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Die Struktur eines BaugrundgutachtensDipl.-Geol. Anne Heeling, Referat Geotechnik Nord
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Seite 2Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
DIN 4020 - Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke
… hat die Beschreibung aller für die jeweilige Baumaßnahme maßgebenden Baugrundeigenschaften zu ermöglichen und die erforderlichen Kennwerte zu liefern …Mit den Ergebnissen … müssen die charakteristischen Werte der Baugrundkenngrößen festgelegt und die Sicherheitsnachweise … nach DIN 1054 geführt werden können.
• Grundlagen: Aufgabenstellung, Objektangaben, verwendete Unterlagen,Art, Durchführung und Ergebnisse der Feld- und Laborversuche
• Auswertung und Bewertung der geotechnischen Untersuchungsergebnisse• Folgerungen, Empfehlungen und Hinweise:
Folgerungen, Empfehlungen und Hinweise,charakteristische Werte der Boden- und Felskenngrößen, Grundwasserstände, überschlägliche Sicherheitsnachweise
Geotechnischer Bericht
Ergebnisse der Feld- und Laborversuche
Auswertung und Bewertung der geotechnischen Untersuchungsergebnisse
charakteristische Werte der BodenkenngrößenGrundwasserstände
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Seite 3Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Geotechnischer Berichtgängige Praxis
Sondierungen→ Protokolle
Bohrungen→ Proben
Schichtenfolge
Boden-eigenschaften
FestlegungLaborversuche
Versuchs-ergebnisse
Boden-kenngrößen
GeotechnischerBericht
Boden-ansprache
FestigkeitenInter-
pretation
Grundwasser
Schichtenfolge
Grundwasser
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Seite 4Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Geotechnischer Bericht
…● Baugrundbeschreibung
– Ergebnisse der Bohrungen
– Ergebnisse der Drucksondierungen
– Grundwasser…
● Laborversuche– Kornverteilungen
– Wassergehalte…
● Bodenkenngrößen…
gängige Praxis
Festigkeiten
Schichtenfolge
Versuchs-ergebnisse
Boden-kenngrößen
GeotechnischerBericht
Gutachter
Grundwasser
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Seite 5Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Homogenbereich
Geotechnischer Bericht
…● Baugrundbeschreibung
– Ergebnisse der Bohrungen
– Ergebnisse der Drucksondierungen
– Grundwasser…
● Laborversuche– Kornverteilungen
– Wassergehalte…
● Bodenkenngrößen…
gängige Praxis
• schnell• kostengünstig
• oft widersprüchlich• oft nicht projektbezogen• oft fehlerhaft→ schwer nachvollziehbar
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Seite 6Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Homogenbereich
begrenzter Bereich von Boden oder Fels, dessen Eigenschaften eine definierte Streuung aufweisen und sich von den Eigenschaften der abgegrenzten Bereiche abheben
DIN 4020 – Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke
Geschiebemergel
Geschiebemergel
Feinsand
Grobsand
3 Homogenbereiche:Feinsand GeschiebemergelGrobsand
definierte
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Seite 7Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
begrenzter Bereich von Boden oder Fels, dessen Eigenschaften eine definierte Streuung aufweisen und sich von den Eigenschaften der abgegrenzten Bereiche abheben
Geschiebemergel
Geschiebemergel
Feinsand
Grobsand
3 Homogenbereiche:Feinsand Geschiebemergel mit SandlinsenGrobsand
Homogenbereich DIN 4020 – Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke
definierte
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GeotechnischerBericht
Bodenansprache
Bohrungen→ Proben Schichtenfolge Boden-
ansprache
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Bodenansprache
Bohrungen→ Proben
Schichtenfolge
Boden-eigenschaften
Boden-ansprache
DIN EN ISO 14688 (Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden):• Geologische Bezeichnung• Korngröße, organischer Anteil,
Kalkgehalt, Farbe, Beimengungen (Pflanzenreste, Muscheln, …)
• Schichtung und Trennflächen• mineralische Zusammensetzung
• bindige Böden: Plastizität, Konsistenz
• gröbere Böden: Kornform, Rundungsgrad
• Torf: Zersetzungsgrad
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Kurzzeichen
DIN 4022 → DIN EN ISO 14688 (2004): neue Kurzzeichen für Korngrößenfraktionen
Beispiel: Schluff, feinkiesig, grobsandignach DIN 4022: U,fg,gsnach DIN EN ISO 14688: fgrcsaSi
→ DIN 4023 (2006): Kurzformen (= Kurzzeichen der DIN 4022)
→ Normenausschuss (2008):Neben den Kurzzeichen der DIN EN ISO 14688-1 sind die Kurzformen der DIN 4023 zulässig.
