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Grundbau und Bodenmechanik - Zusammenfassung

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Technische Universität Wien - TU

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Vollversieglung­en durch Fahrbahndecken und Teilversiegelun­gen­ durch Fußwegplatten führen zu eingeschränkter Durchlüftung und Wasserversorgun­g der Böden sowie Stickstoffverlu­ste­n durch Denitrifikation­. Dennoch können sie Straßenbäumen eingeschränkt Wurzelraum bieten. Die anfallende Streu kehrt jedoch nicht in den Boden zurück, sondern wird größtenteils entfernt. Dadurch entfällt eine wichtige Nährstoffquelle für den Boden. Andererseits werden Nährstoffe in unregelmäßiger Weise durch Abfälle hinzugeführt.…
Grundbau und Bodenmechanik - Zusammenfassung

Untergrund


Boden als Baugrund:

nichtbindige Böden: sehr gut als Baugrund geeignet und Setzungen treten direkt nach Lastaufbringung auf

bindige Böden: Tragfähigkeit von Wassergehalt abhängig, Setzungen treten zeitverzögert auf (Konsolidationssetzung)

oragnische Böden: kein guter Baugrund, Zersetzungen verursachen Setzungen, meist unwirtschafltich für Bebauungen

Anschüttungen und Auffüllungen: ungleichmäßige Eigenschaften und Zusammensetzung, schlechter bis mäßiger Baugrund, Tragfähigkeit kann durch gleichmäßige Verdichtung erhöht werden

Boden als Baustoff:

nichtbindige Böden: als Baustoff und Schüttmaterial, ungleichförmige nichtbindige Böden mit geringem Feinkornanteil für Verdichtung sehr gut geeignet, gleichförmige nichtbindige als Drainagematerial, Zuschlagstoff für Beton

bindige Böden: als Schüttmaterial aufgrund Tendenz der Zustandsformänderung vor Wasserzutritt zu schützen bzw. vor Austrocknung

oragnische Böden: als Baustoff bzw. Schüttmaterial ungeeignet

Grundwasser: unterirdisches Wasser, das Hohlräume des Untergrundes zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegung von der Schwerkraft und Reibungskräften bestimmt wird

Porenwasserdruck: Druck des Porenwassers im wassergesättigten Boden, neutrale Spannung = spezifisches Gewicht d. Wassers x Wasserspiegelhöhe in Standrohr über den betrachteten Punkt

Porenwasserüberdruck: Druck d. Porenwassers über hydrostatischen Druck, entsteht infolge d. Belastung hervorgerufener Zusammendrückung wassergesättigter feinkörniger Böden, Verringerung des Porenvolumens

Porenwasserunterdruck: Druck d. Porenwassers unter hydrostatischen Druck, entsteht infolge Entlastung hervorgerufener Ausdehnung wassergesättigter feinkörniger Böden, Vergrößerung des Porenvolumens


Untergrunderkundung

Ziel und Zweck: Beschaffung v. Infos über Untergrundaufbau sowie Boden- bzw. Felsbeschaffenheit

Methode und Technik: richten sich nach Größe u. Zweck des Bauwerkes, nach erwartenden Untergrundverhältnissen und Umfang bereits früher durchgeführter Untersuchungen

Geotechnische Kategorien: Gruppen, in die bautechnische Maßnahmen nach geotechnischem Risiko eingestuft werden, GK1(einfache Verhältnisse), GK2(gängige Verhältnisse), GK3(.....[read full text]

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Grundwasserbeobachtung: Grundwassermessstellen durch Ausbau von Bohrungen eingerichtet für Angaben über Größe, räumliche Verteilung und zeitl. Veränderung des Grundwasserpotentials u. d. Porenwasserdrücke im Untergrund, universell verwendbar und periodische/permanente Registrierung des Grundwasserspiegels

Geophysikalische Untersuchungen: indirekte Erkundungsverfahren, bei einem Messvorgang Auskunft über Bodenverhältnisse unter großem Flächenbereich bzw. entlang eines Messprofils, erfolgen von Oberfläche aus oder im Bohrloch, Geophysikalische Verfahren: Seismik, Gravimetrie, Geoelektrik/Elektromagnetik, Radiometrie, Georadar, Geomagnetik, Geothermik, Bohrlochgeophysik

Seismik: elastische Wellen zur Durchschallung des Untergrundes, Ausbreitungsgeschwindigkeiten ermöglichen Rückschlüsse auf strukturellen Bodenaufbau und Baugrundbeschaffenheit, künstliche Erschütterungen ermöglichen seismische Wellen (mittels Geophonen aufgezeichnet)

Gravimetrie: Erkundung der Veränderungen des Schwerefeldes, die auf Dichteunterschiede im Untergrund befindlicher Struktu.....

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Hydraulische Eigenschaften

Durchlässigkeit: Eigenschaft das Grundwasser der Wirkung eines durch das Schwerkraftpotential gegebenen Strömungsgefälles i fließen zu lassen, abhängig von Porendurchmesser, Porenanteil, Porenwasserdruck, Mineralbestand, Schichtung des Bodens, Wassertemperatur, Sättigungsgrad


Bestimmung der Durchlässigkeit: Laborversuche: Durchlässigkeitsversuche (konstante, fallende Druckhöhe), aus Sieblinien
Feldversuche: Standrohrversuche (konstante/fallende Druckhöhe), Auffüllversuche (konstante/fallende Druckhöhe), Pumpversuche




Wirkung des Wassers im Boden: hydrostatischer Druck, Staudruck, Grund- und/oder Schichtwasserdruck, Sohlwasserdruck-Auftriebskraft, Porenwasserdru.....

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Konsolidation: Abbau der Porenwasserüberdrücke bzw. Verminderung des Porenvolumens unter Auspressen von Wasser aus der Bodenstruktur, Sofortsetzung (infolge volumentreuer Gestaltänderung, infolge von Sofortverdichtung), Primärsetzung (infolge zeitabhängiger Zusammendrückung des Bodens), Sekundärsetzung (Kriechsetzung)





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Spannungsverteilung im Untergrund: Spannungszustand im Untergrund --> Bodeneigengewicht + Bauwerk, Lasten bewirken Änderung des Spannungszustandes, Spannungsänderungen bewirken vertikale Deformationen --> Setzungen/Hebungen, Idealisiertes Modell: elastisch-isotroper Halbraum (gewichtlos, homogen, linear elastisch, isotrop), Belastungen, Spannungsermittlungen unter Eckpunkt einer Rechtecklast --> Steinbrenner Kurven


Vertikale Verformungen des Untergrundes: Setzung: vertikale Verschiebung der Sohlfläche eines Gründungskörpers mitsamt aufgehendem Bauwerk
Hebung: vertikale Verschiebung entgegen der Richtung der Schwerkraft zumeist infolge einer Entlastung
Ursachen von Setzungen: Zusammendrücken bzw.

Verdichtung des Untergrundes durch Aufbringen von Bauwerkslasten, Grundwasserspiegeländerungen, Frosteinwirkungen, Grundwasserströmungen, Schrumpfen durch Austrockenen des bindigen Bodens

Setzungen zufolge GW-Absenkung: bei Grundwasserspiegelabsenkungen entfällt im Bereich der Absenkung die Auftriebswirkung auf Korngerüst des Bodens, effektive Spannungen erhöhen sich demnach im Korngerüst --> Spannungsänderung im Boden; die durch Grundwasserabsenkung verursachte .....

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