Welche 2 Arten der Entwässerung sind beim Bau einer Stützmauer (nicht im Grundw asser)
sicherzustellen?
Begründung!
- die Drainage der Hinterfüllung
- die Ableitung des Oberflächenwassers
‡ Stützmauern (nicht im Grundwasser) werden nicht auf Wasserdruck bemessen!
Was wurde bei der Konstruktion der Stützmauer vergessen?
In Skizze eintragen und begründen!
Stützmauern werden normalerweise nicht auf Wasserdruck bemessen;
--> keine Drainage bzw. ein Versagen der Drainage kann zum Einsturz der Mauer führen.
Nennen Sie drei Verfahren zur Trockenhaltung einer Baugrube!
Nennen Sie zu jedem Verfahren stichwortartig die möglichen Arten der Durchführung!
- Grundwasserabsenkung:
o senkrechte oder waagerechte Brunnen
o Schwerkraftentwässerung
o Vakuumentwässerung
o Elektroosmose
o offene Wasserhaltung
- Grundwasserverdrängung
o aus geschlossenen Arbeitsräumen durch Druckluft (Senkkasten, Druckluftschild)
- Grundwasserabsperrung
o Schlitzwände
o Bohrpfahlwände
o Spundwände
o Dichtungsschürzen
o Injektionen
Folgende Baugrube ist mit einer Wasserhaltung trocken zu legen:
Welche Pumpen setzen Sie ein und warum ?
"Druckpumpen" (Unterwasserpumpen)
Der zu überwindene Geländesprung von 18 m ist für Saugpumpen zu groß.
Für den Aushub einer Baugrube wird eine Grundwasserabsenkung durchgeführt.
Welchen Einfluss hat das strömende Grundwasser auf den aktiven Erddruck?
Mit welchen Verfahren können Sie diesen Einfluss bei der Berechnung berücksichtigen?
Je nach Strömungsrichtung werden die Wichte des Bodens erhöht oder erniedrigt -->
entsprechend ist die Wirkung auf den Erddruck.
Berechnung:
1. Näherungsansatz mit um den Strömungsanteil veränderten Wichten.
2. Wasserdruck aus Potentialliniennetz, Krafteck nach Coulomb.
Wann kommt Wasserbewegung zustande und wie wirkt sie sich im Boden auf die Wichte des
Bodens aus ?
Kommt zustande, wenn zwischen zwei Punkten ein Potentialgefälle besteht.
- Strömung senkrecht nach oben: Wichte kleiner
- Srömung senkrecht nach unten: Wichte größer
Nennen Sie eine Möglichkeit den Einfluss strömenden Grundw assers zu berücksichtigen!
Wasserdruck aus Strom- und Potentialliniennetz ermitteln!
Wirksame Wichte ansetzen!
Welche beiden geometrischen Bedingungen muss ein Strom- und ein Potentialliniennetz in
einem homogenen + isotropen Boden erfüllen? Erläutern Sie dieses mit einer Skizze!
- senkrecht aufeinander
- Kreis der alle 4 Seiten des Quadrates berührt
Was verstehen Sie unter einem hydraulischem Grundbruch ?
- wirkt Strömungskraft entgegen Bodeneigengewicht X' und ist sie größer als wird der
Boden gewichtslos und es tritt ein hydraulischer Grundbruch ein.
- Er besteht darin, dass Körner weggeschwemmt und der Boden aufgelockert wird -->
Instabilität der Baugrube
- Hydraulischer Grundbruch, weil der Wasserstand außerhalb des Grabens höher ist als
im Graben (keine Torsion, Suffosion!).
Merkmale:
- Austritt von Wasser-Boden-Gemisch am Baugrubenfuß
- Sohlhebungen
- Bei einer Baugrube mit Wasserhaltung wird gleichzeitig mit einem erhöhten
Wasserandrang eine Hebung der Baugrubensohle in der Nähe des Verbaus beobachtet.
- Bereits wenige Tage nach Fertigstellung des unten dargestellten Grabens, traten
Ausspülungen an der Grabensohle auf.
Nennen Sie 4 Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit gegen hydr. Grundbruch für eine
Baugrubensohle!
