Beim Rohrvorpressverfahren können erhebliche Widerstände durch hohe Mantelreibungskräfte auftreten. Nennen Sie zwei Möglichkeiten, darauf bauverfahrenstechnisch zu reagieren.
Einsatz von Gleitmitteln
Verwendung von Vorpresspfählen
Wie wirken sich bei Rohrleitungen – bei im Übrigen gleichen Einbaubedingungen – unterschiedliche Steifigkeitsverhältnisse („weiches“ Rohr – „steifer“ Boden und „starres“ Rohr – „weicher“ Boden) auf die Vertikalspannungsverteilung über dem Rohr aus?
höhere vertikale Kräfte bei biegefestem Rohr, weil es nicht nachgibt
Bennen Sie für die durch die vier Grenz-Körnungslinien dargestellten Bereiche das jeweils anwendbare Injektionsmittels.
Nennen Sie vier Stichworte zur Durchführung einer historischen Erkundung im Rahmen einer Gefährdungsabschätzung für eine Altlast.
Was sind Grundwassergleichenpläne? Wie werden sie erstellt und wozu dienen sie?
geben die Höhenlage des Grundwasserstandes an (wie Höhenlinien)
sie werden durch Messungen erstellt. Zwischen Messungen wird interpoliert
sie dienen für die Erstellung von Wasserhaltungsmaßnahmen (für Baugurben)
sie dienen für das errichten von Brunnen
Tiefe Baugruben werden im Berliner Raum infolge des relativ hoch anstehenden Grundwassers oftmals in der Verfahrenskombination Schlitzwand-Düsenstrahlsohle hergestellt.
a) Ist es in Hinsicht auf die Minimierung der Verformungen der Schlitzwand günstiger eine hoch liegende oder eine tief liegende Düsenstrahlsohle vorzusehen?
b) Erläutern Sie kurz anhand einer Skizze die konstruktiven Unterschiede der Sohlanordnungen!
a) hochliegende Düsenstrahlsohle
als steifenlage zur Abstützung der Bauwände
Verformung lässt sich redzieren
b)
Wie wird nach DIN 4020: 2010-12 das Baugrundrisiko definiert?
Baugrundrisiko ist ein in der Natur der Sache liegendes, unvermeidbares Risiko, das… zu unverhersehbaren Wirkungen bzw. Erschwernisse führen kann, obwohl… alle Beteiligten ihren Verpflichtungen vollständig nachgekommen sind.
alle Ansätze werden angewendet
Boden ist nicht Drainiert (also Boden & Wasser vorhanden)
Erddruck mit Umströmung
während des Bauzustandes (system leer gepumpt), Baugrubensohle noch nicht erstellt, kommt es zu einer Umströmung der Schlitzwand in der Baugrube
Ansatz Umströmung bzw. Strömungsdruck
Ansatz, dass sich ein Absenktrichter einstellt: (Vorstellung: Wasser wird am Boden des Topfes durch Drainmatte oder Ähnliches gefasst -> kein Wasserdruck auf Wand)
Geben Sie die Relation der horizontalen Erddruckresultierenden auf die Rückwand des Stützkörpers (von rechts) an. In welchem Fall tritt der größte, in welchem der kleinste Erddruck auf?
Beschreiben Sie kurz die Herstellung einer Bodenverbesserung mit der Rüttelstopfverdichtung. In welchen Böden wird das Verfahren angewendet? Skizzieren Sie mit Hilfe eines τ-σ-Diagramms schematisch das bodenmechanische Tragverhalten.
Erläutern Sie kurz die Notwendigkeit des Einsatzes von Führungstischen bei der Herstellung von Fangedämmen. Woraus bestehen Sie?
präzises Platzieren der einzelnen Elemente
effizientes Platzieren
Besteht aus:
Führungsring an Pfählen aufgehängt
Führungsring auf Blockgerüst aufgelagert
Schrägpfähle sind elementare Konstruktionselemente von modernen Kaianlagen.
a) Wie werden sie üblicher Weise eingebracht?
b) Welchen Unterschied im Tragverhalten gibt es bei der Herstellung als Land- oder Wasserbaustelle.
c) Charakterisieren Sie die Lastabtragung der Schrägpfähle (Skizze).
a) durch Rammen
b) Landbaustellen: Höhere Bodenverdrängung - besseres Tragverhalten
Wasserbaustelle: Boden wird aufgefüllt
c)
Anhand welcher Faktoren wird der Einpressdruck bei der Bodenverfestigung durch Injektion festgelegt? Nennen Sie 4 systemisch unterschiedliche Faktoren.
