Welche vier Ziele können prinzipiell mit einer Baugrundverbesserung verfolgt werden? (4 P.)
Verbesserung der Tragfähigkeit -> Festigkeit
Verbesserung der Gebrauchstauglichkeit -> Steifigkeit
Verringerung (oder Erhöhung) der Durchlässigkeit
Verbesserung der Erdbebensicherheit
Locker gelagerte Sande im Grundwasser sind im Erdbebenfall durch die sog. Bodenverflüssigung gefährdet. Mit welcher Methode der Baugrundverbesserung können Sie dieser Gefahr am besten begegnen? (4 P.)
Bodenverdichtung (mechanisch)
Rütteldruckverfahren
Rüttelstopfverfahren
Impulsverdichtung
Dynamische Intensivverdichtung
Locker gelagerter Sand wird verdichtet
→ Porenwasserdruckabbau
→ Verflüssigungsgefahr reduziert.
Nennen Sie für die die im Folgenden skizzierte Gründung mögliche Ziele, die Sie mit einer Baugrundverbesserungsmaßnahme verfolgen.
Welche Maßnahme schlagen Sie für dieses Szenario vor? Was wäre bei der Ausführung dieser Maßnahme zu beachten? Erläutern Sie kurz ihre Antwort. (5 P.)
Maßnahmen
zb. Rütteldruck- und Rüttelstopfverfahren
Was ist zu beachten?
Gefahr der seitlichen Verschiebung
Genügend Arbeitsraum und geeignete Geräte erforderlich
Kontrolle durch Sondierungen oder Probefelder
Welche Bindemittelarten werden bei der Bodenverbesserung mit Bindemitteln verwendet? Welche Bodeneigenschaften werden dabei maßgeblich verbessert? (7 P.)
Hydraulische Bindemittel:
Zement
Kalk
Mischungen aus Kalk/Zement
Latent hydraulische oder puzzolanische Stoffe:
Flugasche
Hüttensandmehl
Chemische Bindemittel:
Bitumen
Kunstharze
Verbesserte Bodeneigenschaften:
Erhöhung der Festigkeit
Erhöhung der Steifigkeit
Reduzierung der Setzungen.
Verbesserung der Frostbeständigkeit und Dauerhaftigkeit.
Reduzierung der Wasserempfindlichkeit
2.1 Erläutern Sie stichpunktartig die Herstellung eines Franki-Pfahls (Ortbetonrammpfahl). Warum kann ein Franki-Pfahl besonders geräusch- und erschütterungsarm hergestellt werden? (5 P.)
Vortreibrohr ansetzten und Pfropfen anstampfen
Vortreibrohr einrammen durch Innenrammung mit Fallbär
Ausstampfen von Pfropfen → ausbildung des Pfahlfußes
Einbauen der Bewehrung
Betonieren und ziehen des Vortriebrohrs
Besonders leise/erschütterungsarm
Vortrieb erfolgt durch Innenrammen statt Außenrammen.
2.2 Warum muss bei der Herstellung von Bohrpfählen im Grundwasser mit einer sog. Wasserauflast innerhalb der Verrohrung gearbeitet werden? Wie Groß sollte diese min. sein? (5 P.)
Grund:
Damit kein Wasser und kein Bodenmaterial in das Bohrloch eindringt.
Mindestwert: ca. 0,5 m Wassersäule über Grundwasserspiegel
2.3 Beschreiben Sie stichpunktartig das unterschiedliche Lastabtragungsverhalten von Zentrums- und Rand- und Innenpfählen in einer Pfahlgruppe. Gerne können Sie Ihre Ausführungen mit einer Skizze unterstützen. (5 P.)
Eckpfähle: Höchster Traganteil
Randpfähle: Mittlerer Traganteil
Zentrumspfähle: Niedrigster Traganteil
3.1 Erläutern Sie stichpunktartig (ggf. mit Skizze) die Herstellung einer Konventionellen Unterfangungswand nach DIN 4123 für ein Streifenfundament
Voraussetzung
Boden: mind. mitteldichter nichtbindiger oder mind. steifer bindiger Boden.
Grundwasser ≥ 0,5 m unter Gründungssohle des Neubaus.
Nutzlasten im Keller < 3,5 kN/m².
Keine Erschütterungen während der Arbeiten
Herstellung abschnittsweise in Lamellen (ca. 1,25 m breit).
Zwischenabstand mind. 3 Lamellenbreiten.
Aushub senkrecht, ggf. Verbau nach DIN 4124.
gegen anstehenden Boden betonieren oder Mauerwerk + Magerbeton für Hohlraum
Beginn an stark belasteten Abschnitten
Erläutern Sie den unterschied zwischen einem Verpressanker und einem Druckrohranker zur Sicherung von Baugruben (4 P.)
Verpressanker:
Zugglied in Bohrloch einbringem.
Verpressung mit Zementsuspension → Verbund mit Baugrund.
Kraftübertragung über Mantelreibung im Verpresskörper.
Kann vorgespannt oder nicht vorgespannt sein.
Druckrohranker:
Kraftübertragung über Rohr, das in den Boden gepresst wird.
Wirkt nicht über Verpresskörper, sondern über direkten Rohr-Boden-Kontakt.
4.2 Erläutern Sie stichpunktartig die wesentlichen Schritte zur Herstellung eines Verpressankers. Nach wie vielen Tagen kann ein Anker üblicherweise geprüft bzw. vorgespannt werden (6 P.)
Bohren des Ankerlochs.
Einbringen des Ankerstahls (Stab oder Litze).
Verpressen des hinteren Bereichs mit Zementsuspension → Bildung Verpresskörper.
Freie Ankerlänge bleibt unverpresst (Beweglichkeit).
Nach Erhärten: Ankerkopf herstellen und ggf. vorspannen.
Prüfung/Vorspannen üblicherweise nach ca. 7 Tagen (abhängig vom Abbinden des Zements).
Ziele der Baugrundverbesserung
Erhöhung der Tragfähigkeit -> Festigkeit
Erhöhung der Erdbebensicherheit
(Veringerung von Setzung)
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