Untersuchung und Festigkeitslehre des Baugrundes

477 Pages·1963·18.506 MB·German

by  Dr. techn. K. Széchy (auth.)

Der Grundbau
Von
Dr. tedm. K. Szechy
Professor fur Grundbau und Tunnetbau
an der Tedmischen Universitat fur Bauwesen und Ardlltektur in Budapest
In zwei Banden
Erster Band
Untersumung und Festigkeitslehre
des Baugrundes
Wien
Springer .... Verlag
1963
Untersuchung und Festigkeitslehre
des Baugrundes
Von
Dr. techno K. Szechy
Professor ffir Grundbau und Tunnelbau
an der TedIDlsmen liniversit1it ffir Bauwesen und Armitektur in Budapest
Neubearbeitung
der zweiten ungarismen Auflage
Mit 294 T extabbildungen
Wien
Springer ... Verlag
1963
Der vorliegenden deutschen Bearbeitung liegt die zweite Auflage der unter dem Titel
"Alapozas. 1. Kotet: Az altalaj mint szerkezeti anyag"
im Vedag Miiszaki Konyvkiad6, Budapest, erschienenen ungarischen Ausgabe
(Copyright, 1957, by Dr. Szechy Karoly) zugrunde
ISBN-13: 978-3-7091-8106-5 e-ISBN-13: 978-3-7091-8105-8
DOl: 10.1007/978-3-7091-8105-8
ABe Rechte vorbehalten
Ohne ausdriickliche Genehmigung des Verlages
ist es auch nicht gestattet, dieses Buch oder Teile daraus
auf photomechanischem Wege (Photokopie, Mikrokopie)
oder sonstwie zu vervielfiiJtigen
© 1963 by Springer.VerlagjWien
Vorwort
Das vorliegende Buch ist aus den praktischen Bedurfnissen des Hochschul
unterrichtes entstanden und in seiner ersten ungarischen Ausgabe 1952 in
Budapest erschienen. Es hat jedoch auch in der Ingenieurpraxis Aufnahme
gefunden, so daB es in wenigen Jahren notwendig war, eine neue und gerade
auf dem Gebiet der in der Praxis auftretenden Fragen wesentlich erweiterte
Auflage herauszugeben, die 1957 erschienen ist. Auf der zweiten ungarischen
Auflage beruht diese deutsche Dbersetzung und Bearbeitung, vermehrt durch
die wichtigsten neueren Ergebnisse.
Ich wollte in diesem Werk dem Studierenden und dem Ingenieur der Praxis
diesem vor allem - die im Bauwesen noch nicht genugend genutzten Erkenntnisse
der in letzter Zeit zu immer groBerer Bedeutung gelangten angewandten
Bodenmechanik im Rahmen einer Festigkeitslehre und Materialkunde des Bau
grundes in der dem Bauingenieur vertrauten Sprache dieser Disziplinen nahe
bringen. Es solI ihm hier der Weg gewiesen werden, die Forschungsergebnisse
der wissenschaftlichen Bodenmechanik in der Praxis im Sinne einer groBeren
Sicherheit, aber auch einer besseren Wirtschaftlichkeit der Bauwerke anzuwenden.
In einem folgenden zweiten Band werde ich die praktischen EntwurfR- und
AusfUhrungsmethoden der verschiedenen Grundungsarten behandeln.
Das Manuskript des vorliegenden Buches wurde von den Herren Dipl.-Ing.
K. GRUND, Assistent am Institut fUr Grundbau und Bodenmechanik der
Technischen Hochschule in Wien, und Dipl.-Ing. H. MEISSNER von der Firma
Grun & Bilfinger, Dusseldorf, sorgfiiJtig durchgesehen und uberarbeitet. Fur
ihre wertvolle und gewissenhafte Arbeit, die sie vor allem aus rein wissenschaft
lichem Interesse und in freundlicher kollegialer Hilfsbereitschaft ubernommen
haben, mochte ich ihnen an dieser Stelle meinen herzlichsten Dank sagen.
