
.
329
19.3.1 ERMITTLUNG DER PFAHLKRAFT VON BOHRPFAEHLEN AUS
ERFAHRUNGSWERTEN
.
329
19.3.2 MANTELREIBUNG
.
332
19.3.3
MANTELVERPRESSUNG.
333
19.3.4
ZUGPFAEHLE.
334
19.3.5 SCHWELL-UND
WECHSELBELASTUNG. 334
19.3.6
NACHWEISE.
334
19.4 HORIZONTALES TRAGVERHALTEN
.
335
19.4.1 SEITLICHE
PFAHLBELASTUNG. 335
19.4.2 GRENZLAST VON HORIZONTAL BELASTETEN PFAEHLEN
.
339
19.4.3 VERDUEBELUNG KRIECHENDER
HAENGE. 340
19.4.4 KNICKEN VON AXIAL BELASTETEN PFAEHLEN
.
343
19.5 STATISCHE PROBEBELASTUNG
.
345
19.6 DYNAMISCHE PFAHLPRUEFUNG
.
348
19.6.1
RAMMFORMELN.
348
19.6.2
CAPWAP-VERFAHREN.
349
19.6.3 VERFAHREN VON KOLYMBAS
.
349
19.6.4 INTEGRITAETSPRUEFUNG
.
351
19.7
GRUPPENWIRKUNG.
351
19.8 PFAHLPLATTEN-GRUENDUNGEN
.
352
20
BAUGNMDVERBESSERIMG.
355
20.1
BODENAUSTAUSCH.
355
20.1.1 OPTIMALER WASSERGEHALT NACH PROCTOR
.
356
20.1.2
PLATTENDRUCKVERSUCH.
358
20.1.3 BEIMISCHEN VON K
ALK. 359
20.2 TIEFENVERDICHTUNG
.
360
20.2.1
RUETTELDRUCKVERDICHTUNG.
360
20.2.2 RUETTELSTOPFVERDICHTUNG, SCHOTTERSAEULEN, SANDSAEULEN
.
361
20.2.3 DYNAMISCHE INTENSIVVERDICHTUNG
.
366
20.2.4
SPRENGVERDICHTUNG.
367
20.3 KONSOLIDIERUNG DURCH VORBELASTUNG
.
367
20.3.1 VERTIKALDRAINS
. 367
20.4
INJEKTIONEN.
369
20.4.1
NIEDERDRUCKINJEKTIONEN.
370
20.4.2 FELSINJEKTIONEN
.
373
20.4.3 HEBUNGSINJEKTIONEN (SOILFRACTURING)
.
373
20.4.4
DUESENSTRAHLVERFAHREN.
374
20.4.5 INJEKTIONSMITTEL
.
376
20.5
BODENVERMOERTELUNG.
379
20.6 BODENVEREISUNG
.
380
20.6.1
FROSTHEBUNGEN.
383
21
GRUNDWASSERHALTUNG.
385
21.1 DICHTWAENDE, SCHMAL
WAENDE. 385
21.2
INJEKTIONSSOHLEN.
386
21.2.1 HOCHLIEGENDE INJEKTIONSSOHLEN
.
387
21.2.2 TIEFLIEGENDE INJEKTIONSSOHLEN
.
388
21.3
UNTERWASSERBETONSOHLEN.
391
21.4 WASSERHALTUNG DURCH BRUNNEN
.
393
21.5 SENKKASTEN, CAISSONS
.
396
22 SICHERUNG VON G
ELAENDESPRUENGEN.
397
22.1
STUETZMAUERN.
398
22.2
GRABENVERBAU.
402
22.3
TRAEGERBOHLWAND.
403
22.4
STAHLSPUNDWAENDE.
404
22.5
BOHRPFAHLWAENDE.
409
22.6 SCHLITZWAENDE
.
412
22.6.1 LOESEN DES
BODENS. 413
22.6.2
WANDHERSTELLUNG.
414
22.6.3 EINPHASEN-SCHLITZWAND MIT EINGESTELLTER SPUNDWAND
.
414
22.6.4 LEITW
AND.
415
22.6.5
STUETZFLUESSIGKEIT.
415
22.6.6
FUGEN.
418
22.6.7 DICHTIGKEIT
.
419
22.6.8 STANDSICHERHEIT BEI DER
HERSTELLUNG. 421
22.7 STATISCHE BERECHNUNG VON STUETZWAENDEN
.
422
22.7.1 BERUECKSICHTIGUNG DES GRUNDWASSERS, HYDRAULISCHER
GRUNDBRUCH
.
427
22.8
ANKER.
431
22.9 BEWEHRTE E RD E
.
438
22.9.1 FASERBEWEHRTER B O DEN
.
439
22.10
NAGELWAENDE.
439
22.11
UNTERFANGUNGEN.
444
23 T
UNNELBAU.
445
23.1
EINFUEHRUNG.
445
23.2 GESCHICHTLICHES
.
445
23.3 BEZEICHNUNGEN IM TUNNELBAU
.
446
23.4
VORTRIEB.
447
23.4.1
SPRENGVORTRIEB.
449
23.4.2
SCHILDVORTRIEB.
451
23.4.3
TBM-VORTRIEB.
455
23.5 BERGWASSER
.