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FestlegungLaborversuche
DIN 4020, Beiblatt 1 (informativ), Tabelle 7:• Klassifikationsversuche:
Korngrößenanalyse, Glühverlust, Kalkgehalt
- bindige Böden: Wassergehalt, Zustandsgrenzen,undränierte Scherfestigkeit, …
• Triaxialversuch• Kompressionsversuch…
Bodenansprache
Bohrungen→ Proben
Schichtenfolge
Boden-eigenschaften
Boden-ansprache
DIN 4020, Abs. B.4.1:Anzahl und Art der durchzuführenden Versuche sind so zu wählen, dass …die Beurteilung der geotechnischen Fragen und die Formulierung von charakteristischen Werten maßgeblicher Kenngrößen möglich ist. Bei der Probenauswahl zur Untersuchung ist daher bereits die spätere Auswertung zu bedenken.
Boden-ansprache
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Seite 12Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Laborversuche
DIN EN 1997-2: Güteklasse 3 → unverändert bzgl. Kornzusammensetzung und Wassergehalt
DIN 22475 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung, Probeentnahmeverfahren und Grundwassermessungen,Tabelle 2:→ erreichbare Güteklasse bei Kernen: 2 - 3
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Seite 13Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Laborversuche→ Bestimmung des Wassergehaltes am Kern möglich→ Bestimmung der undränierten Scherfestigkeit cu am Kern möglich
→ in leicht plastischen Böden in Abhängigkeit vom Bohrverfahren:Kerne → Güteklasse 4
100
undränierte Scherfestigkeit cu (kPa)
Häu
figke
it (%
)
Kern (im Mittel: 196 kPa)
0
20
40
60
80
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Geschiebemergel
Sonderprobe (im Mittel: 294 kPa)
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Seite 14Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Sondierungen
Sondierungen→ Protokolle
Festigkeiten
Schichtenfolge
Inter-pretation
DIN 4094-1, Anhang D: → bezogene Lagerungsdichte ID
Spitzenwiderstand
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Seite 15Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Sondierungen
Sondierungen→ Protokolle
Festigkeiten
Schichtenfolge
Inter-pretation
Auffüllung
Holozäner SandAuelehm
Holozäner Sand
Torf
Beckenschluff
Pleistozäner Sand
Geschiebemergel
Pleistozäner Sand
GeschiebemergelPleistozäner Sand
DIN 4094-1, Anhang C:
Spitz
enw
ider
stan
d in
MPa
Reibungsverhältnis in %
Drucksondierungen
Reibungsverhältnis
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Vorläufige Profilschnitte
Bohrungen→ Proben
FestlegungLaborversuche
Boden-eigenschaften
Sondierungen→ Protokolle
Festigkeiten
Schichtenfolge
Inter-pretation
Boden-ansprache
Schichtenfolge
Altgutachten
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Seite 17Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Vorläufiger Profilschnitt
020406080
100
100
200
300
400
500
600
700
800
900
und g
rößer
Versuchswert
Häu
figke
it Homogen-bereich 1
Homogen-bereich 2?