- Auflast aufbringen (Sand, Kies)
- Grundwasserspiegel absenken
- Vergrößerung der Einbindtiefe der Wand;
- Aufbringen eines Belastungsfilters;
- Anordnung von Entspannungsbrunnen in der Baugrube vor der Wand;
- Herstellung einer undurchlässigen Schicht im Untergrund (Injektion);
An welcher Stelle einer rechteckigen Baugrube ist die Gefahr eines hydraulischen Grundbruchs
am größten? Begründung
In den Ecken! Wegen der räumlichen Anströmung durch Wasser!
Viele Bauschäden sind auf die Wirkung des Wassers zurückzuführen. Erläutern sie die
Entstehung eines Strömungsdruckes!
Strömung infolge Potentialunterschied Δh
‡ neutrale Spannung nimmt um Δh⋅γG ab
‡ effektive Spannung nimmt um Δh⋅γG zu , diese Zunahme ist der Strömungsdruck
- hydraulische Instabilität bei R = G - S < 0 führt zu hydraulischem Grundbruch
(Resultierende unterhalb Baugrubensohle = Eigengew. - Strömungsdruck)
Unter einem Fundament A steht Grundwasser an, unter einem Fundament B ist kein GW.
In welchem Fall ist die Grundbruchsicherheit kleiner und warum ?
- unter Fundament A
- Wenn Grundwasser ansteht, ist die Sicherheit kleiner, weil die Dichte des Bodens unter
Auftrieb geringer ist.
Ein Bauwerk wird mit einem als Wanne ausgebildeten Kellergeschoß im Schutz einer GW-
Absenkung hergestellt.
Welches Standsicherheitsproblem entsteht beim Abschalten der GW-Haltung und wie ist dieses
beherrschbar ?
- Auftrieb;
- Stop erst nach ausreichend vorhandenem Eigengewicht;
- Verankerung;
Warum und um wie viel erhöht sich der Zufluss bei unvollkommenen Brunnen ?
- Anströmung des Brunnens auch von unten !
- qU = 1,1 - 1,3 q
- ( Abhängig vom Abstand Brunnenunterkante zur undurchlässigen Schicht )
Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem vollkommenen und einem unvollkommenem
Brunnen und geben Sie eine gegenseitige Abschätzung an!
Vollkommene Brunnen (q) stehen auf einer undurchlässigen Schicht
--> kein Zufluss von unten
falls höher --> unvollkommener Brunnen(qu)
qu = 1,1 - 1,3 q
Wie groß ist nährungsweise die Reichweite nach Sichhardt des Einzelbrunnes einer
Grundwasserhaltung ( Absenkung s=7,0 m ) ?
R = 3000 * s * wurzel(k)
Geben Sie den kah- und den kph- Wert von Wasser an.
kah = kph = 1
Wasser kann keine Schubspannungen aufnehmen, daher ist Druck in allen Richtungen gleich!
Für einen wassergesättigten Boden sind 3 Zusammenhänge zwischen Wassergehalt w und der
Dichte der feuchten Probe gegeben.
Welcher ist richtig und warum ?
(1) bei wassergesättigten Böden ist der
Porenanteil = Wassergehalt, d.h. mit abnehmendem Wassergehalt nimmt Porenanteil ab ->
Dichte wird größer .
Nennen Sie Verfahren zur Grundwasserhaltung und deren Anwendungsbereiche!
- GWhaltung:
o Sohlkraftbrunnen
o Vakuumbrunnen
o Tief/Flachbrunnen
- Anwendungen:
o Injektionssohlen + Schlitzwand
o Senkkasten
Warum treten bei Grundwasserabsenkungen i.a. Setzungen auf?
Erklären Sie diese Erscheinungen in wenigen Worten!
Bodeneigengewicht nimmt zu --> zusätzliche Belastung --> Setzung
Welche Anforderungen muss eine mineralische Deponieabdichtung erfüllen?
- geringe Durchlässigkeit
- dauerplastisch
- dauerhaft
Welche Dichtwandmaterialien für Abdichtungen im Grund- und Tunnelbau kennen Sie ?
Nennen Sie Vor- und Nachteile.
- Bituminöse Abdichtung:
o Bitumen-wasserlöslich, beständig gegen die meisten Säuren, löslich in Ölfraktionen;
o Teer- beständig gegen Ölfraktionen, Gefahr der Alterung und Versprödung;
- Kunstoffabdichtungen:
o Alterungsbeständig, hohe Zugfestigkeit, große Bruchdehnung;
- Zementgebundene Abdichtung:
o geringe Zug- und Scherfestigkeit;
- Metallabdichtung:
o sehr zugfest, sehr teuer;
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