Gleichzeitig mochte ich meinen Dank an Herrn Prof. Dr. A. KEZDI, Budapest,
fUr seine wertvollen Ratschlage und an Herrn Dr.-Ing. L. VARGA, Oberassistenten
der Technischen Hochschule Budapest, fur die Ausarbeitung der Zahlenbeispiele
wiederholen. SchlieBlich danke ich dem Springer-Verlag fur die sorgfaltige
Arbeit und groBzugige Ausstattung, die er daran gewendet hat, diesE's Buch
auch den deutsch sprechenden Fachkollegen zuganglich zu machen.
Budapest, im Sommer 1962
K. Szechy
Inhaltsverzeichnis
Seite
I. Entstehung und Untersuchung des Baugrundes.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
A. Entstehung und Einteilung der verschiedenen Baugrundarten 1
1. Festgesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
a) Faktoren, welche die Festigkeit des Gesteins beeinflussen . . . . . . . 3
<X) KorngroBe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
fJ) Porositat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
y) GefUgeverhaltnisse (KristallgefUge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
b) Zerkleinerung der Festgesteine und Entstehung der Lockergesteine 6
<X) Physikalische Verwitterungsfaktoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
fJ) Chemische Verwitterung .................................. 7
y) Physikalisch.biologische Verwitterung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2. Geologische Einteilung der Baugrundarten ....................... II
a) Aolische Boden (Windsedimente).............................. 12
b) Alluviale Bodenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3. Physikalische Einteilung der Boden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
a) Einteilung nach der KorngroBe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
<X) Kiesboden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . .. 15
fJ) Sandboden .............................................. 15
y) Mehlsandboden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15
b) Einteilung nach den plastischen Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . .. 16
<X) Tonboden ............................................... 17
fJ) Sandiger Ton (Lehm) ................................... " 21
y) Schluff.................................................. 22
c) Einteilung der Boden nach den Zustandskennziffern. . . . . . . . . . .. 22
<X) Relative Dichte ........................................ " 22
(J) Konsistenzzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 22
d) Organische Boden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23
<X) Humus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23
fJ) Organischer Schluff (Faulschlamm). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23
y) Organischer Ton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23
<5) Torf ............ . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . .. 24
s) Junge Anschiittungen ............................... '.' . ... 24
e) Bodenarten, die sich im Zustand der Verfestigung befinden . . . .. 24
<X) LoB. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . .. . .... . . . .. . .. . . . ... . ..... 24
fJ) Mergel .................................................. 26
f) Bodenarten, die sich im Verwitterungsstadium befinden ........ 26
g) Fur ?rii?dun$.szwecke schlecht geeignete Bodenarten . . . . . . . . . .. 26
<X) Kornlge Boden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 26
fJ) LoB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 26
y) Frische, lockere Anschuttungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 27
<5) Bindige Boden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 27
s) Organische Boden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 27
4. Die wichtigsten physikalischen und mechanischen Eigenschaften der
verschiedenen Bodenarten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 28
a) Druckbeanspruchung und Druckfestigkeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
<X) Das Porenvolumen ..................................... " 29
fJ) Elastische Zusammendriickbarkeit der Korner. . . . . . . . . . . . . .. 29
VIII Inhaltsverzeichnis
Seite
,,) Wassergehalt des Bodens ................................. 30
~) Mineralogische Beschaffenheit und Art des Kornaufbaues . . .. 30
e) Durchlassigkeit des Bodens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 30
C) Chemische Eigenschaften. . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . .. 30
7J) Elastizitatsmodul...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 30
0) POISsONscher Faktor ..................................... 32
b) Scherbeanspruchung und Scherfestigkeit....................... 34
Ot) Gleichgewicht in einem idealisierten kornigen Boden. . . . . . . .. 36
p) lnnere Reibung ......................................... : 38
,,) Kohasion... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39
~) Scherfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 41