Bohrungen→ Proben
FestlegungLaborversuche
Versuchs-ergebnisse
Boden-ansprache
Anpassung des vorläufigen Profilschnittes:→ aus einem
Homogenbereichwerden zwei
Anpassung des vorläufigen Profilschnittes:→ aus einem
Homogenbereichwerden zwei
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Seite 18Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Vorläufiger Profilschnitt
Bohrungen→ Proben
FestlegungLaborversuche
Versuchs-ergebnisse
Boden-ansprache
0102030405060708090
100
Gew
icht
sant
eil (
%)
Korndurchmesser (mm) 0,002 0,06 2 600,2 0,6 6 200,006 0,02
Anpassung des vorläufigen Profilschnittes:→ aus zwei
Homogenbereichenwird einer
Anpassung des vorläufigen Profilschnittes:→ aus zwei
Homogenbereichenwird einer
Homogenbereich 1Homogenbereich 2
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Profilschnitte
Farbgebung entsprechend bzw. in Anlehnung an die DIN 4023:unbedingt aber grobe Schichten hell, feine Schichten dunkel
Auelehm, MutterbodenHolozäner Sand und KiesBeckenton und -schluffBeckensandGeschiebemergelSchmelzwassersand und -kies
A B C D A
Baugrubensohle
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Seite 20Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Profilschnitte
• maßstabsgetreue – meist überhöhte – Darstellung des gesamten projektrelevanten Tiefenbereiches→ durchgehende flächige Darstellung der Homogenbereiche→ widerspruchsfrei in Schnittpunkten von Längs- und Querschnitten→ geologisch sinnvoll
• zentrale Darstellung des Baugrundes im Gutachten
DIN 4020, Abs. 9 und Anhang C (normativ), Abs. C.1.1:… die Ergebnisse (der Aufschlüsse sind) in maßstäblichen Schnitten …gemeinsam höhengerecht darzustellen.
DIN 4020, Abs. 9 und Anhang C (normativ), Abs. C.1.1:… die Ergebnisse (der Aufschlüsse sind) in maßstäblichen Schnitten …gemeinsam höhengerecht darzustellen.
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Seite 21Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Beschreibung der Homogenbereiche
Sondierungen→ Protokolle
Festigkeiten
Bohrungen→ Proben
FestlegungLaborversuche
Schichtenfolge
Schichtenfolge
Boden-eigenschaften
Inter-pretation
Versuchs-ergebnisse
Geotechnischer Bericht
Boden-ansprache
ProfilschnitteProfilschnitte
Tabellen, DiagrammeTabellen, Diagramme
Lageplan, Bohr- / SondierprofileLageplan, Bohr- / Sondierprofile
Eigenschaftenje Homogenbereich
Boden-eigenschaften
Inter-pretation
AltgutachtenChemismusChemismus Baugrundaufbau
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Beschreibung der Homogenbereiche
• Versuchsergebnisse - von … bis / Mittelwert- in Diagrammen
• DIN EN ISO 14688:Geotechnische Erkundung und UntersuchungBenennung, Beschreibung und Klassifizierung von BodenTeil 1: Benennung und BeschreibungTeil 2: Grundlagen für Bodenklassifizierungen
• DIN 18196: Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke
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Beschreibung der Homogenbereiche
ProfilschnittVorkommen, Tiefenbereich,Mächtigkeit
QuelleEigenschaft
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Beschreibung der Homogenbereiche
Bodenansprache,LaborversuchBodenart
ProfilschnittVorkommen, Tiefenbereich,Mächtigkeit
QuelleEigenschaft
0102030405060708090
100
Gew
icht
sant
eil (
%)
Korndurchmesser (mm) 0,002 0,06 2 600,2 0,6 6 200,006 0,02
SchluffTon Sand KiesFein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- St
eine
• KörnungslinieUngleichförmigkeitszahl Cu, Krümmungszahl CC
→ DIN 18196, Tab. 2: Stufung: eng / mittel / intermittierend→ DIN EN ISO 14688-2, Tab. 2:
Form der Körnungslinie: flach / mäßig steil / steil / wellenförmig
• auf Steine explizit hinweisen
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Seite 25Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Hauptanteil des Bodens
nichtbindige Böden: entsprechend Kornverteilung bindige Böden: die den Boden prägende Kornfraktion
→ Beispiel: 70 % Sand, 25 % Schluff, 5 % Ton nach der Kornverteilung: Sut‘nach den prägenden Eigenschaften: Us
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Seite 26Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Beschreibung der Homogenbereiche
