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Über dieses Buch

Das Handbuch Geotechnik ist das Nachschlagewerk aus der Praxis für die tägliche Arbeit des Bauingenieurs und Architekten zu allen Fragen Rund um die Themen Grundbau und Bodenmechanik. Wie werden Böden klassifiziert? Wie kommt man zu einer Bettungsziffer? Welche Lastfälle sind im Deichbau maßgebend? Auf was ist bei der Ausschreibung einer Bohrpfahlgründung zu achten? Umfangreiche Informationen werden für die Anwendung strukturiert aufbereitet, hierbei werden auch Erfahrungswerte mitgeteilt. Grundlagen werden übersichtlich erläutert, die bodenmechanischen Hintergründe werden dabei streng beachtet. Materialmodelle werden so dargestellt, dass die Ermittlung ihrer Parameter aus Laborversuchen nachvollzogen werden kann. Die konzeptionelle Ausrichtung ist anwendungsorientiert, das Werk vermittelt das Fachwissen von Geotechnik-Ingenieuren für Ausbildung und Praxis.

Neu in der 2. Auflage: Wesentliche Erweiterung des Themas Baugruben in einem neuen Kapitel, Behandlung der Schlitzwandstatik im Kapitel Geotechnische Bauverfahren, Umstellung auf die europäische Normung, Aktualisierte Rechtsprechung

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Grundlagen der Geologie

Zusammenfassung
Die Geologie ist eine Naturwissenschaft, die sich mit dem Bau und der Geschichte des Erdkörpers sowie seiner Genese beschäftigt. Dabei stehen vor allem die Prozesse im Vordergrund, welche die Erde formen und sie einer ständigen Veränderung und Entwicklung aussetzen. Die endogenen Prozesse, deren Ursprung im Erdinneren liegt, sind Motor der Plattentektonik.
Conrad Boley, Lisa Wilfing, Philipp Siebert

Kapitel 2. Eigenschaften und Klassifikation von Böden

Zusammenfassung
Boden ist ein Lockergestein im oberen Bereich der Erdkruste. Er besteht aus mineralischen und gelegentlich aus organischen Substanzen (Bodenkörnern) sowie aus der Porenflüssigkeit (Porenwasser) und dem Porengas im Porenraum.
Yazhou Zou, Conrad Boley

Kapitel 3. Baugrunderkundung, geotechnische Labor- und Feldversuche

Zusammenfassung
Die Baugrunderkundung beginnt mit der Information über das Baugrundstück durch Auswertung von Unterlagen, Plänen, topografischen und geologischen Karten sowie einer Ortsbegehung. Auf dieser Grundlage wird ein Erkundungsprogramm erstellt, das Angaben über die Art der durchzuführenden Untergrundaufschlüsse, deren Kombination, Dichte und Tiefe festlegt, die Art und den Umfang der Probenahme regelt sowie gegebenenfalls in den Aufschlüssen durchzuführende Feldversuche beschreibt.
Winfried Entenmann, Yazhou Zou, Conrad Boley

Kapitel 4. Bodenmechanik

Zusammenfassung
In der Bodenmechanik werden Druckspannungen üblicherweise als positive Spannungen eingeführt. Bild 4-1 zeigt ein Volumenelement und die darauf einwirkenden Normal- und Schubspannungen.
Conrad Boley, Yazhou Zou

Kapitel 5. Nachweiskonzepte und Sicherheit in der Geotechnik

Zusammenfassung
Erste Initiativen für die Aufstellung europäischer Normen im Bauwesen gingen 1975 von einer Reihe von Hochschullehrern und Vertretern der Bauindustrie aus. Sie wurden bald darauf von der Kommission der Europäischen Gemeinschaft unterstützt, die europäische Normen als einen wesentlichen Bestandteil für die Entwicklung eines gemeinsamen Marktes betrachteten und eine Möglichkeit sahen, den freien Markt zu fördern und technische Handelshemmnisse durch Normen abzubauen. Im Jahr 1989 entschieden sich die Kommission und die Mitgliedsländer der Europäischen Union und der EFTA (European Free Trade Association), die Entwicklung und Veröffentlichung des Eurocodes an CEN (Comité Européen de Normalisation), das Europäische Normungsinstitut, zu übertragen, damit diese den Status von Europäischen Normen (EN) erhielten (Einzelheiten siehe in [28]). Die Koordination der Arbeit an den Eurocodes wurde dem Technischen Komitee (TC) 250 „Eurocodes für den konstruktiven Ingenieurbau“ (Structural Design) übertragen.
Bernd Schuppener