457
23.6
SICHERUNG.
459
23.7
TUNNELSTATIK.
460
23.7.1 LOESUNGEN FUER TIEFLIEGENDE
TUNNEL. 460
23.7.2 TRAGWIRKUNG DER SYSTEMANKERUNG
.
468
23.7.3 EINIGE NAEHERUNGSLOESUNGEN FUER SEICHTE TUNNEL
.
469
23.8 OBERFLAECHENSETZUNGEN INFOLGE TUNNELVORTRIEBS
.
480
24 STAUDAEM M
E.
483
24.1 ALLGEMEINE
UEBERSICHT.
483
24.2
ENTWURF.
484
24.2.1
ABDICHTUNG.
484
24.2.2
EROSION.
484
24.2.3 FILTER
.
486
24.2.4 SPANNUNGEN, VERFORMUNGEN, STANDSICHERHEIT
.
487
24.3 BAU
.
489
24.3.1 BODEN
.
489
24.3.2
STEINSCHUETTUNG.
489
24.4
ERDBEBEN.
489
24.5
LAWINENSCHUTZDAEMME.
490
24.6 UEBERWACHUNG
.
491
25 G EOTHERM
IE.
495
25.1 UE
BERBLICK.
495
25.2 WAERME- UND
KAELTEMASCHINEN.
496
26 GEOTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN, U NTERGRUNDERKUNDUNG
.
499
26.1
UNTERGRUNDERKUNDUNG.
499
26.2
ERKUNDUNGSBOHRUNGEN.
500
26.2.1
VERROHRUNG.
506
26.2.2 VERFUELLEN DER BOHRLOECHER
.
507
26.2.3 KLEINBOHRUNGEN
.
507
26.2.4
GRUNDWASSERBEOBACHTUNGSPEGEL. 507
26.2.5
WASSERPROBENENTNAHME.
508
26.3 BODENPROBEN
.
509
26.4
VERSUCHSPROGRAMM.
509
26.4.1
PROBENAUFBEREITUNG.
510
26.4.2 ART UND UMFANG DER
VERSUCHE. 510
26.5 SONDIERUNGEN
.
511
26.5.1 RAMMSONDIERUNG
.
511
26.5.2 DRUCKSONDIERUNG
.
514
26.5.3 FLUEGELSONDIERUNG
.
517
26.5.4
PRESSIOMETER.
517
26.5.5 SEITENDRUCKSONDE
.
519
26.5.6
DILATOMETER.
520
26.6 GEOPHYSIKALISCHE
ERKUNDUNG. 520
26.6.1 INVERSE PROBLEME
.
520
26.6.2 GEOPHYSIKALISCHE M ETHODEN
.
521
26.7 ^^INTERPOLATION RAEUMLICHER DATEN
.
522
26.8 GEOTECHNISCHER BERICHT
.
526
27 MESSTECHNIK
.
529
27.1
BEOBACHTUNGSMETHODE.
529
27.2 STATISTISCHE GRUNDLAGEN DER MESSTECHNIK
.
530
27.3 M
ESSGERAETE.
533
27.3.1 MESSUNG DES PORENWASSERDRUCKS
. 535
27.3.2 MESSUNG VON VERSCHIEBUNGEN IM UNTERGRUND
.
537
28
UMWELTGEOTECHNIK.
539
28.1 BEWERTUNG DER
SCHADSTOFFE.
539
28.2 AUSBREITUNG UND ABBAU DER SCHADSTOFFE
.
540
28.3 SANIERUNG VON KONTAMINIERTEM BODEN
.
540
28.3.1 BIOLOGISCHER A BBAU
.
541
28.3.2 EXTRAKTION
.
543
28.3.3 REAKTIVE WAENDE, FUNNELS & G
ATES. 544
28.4
DEPONIEN.
544
28.4.1 DEPONIE-ENTGASUNG
.
545
28.4.2 DEPONIE-SICKERWASSERFASSUNG
.
547
28.5 ARBEITSSCHUTZ. 548
29
GEOKUNSTSTOFFE.
551
29.1 PRUEFVERFAHREN FUER GEOTEXTILIEN
.
557
29.2 EINSATZ VON GEOKUNSTSTOFFEN ZUR BODENBEWEHRUNG
.
558
29.2.1 EINSATZ VON GEOKUNSTSTOFFEN ZUR BELASTUNG VON
SCHOTTERSAEULEN.
558
30 SICHERHEIT UND NORM
EN.
561
30.1
SICHERHEIT.
561
30.1.1 GLOBALSICHERHEIT UND
TEILSICHERHEITEN. 562
30.1.2
GRENZZUSTAENDE.
562
30.1.3 CHARAKTERISTISCHE W
ERTE. 563
30.1.4 GEOTECHNISCHE
KATEGORIEN. 563
30.1.5 EINWIRKUNGEN/WIDERSTAENDE
.
564
30.2 T^BEGRIFFE AUS DER WAHRSCHEINLICHKEITSTHEORIE
.
.
564
30.3 ^SICHERHEIT, WAHRSCHEINLICHKEITSTHEORETISCH
.
566
30.4 T^CRISIKOBEWERTUNG
.
568
SACH- UND
NAMENSREGISTER.
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