Organischer AnteilBodenansprache,
LaborversuchBodenart
ProfilschnittVorkommen, Tiefenbereich,Mächtigkeit
QuelleEigenschaft
• DIN EN ISO 14688-1, Abs. 4.5: qualitativ anhand der Intensität von Farbe und Geruch
• DIN EN ISO 14688-2, Tab. 3: quantitativ in Abhängigkeit vom organischen Anteilschwach / mittel / stark organisch
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Organischer Anteil
DIN 4022 → DIN EN ISO 14688-2
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Seite 28Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Beschreibung der Homogenbereiche
KalkgehaltOrganischer Anteil Bodenansprache,
Laborversuch
Bodenart
ProfilschnittVorkommen, Tiefenbereich,Mächtigkeit
QuelleEigenschaft
• DIN EN ISO 14688-1, Abs. 5.10: qualitativ anhand des Aufbrausens beim Betröpfeln mit verdünnter Salzsäure:→ kalkfrei / kalkhaltig / stark kalkhaltig
• quantitativ anhand des Kalkgehaltes VCa
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Kalkgehalt
• DIN EN ISO 14688:kein Zusammenhang zwischen dem Aufbrausversuch und dem Kalkgehalt VCa (in %)
• nach Schultze & Muhs (1967):
> 5stark, anhaltend2 - 5deutlich, nicht anhaltend1 - 2schwach, nicht anhaltend< 1kein Aufbrausen
Kalkgehalt VCa
(in %)Aufbrausen
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Beschreibung der Homogenbereiche
Mineral. ZusammensetzungFarbe
Schichtung, Trennflächen
Beimengungen(Pflanzenreste, Muscheln…)
Bodenansprache
KalkgehaltOrganischer Anteil Bodenansprache,
Laborversuch
Bodenart
ProfilschnittVorkommen, Tiefenbereich,Mächtigkeit
QuelleEigenschaft
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Beschreibung der Homogenbereiche
SondierungFestigkeitQuelleEigenschaft
nichtbindige Böden
DIN EN ISO 14688-2, Tab. 4:in Abhängigkeit von der bezogenen Lagerungsdichte IDsehr locker, locker, mitteldicht, dicht, sehr dicht
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Festigkeit nichtbindiger Böden
Spitzenwiderstand der CPT qc (MPa)
bzw. Eindringwiderstand der DPH
N10 (-)
Eindring widerstand
der DPL N10 (-)
Eindring- widerstand
der BDP N30 (-)
Benennung der Festigkeit
< 2 < 5 < 4 sehr gering 2 – 6 5 – 15 4 – 12 gering 6 – 11 15 – 27 12 – 22 mittel
11 – 20 27 – 45 22 – 38 groß > 20 > 45 > 38 sehr groß
BAW: Bewertung der Sondierergebnisse für nichtbindige Böden
Festigkeit: Eigenschaft eines nichtbindigen Bodens, die durch seine Lagerungsdichte, Korngröße und Kornrauhigkeit gekennzeichnet ist
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Beschreibung der Homogenbereiche
Bodenansprache(bei gröberem Material)
Kornform, Rundungsgrad,Oberflächenstruktur
SondierungFestigkeitQuelleEigenschaft
nichtbindige Böden
DIN EN ISO 14688-1, Tab. 4 (durch Vergleich mit einer Vorlage):
- Rundung: scharfkantig / kantig / kantengerundet / angerundet / gerundet / gut gerundet
- Form: kubisch / flach (plattig) / länglich (stängelig)- Oberflächenstruktur: rau / glatt
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Beschreibung der Homogenbereiche
Bodenansprache,LaborversuchPlastizität
QuelleEigenschaft
bindige Böden
• DIN EN ISO 14688-1, Abs. 5.8Knetversuch: gering / ausgeprägt
• DIN EN ISO 14688-2, Abs. 4.4anhand von Fließ- und Ausrollgrenze: nicht / leicht / mittel / ausgeprägt
• DIN 18196, Bild 1 Plastizitätsdiagramm: leicht / mittel / ausgeprägt plastisch
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30 40 50 60 70 80Fließgrenze wl [%]
Plas
tizitä
tsza
hl I p
[%]
ST
A-Linie
TA
TM
TL
SU
OT, UA
OU, UMUL
Zwischenbereich
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Beschreibung der Homogenbereiche
DIN EN ISO 14688-1, Abs. 5.14 (Feldversuch), DIN EN ISO 14688-2, Tab. 6 (in Abhängigkeit von der Konsistenzzahl Ic)
breiig, weich, steif, halbfest, fest
Bodenansprache,Laborversuch
Bodenansprache,Laborversuch
Plastizität
Konsistenz
QuelleEigenschaft
bindige Böden
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Konsistenz bindiger Böden
BAW:Wegen der Ungenauigkeiten bei der Bestimmung des Wassergehaltes an der Ausrollgrenze wp wirdbei leicht plastischen und organischen Bödenauf die Bestimmung der Konsitenzzahl Ic verzichtet.