B. Methoden der Baugrundaufschliel3ung und die diesbeziig
lichen Griindungsvorschriften............. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 41
1. Ziel und Aufgabe der Baugrundaufschliel3ung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 41
2. Voruntersuchungen (geologische Untersuchungen und ortliche Be-
sichtigung der Baustelle) ........... :........................... 42
3. Unmittelbare Bodenaufschliel3ung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44
a) Schiirfgrube und Schiirfschacht ............................... 45
b) Waagrechte Schiirfstollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48
c) Probebohrungen....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48
Ot) Probebohrungen zur ausschliel3lichen Feststellung der Schicht-
folge (Erkundungsbohrungen) .............................. 49
p) Probebohrungen fUr genaue bodenmechanische Untersuchungen 50
,,) Kernbohrungen .......................................... 61
~) Tiefbohrungen ........................................... 63
e) Bohrungen fUr andere Zwecke .. '" . ....... . ... . . .. . .. .. . .. 66
4. Die Entnahme von Bodenproben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
a) Probeentnahme bei Erkundungsbohrungen zur Bestimmung der
Bodenschichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 66
b) Probeentnahme fiir ausfiihrliche Bodenuntersuchungen . . . . . . . . .. 67
c) Die Entnahme von ungestOrten Bodenproben . . ... ..... . .. .. ... 68
Ot) Entnahmegerate fiir bindige Boden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 68
P) Entnahmegerate fiir kornige Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 72
d) Vorschriften fUr die Entnahme der Bodenproben. . . . . . . . . . . . . .. 75
Ot) Sowjetische Vorschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
P) Deutsche Vorschriften .................................... 76
5. Die Austeilung und Tiefe der Bodenaufschliel3ungen. . . . . . . . . . . . . .. 77
6. Die Untersuchung der Grundwasserverhaltnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
a) Die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Boden-
schichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 80
b) Hydrologische Schiirfbohrungen............................... 81
7. Bodenuntersuchung durch Probebelastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83
a) Probebelastung an der Oberflache ............................ 83
Ot) Die Durchfiihrung der Probebelastung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 84
P) Mangel und Auswertung der Probebelastung . . . . . . . . . . . . . . .. 86
,,) Probebelastungen mit trberflutung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 90
b) Probebelastung im Bohrloch ................................. 90
Ot) Lotrechte Probebelastung im Bohrloch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 90
P) Waagrechte Probebelastung im Bohrloch ................ ... 92
c) Bodenuntersuchung durch Probepfahle ............ . . . . . . . . . . .. 94
d) Sondierungen (Sondenbohrungen, Sondenrammungen)........... 96
Ot) Schwedischer Sondenbohrer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 97
P)
Spiilsonde nach 1:ERZAGHI ................................. 97
,,) KUNZEL-PAPRoTHsche Rammsonde ......................... 98
~) Tiefsondierungen (Penetrometer) ........................... 101
Inhaltsverzeichnis IX
Seite
8. Geophysikalische Bodenuntersuchungen .......................... 104
a) Geoelektrische Bodenuntersuchung ............................ 105
<X) Tiefensondierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 109
fl) Profilmessung.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 111
y) Grundwasserforschung .................................... 113
b) Seismische Bodenuntersuchung ............................... 114
c) Dynamische Bodenuntersuchung .............................. 116
d) Bodenuntersuchung mit radioaktiven Isotopen ................. 123
e) Linienartige BodenaufschlieI.lung .............................. 125
9. Plan der BaugrundaufschlieI.lung ................................ 127
a) Einteilung der Bauwerke und der Baugrundarten .............. 127
<X) Die Einteilung der Bauwerke mit Riicksicht auf ihre Griindung 127
fl) Einteilung des Baugrundes mit Riicksicht auf die fUr die
Griindung maI.lgebende Bodenschichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 128
y) Die verschiedenen Grade der BodenaufschlieI.lungen ......... 128
b) Die Reihenfolge der Untersuchungen .......................... 129
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 129
II. Die Festigkeitslehre des Baugrundes ................................... 131
A. Die Grenzspannung (zulassige Belastung) des Bodens hei
Flachgriindungen .............................................. 137
1. Bestimmungen der zulassigen Bodenspannungen auf Grund von
Erfahrungswerten .............................................. 138
2. Die Bestimmung der Bodentragfahigkeit durch Probebelastung. . . .. 139