Bodenverhältnisse/-eigenschaften
Ziel der Bodenverfestigung
Tiefe der Injektionen
Art der Injektionen
Aufnahmefähigkeit des Bodens
Nennen Sie alle notwenigen Erddruckansätze für die Bemessung einer einfach verankerten Trägerbohlwand
aktiv
aktiv erhöht
Erdruhedruck
passiv
Was ist ein Erdverdrängungshammer? Beschreiben Sie das Einsatzgebiet und die Anwendung bzw. Funktionsweise des Gerätes.
Welche bauliche Einrichtung der Voraussetzung wird in der Regel für den Einsatz benötigt?
Verdrängung des Bodens bei selbsttätigem Vortrieb, gleichzeitiges Einziehen der Produktrohre ist Möglich
Einsatzgebiet: Herstellen von Hausanschluss
Voraussetzung: Startgrube & Hausanschlussschacht
Nennen Sie zwei Nachweise, die für den Nachweis der inneren Standsicherheit eines Bewehrte Erde Bauwerks zu führen sind.
NW Bandbruch
NW gegen Herausziehen der Bewehrungsbänder
Nennen Sie zwei geometrische Einflussfaktoren auf den Erddruck.
Wie lässt sich die Beeinflussung jeweils rechnerisch berücksichtigen?
Neigungswinkel der Wand
Neigungswinkel der Geländeoberfläche
-> Berücksichtigung: in der Berechnung der Erddruckbeiwert
Baugrundinjektionen werden zur Bodenverbesserung und zur Herstellung von Unterfangungen eingesetzt. Nennen Sie vier Kennwerte / Parameter, die für die Planung von Injektionen in einem Lockergesteinsboden durch eine Baugrunduntersuchung festgestellt werden müssen.
Nennen Sie das geeignete Injektionsmittel für die Bodenart gS, fg, ms nach DIN 4022.
Lockergestein:
Kornverteilung
Schichtenfolge
Porenanteil
Lagerungsdichte
geeignetes Injektionsmittel: Wasserglaslösungen
Skizzieren Sie den Zugkraftverlauf in den beiden unten dargestellten Verankerungselementen. Das obere Element trägt nach dem „bewehrte Erde Prinzip“ und das untere als „Verpressanker“.
Nennen Sie für jede der genannten Gruppen 2 Verfahren zur Baugrundverbesserung.
a) Statisches Verfahren
b) Dynamisches Verfahren
c) Herstellen von Einzelelementen
Bodenaustausch
Injektionen
Rütteldruckverdichtung
Sprengverdichtung
Düsenstrahlverfahren
Rüttelstopfverfahren
Nennen Sie drei Faktoren von denen die Tragfähigkeit von Verpressankern in bindigen Böden abhängt.
Kohäsion
Grundwasserspiegel
Reibungswinkel
Einbauwinkel
a) Welche beiden Hauptarten eines Fangedammes kennen Sie? Welche Art Fangedamm würden Sie in der Regel auf einem Felshorizont gründen? (Begründen Sie Ihre Antwort).
b) Würden Sie bei dem gewählten Fangedamm bei sehr langer Dammtrasse Querwände vorsehen? (Begründen Sie Ihre Antwort)
a)
Kastenfangedamm
Zellenfangedamm
->Zellenfangedamm auf Fels, da dieser alleine steht und keine Ankerung braucht
Nein, weil Zellenformen keine Querwände vorsieht
Wenn Kastenfangedamm, dann mindestens zwei Ankerlagen
Was sind die LAGA-Klassen? Erläutern Sie die Frage am Unterschied der Klassen Z0 und Z1.
Sie regeln die Möglichkeit zur weiteren Verwendung des Materials je nach Belastungsgrad
Z0: uneingeschränkter Einbau
Z1: eingeschränkter offener Einbau
a) Beschreiben Sie die Herstellung von Rüttelstopfsäulen. In welchen Böden wird dieses Verfahren angewendet und durch welche Mechanismen ergibt sich eine Verbesserung des Baugrundes?
b) Beschreiben Sie im Vergleich zu a) die Durchführung vom Rütteldruckverfahren. In welchen Böden wird dieses Verfahren angewendet und durch welche Mechanismen ergibt sich eine Verbesserung des Baugrundes?