Undränierte Scherfestigkeit
cu (kPa) Benennung der
Konsistenz
< 20 breiig 20 – 60 weich 60 – 200 steif
200 – 600 halbfest > 600 fest
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Beschreibung der Homogenbereiche
DIN EN ISO 14688-2, Tab. 5 :
äußerst gering / sehr gering / gering / mittel / hoch / sehr hoch / äußerst hoch
Bodenansprache,LaborversuchKonsistenz
Bodenansprache,Laborversuch
Laborversuch
Plastizität
Undränierte Scherfestigkeit
QuelleEigenschaft
bindige Böden
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Konsistenz bindiger Böden
Benennung der Festigkeit
nach DIN EN ISO 14688-2,
Tabelle 5
Undränierte Scherfestigkeit
cu (kPa)
Benennung der
Konsistenz
äußerst gering < 10 sehr gering 10 – 20
breiig
gering 20 – 40 40 – 60
weich mittel
60 – 75 hoch 75 – 150
150 – 200 steif
sehr hoch 200 – 300 300 – 600
halbfest äußerst hoch
> 600 fest
BAW:
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Beschreibung der Homogenbereiche
LaborversuchEndscherfestigkeit
Bodenansprache,LaborversuchKonsistenz
Bodenansprache,LaborversuchPlastizität
Steifemodul
QuelleEigenschaft
bindige Böden
„Erweiterter Scherversuch“
Diagrammtitel
Klei_sandigy = 0,6298x + 5,9796
R2 = 0,9982
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
sigma1+sigma3 / 2 [kPa]
sigm
a1-s
igm
a3 /
2 [k
Pa]
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Seite 40Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
FEM-Berechnungen
0
50
100
150
200
250
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2
Eps1 [-]
Sig1
-Sig
3 / 2
[kPa
]
20070579_1,tr20080500_2,tr
• direkte Scherversuche ungeeignet• CD-Versuche
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Sigma [kPa]
Eps
[%]
2007057920080500
Spannungs-Dehnungs-KurvenSpannungs-Dehnungs-Kurven
Spannungs-Kompressions-KurvenSpannungs-Kompressions-Kurven
bindige Böden
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Beschreibung der Homogenbereiche
BodenanspracheZersetzungsgradQuelleEigenschaft
Torfe
DIN EN ISO 14688-1, Tab. 5, Ausquetschversuch:faserig, leicht faserig, nicht faserig
→ Zersetzungsgrad: kein / mäßig / völlig
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Seite 42Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Beschreibung der Homogenbereiche
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Seite 43Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Geotechnischer Bericht
Sondierungen→ Protokolle
Festigkeiten
Bohrungen→ Proben
FestlegungLaborversuche
Schichtenfolge
Schichtenfolge
Boden-eigenschaften
Inter-pretation
Versuchs-ergebnisse
Geotechnischer Bericht
Boden-ansprache
ProfilschnitteProfilschnitte
Tabellen, DiagrammeTabellen, Diagramme
Lageplan, Bohr- / SondierprofileLageplan, Bohr- / Sondierprofile
Eigenschaftenje Homogenbereich
Boden-eigenschaften
Inter-pretation
Altgutachten
Methodik
Baugrundaufbau
Bodenkenngrößen
ChemismusChemismus
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Seite 44Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Charakteristische BodenkenngrößenDIN 1054, Abs. 5.3:Grundlage: Bodenaufschlüsse, Labor- und Feldversuche,
weitere Informationen (Erfahrung, EAU)
• „Im Grundsatz sind charakteristische Werte von Bodenkenngrößen …so festzulegen, dass die Ergebnisse der damit durchgeführten Berechnungen auf der sicheren Seite liegen.“
• „ … ein vorsichtiger Schätzwert des Mittelwertes …“Mittelwertes
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Seite 45Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Charakteristische Bodenkenngrößen• DIN 1054, Abs. 5.3:
„Sofern sich bei der statistischen Auswertung der Ergebnisse von Labor- oder Feldversuchen der Variationskoeffizient zu VG > 0,1 ergibt, sind obere und untere charakteristischen Werte der Bodenkenngrößen festzulegen.“
• DIN 4020, Anhang C (normativ), Abs. C2.1.2: „… Wenn nicht klar ist, was die „sichere Seite“ ist, sind Bandbreiten möglicher Rechenwerte anzugeben.“
falsch: Wert = x bis yWert > x