3. Theoretische Verfahren fUr die Berechnung der zulassigen Boden-
pressungen .................................................... 142
a) Bruchverfahren ............................................. 142
Bruchverhhren unter Voraussetzung ebener Gleitflachen ........ 146
<X) Die Theorie von RANKINE (RITTER) ..................... 146
fl) Die TERZAGHISche Theorie mit Annahme ebener Gleitflachen 149
Bruchverfahren, bei denen die Verschiebung entlang verschieden
geformter Gleitflachen erfolgt .............................. 153
<X) Das von BmsMAN erganzte PRANDTLsche Verfahren ....... 158
fl) Theorie von SCHULTZE .................................. 165
y) Neuere Untersuchungen von TERZAGHI ................... 165
(5) Das Verfahren von MIZUNO ............................. 167
s) Die Berechnung del' Tragfahigkeit nach MEYERHOF ........ 170
n
Vergleich zwischen den einzelnen Tragfahigkeitsformeln und
ihren Beiwerten. Sicherheitsfaktoren ..................... 173
b) AuI.lere Einfliisse auf die Bruchfestigkeit ...................... 179
<X) EinfluI.l der Richtung der auI.leren Belastung ............... 179
Das Verfahren von SOKOLOWSKI ........................... 180
Das Verfahren von DUBROW .............................. 181
Das Verfahren von SCHULTZE ............................. 182
Das Verfahren von MEYERHOF ............................ 183
fl) Grenzspannung unter ausmittiger Belastung ................ 186
Die Theorie von SCHUTTE................................. 186
Berechnungsverfahren nach DE BEER ....................... 190
Die Methode von MEYERHOF .............................. 191
y) Der EinfluI.l der GnmdriI.lform des Griindungskorpers auf die
zulassige Bodenpressung .................................. 192
Versuchsergebnisse (KOGLER, AWHHORN, MEISCHEIDER, KEZDI,
Degebo) ................................................ 192
Die Formeln von SCHULTZE ............................... 195
Die Erweiterung des Verfahrens von MEYERHOF fUr die zu
lassigen Bodenpressungen unter Fundamenten mit geschlosse-
ner GrundriI.lform ...................................... 196
Das Verfahren von MIZUNO fUr kreisf6rmige Griindungsflachen 197
x Inhaltsverzeichnis
Seite
d) Ein£luJ3 der geneigten Ober£lii.che (bzw. ungleichmiWiger
Griindungstiefe) auf die Bestimmung der zuliissigen Boden
pressungen fiir Griindungen oberhalb einer Boschung.. . . . . .. 200
c) Spannungszustand und Bruchbelastung fiir den Sonderfall voll-
kommen plastischer BOden (91 = 0) ........................... 204
(X) Die Berechnung des Spannungszustandes und der Bruchfestigkeit
nach J AKY .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 205
(J) Die Berechnungsweise nach TSCBEBOTARIOFF-WILSON . . . . . . .. 207
d) Die Bestimmung der zulassigen Bodenpressungen nach den
Defonnationsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 209
(X) Die Methode von FROBLICH-MAAG . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. 210
(J) Die Berechnungsmethoden verschiedener sowjetischer Forscher 213
Das Verfahren von MAsLOW ............................... 214
Das Verfahren von J AROPOLSKIJ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 214
y) Das Verfahren von J AxY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 215
4. Amtliche Vorschriften liber die Bestimmung der zulassigen Boden-
pressung. . . . • . . . . • • . • • • . . . • . . . . • . . . . . . . • • • • • . . • . . . . . . . . . . . . . . .. 217
a) Die ungarischen Griindungsvorschriften........................ 219
(X) Zulassige Bodenpressungen fiir kOrnige BOden ............... 219
(J) Zulassige Bodenpressungen fiir bindige Boden ............... 221
y) Zuliissige Spannungen fUr makroporose BOden .............. 222
d) Zulassige Spannungen flir FelsbOden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 222
e) Zulassige Spannungen fiir ausmittige Belastungen . . . . . . . . . .. 222
b) Vergleich der ungarischen Normen mit einigen anderen Griindungs-
vorschriften. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 222
(X) Die sowjetische Norm I-TU 6-48 .......................... 228
(J) Die polnische Griindungsvorschrift PN-55 B-03020 .......... 229
y) Die deutsche Griindungsvorschrift DIN 1054 . . . . . . . . . . . . . . .. 229
d) Vergleich der Vorschriften liber FelsbOden .................. 230
e) Vergleich der Vorschriften libel' makroporose Boden ......... 230
5. Zahlenbeispiele ................................................. 231
a) Tragfahigkeitsverfahren ...................................... 231
b) Defonnationsmethoden ....................................... 233
c) Die Anwendung der Griindungsvorschriften....... . . . . . . . . . . . .. 234
Literatur .................... '. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 235
B. Spannungsverteilung im Baugrund ........................... 236
1. Bestimmung der Spannungsverteilung nach der Elastizitti,tslehre .... 236