Ausrichten des Geräts mit gefüllter Schleuse
Versenken des Rüttlers und Nachfüllen des EInfülltrichters
Herstellen der Stopfsäule
Mechanismus:
erhöht Scherfestigkeit der Schottersäule
Boden wird verdrängt und verdichtet
Boden: Ton, Schluff
vibrierende Rüttler in Boden einfahren
verdichten in Stufen von unten nach oben
Nachfüllen
Abschließen, Oberfläche abziehen, nachverdichten
Mechanismus: Erhöhung der Lagerungsdichte druch Vibration
Boden: Sand, Kies
Der Auftrieb beeinflusst das Verhalten eines Fangedamms negativ. Auf welche Eigenschaft wirkt er sich aus? Nennen Sie 3 konstruktive Möglichkeiten dem zu begegnen.
Standsicherheit
Auftrieb vermeiden durch:
Einbindung der wasserseitigen Wand in undurchlässige Schicht
Entwässerung zur trockenen Seite
durchlässige Füllung
Warum sind bei der Bemessung von Rohrleitungen nach ATV-Richtlinie die Grabenbreite und die Art der Böschungsausbildung von Bedeutung? Begründen Sie Ihre Antwort.
je nach Grabenbreite oder Böschungsausbildung verändert sich die anzusetzende Erdlast. (Silotheorie)
Hier kann sich ein Tragring über dem Rohr ausbilden. Dieser wird dann an den Wänden abgetrage.
Hier bildet sich kein Tragring aus, da die Böschung zu weit entfernt ist.
-> deswegen auch
Benennen Sie sechs Ihnen bekannte Verfahren, die zur Baugrundverbesserung eingesetzt werden.
Grundwasserabsenkung
Was sind die LAGA-Klassen? Erläutern Sie die Frage am Beispiel der Klasse Z2
LAGA = Länderarbeitsgemeinschaft Abfall
Betrachtet die Möglichkeit der weiteren Verwendung von kombinierten Boden
Z2: eingeschränkter Einbau mit definierten technischen Sicherheitsmaßnahmen
Skizzieren Sie einen statisch bestimmt gelagerten, räumlichen Pfahlrost. Nennen Sie die drei Grundbedingungen, die einzuhalten sind.
es schneiden sich höchstens 3 Pfähle in einem Punkt
es stehen höchstens 3 Pfähle parallel zueinander
die Pfähle stehen in mindestens 3 von einander unabhängigen Ebenen
Beschreiben Sie stichpunktartig der Herstellung einer Unterfangung mit dem Düsenstrahlverfahren (oder auch Hochdruckinjektion oder Soilcrete-Verfahren). In welchen Böden wird dieses Verfahren angewendet?
Böden: Schluff, Kies, Sand
Beschreiben Sie stichpunktartig die erforderlichen Arbeitsschritte zur Sicherung des dargestellten Geländesprunges mit einer Bewehrten-Erde-Konstruktion. Beachten Sie bei der Beschreibung die Lage der Oberfläche der zukünftigen Wand und nennen Sie dabei alle wesentlichen Bauelemente dieser Bauweise.
Gründungsplanum herstellen
Streifenfundament als Gründung für Außenhaut
Außenhautelemente der unteren Lage versetzen
verfüllen bis zur ersten bandlage
Verdichten Verfüllboden
Verlegen Bewehrungsbänder
Ergänzen der Verfüllung
Zweite Lage Außenhautelemente
Welches statische System wird bei der Fangedammberechnung nach BLUM angenommen? Aus welchen beiden Anteilen setzt sich die Belastung der luftseitigen Spundwand zusammen? Tragen Sie für den dargestellten Fangedamm den qualitativen Verlauf der Belastung der luftseitigen Spundwand an in die Skizze ein.
System: eingespannter Kragarm
Anteile der Belastung:
Erddruck aus Eingengewicht des Füllmaterials
Zusatzdruck auf luftseitige Wand aus Wasserdruck
Baugrundinjektionen werden zur Bodenverbesserung und zur Herstellung von Unterfangungen eingesetzt. Nennen Sie für jeden der genannten Böden ein anderes auf die jeweilige Eigenschaft abgestimmtes Injektionsverfahren.