Kapitel 6. Wasserhaltung

Zusammenfassung
Zur Entwässerung tiefer, in das Grundwasser eintauchender Baugruben und Baukörper ist es erforderlich, zur Ausführung von Tiefbau- und Rohbauarbeiten temporäre Maßnahmen der Wasserhaltung zu ergreifen. Dabei ist es unerheblich, ob Baugruben durch vertikale oder horizontale Abdichtungsmaßnahmen in Form von Verbauwänden, Dichtungssohlen oder durch Einbindung dichter Baugrubenwände in einen Nichtleiter vor anströmendem Grundwasser gesichert sind oder Baukörper ohne Baugrubensicherungsmaßnahmen in geböschten Baugruben ohne Schutz gegen anströmendes Grundwasser errichtet werden.
Siegfried Stelzig

Kapitel 7. Umweltgeotechnik und Kampfmittelräumung

Zusammenfassung
Industrielle Tätigkeiten und Produktionsprozesse haben in den letzten hundert Jahren mitunter zu weitreichenden und im Einzelfall gravierenden Belastungen der Umweltmedien Boden, Wasser und Luft geführt. Altstandorte der Industrie, auf denen in der Vergangenheit mit wasser- bzw. umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worden ist, oder Altablagerungen, wie z. B. ungesicherte Deponien, sind nicht selten für die Freisetzung ökotoxischer Substanzen verantwortlich. Verschiedenste Schädigungen der belebten Umwelt waren bzw. sind die Folge, die als Verschlechterung der Umweltqualität und als Folge der Anreicherung von Toxinen in der Nahrungskette über die jeweiligen Wirkungspfade Boden – Gewässer – Luft – Pflanze – Tier – Mensch in gesundheitlichen Beeinträchtigungen der biotischen Welt zum Ausdruck kommen können.
Claas Meier, Roland Börger

Kapitel 8. Geotechnische Bauverfahren

Zusammenfassung
In Kapitel 8 werden die wesentlichen geotechnischen Bauverfahren beschrieben. Sie werden in der Praxis auch als „schwerer“ Spezialtiefbau bezeichnet. Schwer im Sinne von schwerem Gerät und hohen Lasten, die hier bewegt werden (Bild 8-1).
Gebhard Dausch, Jörg Zimbelmann

Kapitel 9. Baugrundverbesserung

Zusammenfassung
Das Kapitel „Baugrundverbesserung“ im Spezialtiefbau soll aufzeigen, dass es neben den konventionell verwendeten Tiefgründungen wie z. B. Pfählen eine Vielzahl von alternativen Gründungsverfahren gibt. Es gliedert sich in folgende Unterkapitel.
Wolfgang Wehr, Ulrich Trunk

Kapitel 10. Flachgründungen

Zusammenfassung
Flachgründungen übertragen die Lasten aus dem Bauwerk im Wesentlichen über eine in horizontaler Richtung ausgedehnte, ebene Gründungssohle in den Baugrund. Zu den Flachgründungen gehören
  • Einzelfundamente
  • Streifenfundamente
  • Fundamentroste und
  • Fundamentplatten.
Karl Morgen, Sonja Seegert

Kapitel 11. Pfahlgründungen

Zusammenfassung
Pfahlgründungen als heute gängigste Ausführungsform von Tiefgründungen kommen in der Regel dann zum Einsatz, wenn für den Abtrag von Lasten in den Baugrund Bodenschichten mit geringer Tragfähigkeit oder auch freies Wasser überbrückt werden müssen, d. h. wenn eine Flachgründung zu starken Setzungen, Verkantungen oder sogar zum Versinken des Bauwerks führen würde. Dazu werden Einzelpfähle, z. B. zum Abtrag konzentrierter Einzellasten unter Stützen, sowie Pfahlgruppen hergestellt. Die Gründungen hoher schlanker Bauwerke mit sowohl hohen konzentrierten Lasten als auch extremen Anforderungen hinsichtlich der Gebrauchstauglichkeit und zulässiger Verformungen werden seit den 1990er Jahren vermehrt auch als kombinierte Pfahl-Plattengründungen geplant und ausgeführt.
Jörg Zimbelmann, Conrad Boley, Yashar Forouzandeh