a) Spannungsverteilung unter einer Punktlast .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. 241
(X) BousslNEsQs Theorie ..................................... 241
(J) Die Theorie von FROHLICH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 251
y) Die Theorie von CERUTTI-OHDE ........................... 255
d) Die Theorie von WESTERGAARD ........................... 255
b) Linienbelastung an der Oberflache ............................ 256
(X) BousslNEsQs Theorie ...................... '. .............. 256
(J) FROBLICHS Theorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 258
c) Spannungsausbreitung infolge einer Streifenlast ................ 259
(X) Gleichmal3ig verteilte Belastung ........................... 260
(J) Parabelformige Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 263
y) DreieckfOrmige Belastung ................................. 264
d) TrapezfOrmige Belastung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 265
e) GlockenfOrmige Belastung ................................. 266
d) Spannungsberechnung WIter Flachenlasten. Einflul3werte fUr die
Spannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 266
(X) Spannungsverteilung WIter Kreisflache ..................... 266
(J) Spannungsverteilung unter Rechteckflachen (STEINBRENNER) . 270
y) Spannungen untel' Belastungsflachen beliebiger Form (NEWMARK) 276
Inhalt sverzeichnis XI
Seite
2. Bestimmungen del' Spannungen bei Annahme geschlossener Spannungs-
gebiete ......................... : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 280
a) Die Theorie von STROHSCHNEIDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 280
b) Annahme linearer Spannungsausbreitung (KOGLER) ............. 281
c) Die neuere Theorie von KOGLER ............................. 283
d) Freiberger Versuche iiber die Druckausbreitung (KOGLER-GoRNER-
SCHEIDIG) .................................................. 283
e) Die Grenztiefentheorie von JAKY ............................. 285
3. Sonstige Faktoren, durch die die Ausbreitung und Verteilung del'
Spannungen beeinflu13t wird .................................... 289
a) Theorie von BENDEL.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 289
b) Del' Einflu13 del' Griindungstiefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 290
c) EinfluB del' Bodenschichtung ................................. 291
(X) Tiefliegende steife Schicht ................................. 292
fJ) Tiefliegende weiche Schicht ............................... 293
y) Die Wirkung einer eingebetteten Schicht ................... 294
6) POKROWSKIJS Vorschlag zur Erfassung del' Wirkung mehrerer
Schichten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 294
s) Beliebige Schichtung ..................................... 296
d) Del' Einflu13 del' Steifigkeit des Grundkorpers .................. 296
e) Del' Einflu13 del' Reibung in del' Sohlfuge sowie del' Einflu13 einer
ausmittigen Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 297
4. Zahlenbeispiele fiir die Spannungsberechnung..................... 297
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 301
C. Setzungsberechnung •........................................... 302
1. Die Bestimmung del' Zusammendriickungen durch Zusammenhange del'
Elastizitatslehl'e. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 304
a) Die Theorie von BOUSSINESQ und SCHLEICHER ................. 305
b) Die Methode von STEINBRENNER und NEWMARK ............... 308
c) Das Verfahl'en von FROHLICH unter Benutzung eines genaherten
Elastizitatsmoduls von konstanter GroBe...................... 311
d) Das Naherungsverfahren von TERZAGHI mit lineal' veranderlichem
Elastizitatsmodul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 313
2. Setzungsberechnlmg auf Grund geschlossenel' Spannungsbel'eiche untel'
Verwendung des kennzeichnenden Zusammendriickungsmoduls (Steife-
zahl) .......................................................... 315
a) Konstante Spannung und Zusammendl'iickbal'keit, dul'ch lotl'echte
Ebenen begl'enztel' Spannungsbel'eich .......................... 316
b) Lineal'e Spanlllmgsausbreitung nach KOGI,ER .................. 318
c) Auch in lotl'echtel' Richtung begrenztel' Spannungsbel'eich ...... 319
(X) Die Gl'enztiefentheol'ie von JAKY .......................... 319
fJ) Das Vel'fahl'en von BENDEL.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 320
d) Zahlenbeispiele.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 321
3. Setzungsbel'echnung bei unmittelbal'el' Vel'wendung del' Kompl'essions
kul've und nach del' Elastizitatslehl'e bel'echnete Spannungen (elementare
Summierungsmethode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 323
a) Setzungsbel'echnung mit Hilfe eines genauen Zusammendriickungs-
moduls (Steifezahl) .......................................... 324
b) Elemental'e Setzlmgsaddition ................................. 326
c) Die Fehlel' del' Setzungsbel'echnungen ......................... 328.