Kies
Sand
Sand, Schluff
Geschiebemergel
Kies -> Zementinjektion
Sand -> Feinstzementinjektion
Sand, Schluff -> Düsenstrahlinjektion
Geschiebemergel -> Soilcrete
Sie sollen auf einem ehemaligen Tankstellengelände die Kontamination mit Kohlenwasserstoffen untersuchen. Skizzieren kurz, wie Sie die Beprobung durchführen:
1. Ort der Probenahme
2. Entnahmegerät
3. Probengefäße
4. Probenbehandlung
5. Probenlagerung und Untersuchung
Standort des ehemaligen Tanks, in Fließrichtung der Fahne
Rammkernsondierung, Pumpe für Wasser
Glas, Enghalsgefäß, Weißglas, Schliffstopfen
keine
Kühlschrank (Lagerung), Untersuchung Kontaminierungsgrad und Art der Belastung
In der Bodenmechanik unterscheiden wir verschiedene Erddruckansätze, deren Größe sich nach dem statischen System des Baukörpers richten, auf den sie wirken. Skizzieren Sie in einem Diagramm (x-Achse: Wandverschiebung; y-Achse: Erddruck) den Zusammenhang zwischen der Nachgiebigkeit einer Baugrubenumschließung und dem auf sie wirkenden Erddruck.
Die Skizze muss maßstäblich sein und die Relation der Größe der Ordinaten und erforderlichen Verschiebungen für einen mitteldicht gelagerten Sand richtig wiedergeben.
Kennzeichnen Sie durch eine „Grenz-“Körnungslinie im Bild den Korngrößenbereich, den ein Boden für die Anwendung der nachfolgenden Injektionsmittel mindestens haben muss:
a) Mörtel
b) Zementsuspension
c) Wasserglaslösungen
d) Düsenstrahlinjektion
Szenario: Sie sind Projektleiter einer Baustelle, bei der gerade eine ca. drei Meter tiefe Baugrube ausgehoben wurde. Bei einer Begehung stellen Sie fest, dass Wasser auf der Baugrubensohle steht, obwohl es nicht geregnet hat.
Welche Gefahr besteht? Welche Gegenmaßnahmen lassen Sie ergreifen?
hydraulischer Grundbruch
Wasserhaltungsmaßnahmen
Sie sollen auf einer Verdachtsfläche das Grundwasser auf seine Kohlenwasserstoffkontamination untersuchen. Welche Probengefäße verwenden Sie? Begründen Sie Ihre Antwort. Geben Sie noch einen Hinweis für den Transport.
vorsichtig transportieren weil brennbar
Erläutern Sie die wesentlichen Elemente eines „Funnel and Gate“-Systems. Wozu dient es und aus welchen Elementen besteht es. Nennen Sie zwei Voraussetzungen/Arbeitsschritte, die vor der Umsetzung erforderlich sind.
diehnt zur Reinigung von kontaminiertem Wasser
Voraussetzung/ Arbeitsschritte:
Einbinden in wasserdruchlässige Schicht
Bestimmen der Kontamination
Dargestellt ist ein Stützkörper nach dem Prinzip ´Bewehrte Erde´.
Zeichnen Sie am Band 5 die Richtungen der Schubspannungen ein und tragen Sie den qualitativen Zugkraftverlauf für diese Band an. Erläutern Sie mir Hilfe dieser Skizze das Funktionsprinzip der ´Bewehrten Erde´.
Prinzip:
Schichtung aus Verfüllboden (Reibungsboden - nicht bindig) und Metall- oder Kunststoffbinder.
Bänder nehmen über Vertikalbelastung Reibungskräfte auf
Bei der Berechnung von statisch unbestimmten Pfahlrosten (Verfahren nach Nökkentved) wird als Pfahllänge die wirksame Pfahllänge ln angesetzt. Wie wird die wirksame Pfahllänge für Pfähle bestimmt, die vorwiegend ihre Last über Mantelreibung abtragen.
(Begründung + Skizze)
sie ergibt sich aus der Abminderung der tatsächlichen Pfahllänge (bei Pfählen die vorwiegend auf Mantelreibung tragen)
Bei der Risikobetrachtung im Bauwesen werden drei Risikokategorien unterschieden. Nennen Sie diese.