Kapitel 12. Baugruben

Zusammenfassung
Baugruben sind Ingenieurbauwerke, welche im Wesentlichen aus einem oder zwei Bauteilen bestehen, und zwar der Baugrubenwand und einer ggf. erforderlichen Dichtsohle. Baugrubenwände können als Böschungen oder als Stützbauwerke ausgeführt werden. In diesem Kapitel werden die verschiedenen möglichen Stützbauwerke vorgestellt. Bei der Ausführung von weitgehend wasserdichten Baugrubenkonstruktionen sind bei durchlässigen Böden auch Abdichtungssohlen herzustellen, auf die ebenfalls detailliert eingegangen wird.
Kurt-Michael Borchert, Fabian Kirsch, Jens Mittag

Kapitel 13. Böschungen, konstruktive Hangsicherungen und Stützkonstruktionen

Zusammenfassung
Böschungen sind schräg abfallende Geländeflächen, wie sie z. B. bei Einschnitten und Dämmen im Straßen- und Bahnbau hergestellt werden. Natürlich anstehendes geneigtes Gelände wird im Allgemeinen als „Hang“ bezeichnet.
Dietmar Adam, Paul Waibel, Johannes Giere, Edelbert Vees

Kapitel 14. Tunnelbau und unterirdischer Hohlraumbau

Zusammenfassung
Der Verkehrstunnelbau in Deutschland begann 1837. Es ging damals um den Bau von drei Eisenbahntunneln auf der Strecke Köln-Aachen: der 1620 m lange Königsdorfer Tunnel bei Groß-Königsdorf, der Ichenberger Tunnel bei Eschweiler und der Nirmer Tunnel bei Eilendorf. Alle drei Tunnel wurden bereits im Jahr 1841 in Betrieb genommen. Sie sind heute aufgeschlitzt bzw. durch Neubauten ersetzt. Der älteste noch in Betrieb befindliche Bahntunnel in Deutschland ist der 1843 eröffnete Buschtunnel bei Aachen.
Alfred Haack, Conrad Boley, Yashar Forouzandeh

Kapitel 15. Geotechnik im Hochwasserschutz

Zusammenfassung
Der Hochwasserschutz an Binnengewässern ist von unterschiedlichen Randbedingungen geprägt, die vom Planer zu berücksichtigen sind. Oft sind diese Vorgaben widersprüchlich und müssen in einem Abwägungsprozess zueinander gewertet werden. Die Randbedingungen für einen Hochwasserschutz sind.
Helmut Ferrari

Kapitel 16. Geotechnische Messverfahren

Zusammenfassung
In der Geotechnik kommt den verschiedenen Messverfahren bereits seit Jahrzehnten eine besondere Bedeutung zu. Der Baugrund, sei es Fest- oder Lockergestein, lässt auf Grund seiner Heterogenität im Allgemeinen nur eine begrenzte Schärfe bei der Festlegung von Kennwerten bzw. Materialeigenschaften zu.
Roman Marte, Florian Scharinger, Monika Paulus-Grill, Werner Lienhart

Kapitel 17. Baugrund- und Tiefbaurecht

Zusammenfassung
Das Baugrund- und Tiefbaurecht, eine der zentralen und höchst spezialisierten Materien des deutschen Baurechts, beschäftigt seit vielen Jahren, in unterschiedlichen Ausprägungen, Rechtsprechung und Wissenschaft. Nichts desto trotz hat es bis zur zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts bedurft, als dieses Gebiet nachhaltiger bearbeitet und zu Beginn der 1980er Jahre dann wissenschaftlich detailliert betrachtet wurde. Dieses Rechtsgebiet kann im Rahmen dieses Beitrags nicht in allen Einzelheiten und Facetten dargestellt werden.
Klaus Englert, Bastian Fuchs

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