4. Setzungsbel'echnung bei El'fassung weitel'el' Einfliisse .............. 329-
a) Die Methode del' gleichwel'tigen Schichtdicke nach TSITOWITSCH. 329,
b) Bel'echnung von JEGOROW ................................... 331
XII Inhaltsverzeichnis
Selte
c) Geniihertes Berechmmgsverfahren unter Benutzung der Fliel3grenze 333
d) Zahlenbeispiele .............................................. 333
5. Berechnung des zeitlichen Setzungsverlaufes...................... 335
a) Eindimensionale Konsolidation ............................... 338
b) Zweidimensionale Konsolidation .............................. 341
c) Niiherungslosung fiir Grundaufgaben .......................... 345
6. Aus sekundarer Zeitwirkung entstehende Setzung................. 345
7. Vorschriften fiir die Setzungsberechnung ......................... 347
a) Wann solI eine Setzungsberechnung durchgefiihrt werden? ...... 347
ex) Nach MSz 15002 .......................................•. 347
p) Nach den sowjetischen VOl'schriften lund TU 6·48 ......... 347
y) Nach den polnischen Vorschriften .......................... 347
15) N~ch DIN 1054 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 348
b) V orschriften iiber die Methode del' Setzungsberechnungen . . . . .. 348
ex) Berechnung del' Spannungen .............................. 348
P) Die Annahmen iiber die Grenztiefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 349
c) Die Beriicksichtigung del' Steifigkeit des Griindungskorpers ..... 349
d) Zulassiges Mal3 del' Setzungen ................................ 349
e) Zeitlicher Verlauf del' Setzungen .............................. 350
ex) Die Richtlinien in den Vorschriften I-TU 6-48 .............. 350
P) Die Vorschriften del' Norm DIN 4019 ...................... 350
8. Setzungen durch seitliches Ausweichen des Bodens ........••..••.• 351
9. Die Berechnung del' aus dynamischen Einfliissen entstehenden
Setzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 353
Literatur . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • .. 357
D. Ursachen der Setzungen, Setzungsunterschiede, Mal3nahmen
gegen schadliche Setzungen ................................... 358
1. Ursachen der Setzungen........................................ 358
a) Die Setzung beeinflussende Faktoren im FaIle statischer Belastung 359
ex) EinfluJ3 del' Breite des Bauwerkes ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 359
P) EinfluJ3 der Form des Griindungskorpers ................... 361
y) Der Einflul3 der Steifigkeit des Bauwerkes ................. 362
Die Steifigkeit des Griindungskorpers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 362
Die Steifigkeit des Bauwerkes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 363
15) Der Einflul3 del' Griindungstiefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 365
e) Del' EinfluJ3 del' Beschaffenheit des Baugrundes ............. 366
b) EinfluJ3faktoren auf Setzungen, die infolge dynamischer Belastungen
auftreten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 366
ex) Del' EinfluJ3 von Pfahlrammungen ......................... 367
P) Del' EinfluJ3 des Verkehrs ................................. 367
y) EinfluJ3 del' Schwingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 368
c) Setzungen infolge Grundwassereinwirkungen ................... 368
ex) Die Zunahme des Wassergehaltes des Bodens ............... 368
p> Die Schwankung des Grundwasserspiegels .................. 368
y) Die Bewegung des Grundwassers .......................... 370
d) Durch Bodenauflockerung und AushOhlung auftretende Setzungen 370
ex) Bodenaushub von del' Oberflache .......................... 371
P) Benachbarte Tiefgriindung (Brunnenabsenkung usw.) ........ 372
y) Unterirdische kiinstliche Hohlraume ........................ 372
15) Erdrutschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 373
e) Setzungen infolge chemischer und physikalischer Einfliisse ..... 373
ex) Chemische Einwirkungen .................................. 373
P) Physikalische Einfliisse ................................... 374