richtig: für Bemessung A: Wert = x für Bemessung B: Wert = y
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Seite 46Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Charakteristische Bodenkenngrößen
Wichte des feuchten Bodens γWichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
Steifemodul Es
Anfangsscherfestigkeit:Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕu
Kohäsion des undränierten Bodens cu
Endscherfestigkeit:Effektiver Reibungswinkel ϕ‘Effektive Kohäsion c‘
Wichte des feuchten Bodens γWichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
Steifemodul Es
Anfangsscherfestigkeit:Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕu
Kohäsion des undränierten Bodens cu
Endscherfestigkeit:Effektiver Reibungswinkel ϕ‘Effektive Kohäsion c‘
• aus Laborversuchen
• z.B. aus EAU, Tab. E9-1anhand Bodenart und Festigkeit bzw. Konsistenz
je Homogenbereich
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Seite 47Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Charakteristische Bodenkenngrößenje Homogenbereich
• Wichte des feuchten Bodens γ• Wichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
• Steifemodul Es
• Anfangsscherfestigkeit:• Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕu• Kohäsion des undränierten Bodens cu
• Endscherfestigkeit:• Effektiver Reibungswinkel ϕ‘• Effektive Kohäsion c‘
• Wichte des feuchten Bodens γ• Wichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
• Steifemodul Es
• Anfangsscherfestigkeit:• Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕu• Kohäsion des undränierten Bodens cu
• Endscherfestigkeit:• Effektiver Reibungswinkel ϕ‘• Effektive Kohäsion c‘
• in bindigen Böden: aus Laborversuchen
• in nichtbindigen Böden:aus Sondierungen
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Seite 48Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Scherparameter nichtbindiger Böden
Spitzenwiderstand der CPT qc (MN/m²)
bzw. Eindringwiderstand
der DPH N10 (-)
Eindring- widerstand
der DPL N10 (-)
Eindring- widerstand
der BDP N30 (-)
Charak- teristischer
Reibungswinkel ϕ´ (°)
Steifemodul Es (MN/m²)
Benennung der
Festigkeit
< 2 < 5 < 4 < 30,0 < 15 sehr gering
2 – 6 5 – 15 4 – 12 30,0 – 35,0 15 – 50 gering
6 – 11 15 – 27 12 – 22 35,0 – 37,5 50 – 80 mittel
11 – 20 27 – 45 22 – 38 37,5 – 40,0 80 – 100 groß
> 20 > 45 > 38 > 40,0 > 100 sehr groß
BAW:
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Seite 49Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Charakteristische Bodenkenngrößenje Homogenbereich
• Wichte des feuchten Bodens γ• Wichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
• Steifemodul Es
• Anfangsscherfestigkeit:• Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕu• Kohäsion des undränierten Bodens cu
• Endscherfestigkeit:• Effektiver Reibungswinkel ϕ‘• Effektive Kohäsion c‘
• Wichte des feuchten Bodens γ• Wichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
• Steifemodul Es
• Anfangsscherfestigkeit:• Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕu• Kohäsion des undränierten Bodens cu
• Endscherfestigkeit:• Effektiver Reibungswinkel ϕ‘• Effektive Kohäsion c‘
in bindigen Böden:aus Versuchen
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Seite 50Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Charakteristische Bodenkenngrößen
Wichte des feuchten Bodens γWichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
Steifemodul Es
Anfangsscherfestigkeit:Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕuKohäsion des undränierten Bodens cu
Endscherfestigkeit:Effektiver Reibungswinkel ϕ‘Effektive Kohäsion c‘
Wichte des feuchten Bodens γWichte des Bodens unter Auftrieb γ‘
Steifemodul Es
Anfangsscherfestigkeit:Totaler Reibungswinkel des undränierten Bodens ϕuKohäsion des undränierten Bodens cu
Endscherfestigkeit:Effektiver Reibungswinkel ϕ‘Effektive Kohäsion c‘
je Homogenbereich
DurchlässigkeitDurchlässigkeit• aus Versuchen• in nichtbindigen Böden:
aus der KörnungskurveKlassifikation gemäß• DIN 18196• DIN 18300 (Erdarbeiten)• DIN 18311 (Nassbaggerarbeiten)
Klassifikation gemäß• DIN 18196• DIN 18300 (Erdarbeiten)• DIN 18311 (Nassbaggerarbeiten)
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Seite 51Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Homogenbereiche
charakteristische Bodenkennwertecharakteristische Bodenkennwerte
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Seite 52Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Homogenbereiche
• einheitliche Benennung:konsequent im gesamten Gutachten
• übersichtliche Gliederung des Baugrundes:so grob wie möglich, so fein wie projektbezogen nötig
• „baustellentaugliche“ Namen:einfache, sprechende Bezeichnungen
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Grundwasser-stände
GW-Analysen
Grundwasser-stände
GW-Analysen
Geotechnischer Bericht
Sondierungen→ Protokolle
Festigkeiten
Bohrungen→ Proben
FestlegungLaborversuche
Schichtenfolge
Schichtenfolge
Boden-eigenschaften
Inter-pretation
Versuchs-ergebnisse
Boden-eigenschaften
Eigenschaften
Bodenkenngrößen
Geotechnischer BerichtMethodik
je Homogenbereich
ProfilschnitteProfilschnitte
Baugrundaufbau
Grundwasser
Inter-pretation
Lageplan, Bohr- / Sondierprofile Lageplan, Bohr- / Sondierprofile
Boden-ansprache
Tabellen, DiagrammeTabellen, Diagramme
AltgutachtenChemismusChemismus
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Seite 54Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Grundwasser
• DIN 4020, Anhang C (normativ), Abs. C.1.2:Grundwasserbeobachtungen, die bei der Bohrdurchführung gemacht werden,sind … auf Plausibilität zu prüfen und textlich zu kommentieren.
• Zuverlässige Aussagen zum Grundwasser erfordern (stationäre oder temporäre) Grundwassermessstellen → Ganglinien
• Grundwasseranalysen (z.B. auf Beton- und Stahlaggressivität)
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Seite 55Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
Geotechnischer Bericht
Sondierungen→ Protokolle
Festigkeiten
FestlegungLaborversuche
Schichtenfolge
Schichtenfolge
Boden-eigenschaften
Inter-pretation
Versuchs-ergebnisse
Boden-eigenschaften
Eigenschaften
Bodenkenngrößen
Geotechnischer BerichtMethodik
je Homogenbereich
ProfilschnitteProfilschnitte
Baugrundaufbau
Grundwasser
Inter-pretation
Lageplan, Bohr- / Sondierprofile Lageplan, Bohr- / Sondierprofile
Boden-ansprache
Tabellen, DiagrammeTabellen, Diagramme
AltgutachtenChemismusChemismus
Grundwasser-Stände
GW-Analysen
Grundwasser-Stände
GW-Analysen
Bohrungen→ Proben
nachvollziehbar / widerspruchsfrei
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Struktur eines Baugrundgutachtens
…● Methodik
– Auflistung der Baugrundaufschlüsse– Auflistung der Versuche– Bewertung von Versuchsergebnissen…
● Baugrund– Genereller Aufbau– Eigenschaften der Homogenbereiche– charakteristische Bodenkenngrößen– Grundwasser
…
Empfehlung BAWEmpfehlung BAW
…● Baugrundbeschreibung
– Ergebnisse der Bohrungen
– Ergebnisse der Drucksondierungen
– Grundwasser…
● Laborversuche– Kornverteilungen
– Wassergehalte…
● Bodenkenngrößen…
gängige Praxisgängige Praxis
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Geotechnischer Bericht
…● Methodik
– Auflistung Baugrundaufschlüsse– Auflistung der Versuche– Bewertung von Versuchsergebnissen…
● Baugrund– Genereller Aufbau– Eigenschaften der Homogenbereiche– charakteristische Bodenkenngrößen– Grundwasser
…
• eindeutig• projektbezogen→ leicht nachvollziehbar
• zeitaufwändiger• teurer
• weniger Nachträge→ insgesamt günstiger
nach Homogenbereichen
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Seite 58Die Struktur eines BaugrundgutachtensGeotechnik ⋅ Referat K1 ⋅ Anne Heeling · 30. September 2010
• Geotechnischer Sachverständigerzutreffende, projektbezogene, widerspruchsfreie,nachvollziehbare Aussagen
• Bauherr … hat geotechnische Untersuchungen … rechtzeitig zu beauftragen …
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Geotechnischer Bericht