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Untersuchungen zum Verformungsverhalten von Untergrundverbesserungen mit Sandsäulen in Böden mit organischen Anteilen

Shaker,
Buch
49,80 € Preisreferenz Lieferbar in 2-3 Tagen

Kurzbeschreibung

Bei großflächigen Bauwerken des Verkehrswegebaus bleibt es nicht aus, Moorgebiete mit
verformungsempfindlichen, sehr weichen Böden zu queren. Als Untergrundverbesserung bietet sich
hier das aus Japan stammende, sehr kosteneffektive Verfahren mit Sandsäulen an.
Zur Bestimmung der Eigenschaften von Böden mit organischen Anteilen (Torfe und Mudden) wurden Laborversuchsergebnisse von über 600 Bodenproben ausgewertet. Eine Abgrenzung zwischen mineralischen Mudden bzw. organischen Mudden / Torfen kann nach den vorliegenden Untersuchungen mit
35% organischer Substanz angegeben werden. Die Verformungsparameter Kompressionsbeiwert Cc und Kriechbeiwert Ca nehmen mit dem organischen Anteil zu. Für Torfe und organische Mudden wurden Kompressionsbeiwerte bis 8, für mineralische Mudden bis 2,5 ermittelt. Für Torfe und Torfmudde liegen die Kriechbeiwerte zwischen 0,15 und 0,57. Die Werte der mineralischen Mudden reichen bis 0,15. Der Verhältniswert Ca/Cc hat die Eigenschaft einer Stoffkonstante und kennzeichnet das viskose Verhalten von Böden. Torfe und Torfmudden zeigen mit Werten bis 0,1 ein sehr ausgeprägtes geschwindigkeitsabhängiges Verhalten. Die untersuchten Mudden und Torfe weisen mit 30 bis 75° außerordentlich hohe Winkel der Gesamtscherfestigkeit auf. Die undränierte Scherfestigkeit liegt bei den untersuchten Böden im normalkonsolidierten Zustand oft unter 5 kN/m².
Die Auswertung von messtechnisch überwachten Bauvorhaben hat ergeben, dass eine Untergrundverbesserung mit Sandsäulen auch in Torfen und Mudden bei einer minimalen undränierten Kohäsion von 4 kN/m² möglich ist. Zur Wirkungsweise einer Untergrundverbesserung mit Sandsäulen wurde ein umfangreich instrumentierter Großmodellversuch unter Laborbedingungen mit extrem weicher Mudde mit einer im Ausgangszustand vorhandenen minimalen undränierten Kohäsion von 2,5 kN/m² ausgeführt. Das Spannungsverhältnis Säule zu Mudde wurde an der Oberkante mit 1,5 bis 1,8 ermittelt und steigt mit zunehmender Belastung an. Aufgrund gemessener Setzungsunterschiede zwischen Säule und Mudde ist durch auftretende Schubspannungen eine Lastumlagerung mit der Tiefe möglich. Dies führt zu einer Entlastung der Mudde und damit verbunden zu geringeren Verformungen.
Für die Ermittlung der Vertikalverformungen wurde eine Bemessungsgleichung hergeleitet. Bei den baupraktisch ausgeführten Flächenverhältnissen As/Ae (Säulenfläche zu zugeordneter Bodenfläche) von 0,1 bis 0,134 konnte eine Setzungsverbesserung zwischen 0,7 und 0,8 erreicht und rechnerisch nachvollzogen werden. Bezüglich des Kriechverhaltens eines mit Sandsäulen verbesserten Bodens wurde festgestellt, dass eine nennenswerte Reduzierung der Kriechverformungen erst durch eine Entlastung erreicht wird. Bei den ausgewerteten Bauvorhaben wurden Entlastungen zwischen 10 und 30% realisiert. Gegenüber unverbessertem Boden unter Erstbelastung konnte das Kriechverhalten bei 20%-iger Entlastung eines mit Sandsäulen verbesserten Bodens auf 15 bis 25% reduziert werden.

Details
Schlagworte

Titel: Untersuchungen zum Verformungsverhalten von Untergrundverbesserungen mit Sandsäulen in Böden mit organischen Anteilen
Autoren/Herausgeber: Maik Schüßler
Aus der Reihe: Veröffentlichungen des Grundbauinstitutes der Technischen Universität Berlin
Ausgabe: 1., Aufl.

ISBN/EAN: 9783844009439

Seitenzahl: 374
Format: 29,7 x 21 cm
Produktform: Buch
Gewicht: 560 g
Sprache: Deutsch

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