Risikotheorie 1:
Risiko auf unvollständige oder unrichtige Baugrundbeschreibung
Risikotheorie 2:
Risiko auf unzutreffende Auswertung
Risikotheorie 3:
Risiken -zusätzlich- aus direkter oder verdeckter Übertragung des Baugrundrisikos
Im Bereich eines Tunnelportales ist mit analytischen Berechnungsverfahren die Stabilität einer langgestreckten Felsböschung zu untersuchen. Durch Aufteilung in einzelne Segmente kann das Problem als eben angesehen werden. Die Materialkennwerte der Trennfläche können mit einem Reibungswinkel von φ = 30° und c =0 kN/m² angenommen werden. Wie hoch ist der Ausnutzungsgrad der Böschung?
Eine Baugrubenböschung in einem nichtbindigen Boden steht ohne Stützung annähernd senkrecht. Der Reibungswinkel des Bodens beträgt nur 30°. Erklären Sie warum die Böschung dennoch unter annähernd 90° steht und benennen Sie zwei mögliche Ursachen. Dürfen diese Materialeigenschaften bei den Standsicherheitsnachweisen angesetzt werden?
organische Bestandteile (Pflanzenfasern)
scheinkohäsion durch Wasser im Boden
-> Nein, da das Wasser nicht dauerhaft vorhanden sein muss und sich die organischen Bestandteile weiter zersetzen können sodass sie keinen Einfluss haben
Welche der skizzierten Lasten setzen Sie bei dem Gleitsicherheitsnachweis für den nicht eingespannten, befahrbaren Baugrubenfangedamm an? Begründung!
Erddruck
Wasserdrücke
veränder. äußere Belastungen
Füllungseigenlast
Erdwiderstand
Kohäsion in der lo. Gleitfuge
Wovon ist die Größe des Erddrucks auf eine Stützkonstruktion (z.B. Spundwand, Bohrpfahlwand) – abgesehen von den Bodenkennwerten oder äußeren Lasten - abhängig?
Vorhanden sein von Wasser
Anker, da dieser Wandbewegung verhindert
Wandreibungswinkel
Geometrie
Beschreiben Sie das Tragverhalten einer Bewehrte Erde Konstruktion unter Verwendung des Begriffs der anisotropen Kohäsion und skizzieren Sie den angenommen Verlauf der Zugkraft in einem Bewehrungsband.
Die Bewehrungsbänder verleihen dem Boden anisotrope kohäsion. (Kohäsion ist nicht gleich in allen Richtungen)
druch Reibung
Geben Sie für die unten dargestellten vier Belastungsfälle an, ob Sie eine CD-, CU- oder UU-Analyse auf der Grundlage entsprechender Laborversuche durchführen würden und welche Scherparameter mit dem entsprechenden Versuch ermittelt werden müssen, um die Standsicherheit zu beurteilen.
CD: dyn. Triaxialversuch -> Scherparameter
CU: stat. Traiaxialversuch -> effektive Spannung
-> im internet gefunden per Whatsapp gesendet
Beschreiben Sie in kurzen Stichworten den Unterschied zwischen einer Rütteldruckverdichtung und einer Rüttelstopfverdichtung. In welchen Bodenarten werden das eine und das andere Verfahren angewendet?
Rüttelstopfverdichtung:
Verdrängen und Verdichten des Bodens mit zus. einbringen stabilisierender Schottersäulen
Verbesserungsmethode mit Herstellen von Einzelelementen
-> Ton (T), Schluff (U)
Rütteldruckverfahren:
Tiefwirkende Erhöhung der Lagerungsdichte durch Vibration
dyn. Verfahren
-> Sand (S), Kies (G)
Nennen Sie ein einfaches Verfahren zur Bemessung des Rasterabstandes bei einer Baugrundverbesserung mittels Rüttelstopfverdichtung und nennen Sie den gedanklichen Ansatz.
Bemessungsdiagramme nach Priebe
-> Setzung des unverbesserten Bodens wird mit Setzung des verbesserten Bodens ins Verhältnis gesetzt
-> damit ins Diagramm und Flächenverhältnis A/As
Für ein mit Wasser gefülltes Becken ist die Standsicherheit einer stützenden Betonwand im Rahmen einer Vorplanung nach Globalsicherheitskonzept (Gleiten mit η=1,05, Kippen) nachzuweisen. Wie breit muss die Wand mindestens sein? Welcher Nachweis ist maßgebend?
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