Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugruben" (EAB)

Mit der Herausgabe der Empfehlungen, die normenähnlichenCharakter haben, unterstützt der Arbeitskreis Baugruben der Deutschen Gesellschaft fürGeotechnik e.V. (DGGT) die Planungspraxis bei Entwurf
und Berechnung von Baugrubenumschließungen. Zurbauaufsichtlichen Einführung der Eurocodes wurde eineAnpassung der 4. Aufl age der Empfehlungen an die Vorgaben der DINEN 1997–1:2009 in Verbindung mit dem Nationalen Anhang DIN1997–1/NA:2010–12 und den ergänzenden Regelungen der DIN1054:2010–12 erforderlich. Alle Empfehlungen wurden gründlichüberprüft, soweit erforderlich überarbeitet und anneue Erkenntnisse angepasst. Wesentlich überarbeitet wurdeKapitel 10 Baugruben im Wasser . Aufgrund derfortgeschrittenen Entwicklung in der Messtechnik und dengestiegenen Anforderungen wurde Kapitel 14
Messtechnische Überprüfung und Überwachungvon Baugrubenkonstruktionen völlig neuformuliert.

Die Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben sollenhelfen,
Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschließungen zuerleichtern,
Lastansätze und Berechnungsverfahren zuvereinheitlichen,
die Standsicherheit der Baugrubenkonstruktionen und ihrerEinzelteile sicherzustellen und
die Wirtschaftlichkeit der Baugrubenkonstruktionen zuverbessern.

Mitglieder des Arbeitskreises Baugruben V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

1.1 Bautechnische Voraussetzungen für die Anwendung derEmpfehlungen (EB 1) 1

1.2 Maßgebende Vorschriften (EB 76) 2

1.3 Sicherheitskonzept (EB 77) 4

1.4 Grenzzustände (EB 78) 6

1.5 Stützung von Baugrubenwänden (EB 67) 10

1.6 Planung und Prüfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen für die Berechnung 13

2.1 Einwirkungen (EB 24) 13

2.2 Bodenkenngrößen (EB 2) 15

2.3 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17

2.4 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20

2.5 Allgemeine Festlegungen für den Ansatz von Nutzlasten(EB 3) 21

2.6 Nutzlasten aus Straßen– und Schienenverkehr (EB55) 23

2.7 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB56) 25

2.8 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Größe und Verteilung des Erddruckes 31

3.1 Abhängigkeit der Erddrucklast von der gewähltenBauweise (EB 8) 31

3.2 Größe der Gesamtlast des aktiven Erddruckes beiunbelasteter Geländeoberfläche (EB 4) 32

3.3 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteterGeländeoberfläche (EB 5) 36

3.4 Größe der Gesamtlast des aktiven Erddruckes ausNutzlasten (EB 6) 40

3.5 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB7) 42

3.6 Überlagerung von Erddruckanteilen bei belasteterGeländeoberfläche (EB 71) 44

3.7 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47

3.8 Erddruckansatz in Rückbauzuständen (EB68) 49

4 Allgemeine Festlegungen für die Berechnung 53

4.1 Nachweis der Standsicherheit (EB 81) 53

4.2 Allgemeines zu den Berechnungsverfahren (EB 11) 55

4.3 Ermittlung und Nachweis der Einbindetiefe (EB80) 59

4.4 Ermittlung der Schnittgrößen (EB 82) 63

4.5 Anwendung des Bettungsmodulverfahrens (EB 102) 66

4.6 Anwendung der Finite–Elemente–Methode (EB 103) 72

4.7 Nachweis der Vertikalkomponente des mobilisiertenErdwiderstandes (EB 9) 77

4.8 Nachweis der Abtragung von Vertikalkräften in denUntergrund (EB 84) 80

4.9 Standsicherheitsnachweise für ausgesteifte Baugruben inSonderfällen (EB 10) 82

4.10 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (EB 83) 84

4.11 Zulässige Vereinfachungen im Grenzzustand GEO–2 bzwSTR (EB 104) 89

5 Berechnungsansätze fürTrägerbohlwände 93

5.1 Lastbildermittlung für Trägerbohlwände (EB12) 93

5.2 Lastfiguren für gestützteTrägerbohlwände (EB 69) 95

5.3 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden freiaufgelagerten Trägerbohlwänden (EB 14) 97

5.4 Fußeinspannung bei Trägerbohlwänden (EB25) 99

5.5 Gleichgewicht der Horizontalkräfte beiTrägerbohlwänden (EB 15) 103

6 Berechnungsansätze für Spundwände undOrtbetonwände 107

6.1 Lastbildermittlung für Spundwände undOrtbetonwände (EB 16) 107

6.2 Lastfiguren für gestützte Spundwände undOrtbetonwände (EB 70) 109

6.3 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden freiaufgelagerten Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 19)111

6.4 Fußeinspannung bei Spundwänden undOrtbetonwänden (EB 26) 114

7 Verankerte Baugrubenwände 119

7.1 Größe und Verteilung des Erddruckes beiverankerten Baugrubenwänden (EB 42) 119

7.2 Nachweis der Kraftübertragung von der Verankerung aufdas Erdreich (EB 43) 120

7.3 Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge (EB44) 121

7.4 Nachweis der Geländebruchsicherheit (EB45) 128

7.5 Maßnahmen gegen mögliche Bewegungen vonverankerten Baugrubenwänden (EB 46) 131

8 Baugruben mit besonderem Grundriss 135

8.1 Baugruben mit kreisförmigem Grundriss (EB73) 135

8.2 Baugruben mit ovalem Grundriss (EB 74) 141

8.3 Baugruben mit rechteckigem Grundriss (EB 75) 147

9 Baugruben neben Bauwerken 153

9.1 Bautechnische Maßnahmen bei Baugruben neben bestehendenBauwerken (EB 20) 153

9.2 Berechnung der Baugrubenumschließung mit aktivemErddruck bei Baugruben neben Bauwerken (EB 21) 155

9.3 Ansatz des aktiven Erddruckes bei großem Abstand derBebauung (EB 28) 157

9.4 Ansatz des aktiven Erddruckes bei kleinem Abstand derBebauung (EB 29) 159

9.5 Berechnung der Baugrubenumschließung mit erhöhtemaktivem Erddruck (EB 22) 161

9.6 Berechnung der Baugrubenumschließung mit Erdruhedruck(EB 23) 166

9.7 Gegenseitige Beeinflussung gegeneinander ausgesteifterBaugrubenwände bei Baugruben neben Bauwerken (EB30) 170

10 Baugruben imWasser 173

10.1 Allgemeines zu Baugruben im Wasser (EB 58) 173

10.2 Strömungskräfte (EB 59) 175

10.3 Baugruben mit abgesenktem Grundwasser (EB 60) 176

10.4 Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch (EB61) 179

10.5 Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen (EB62) 183

10.6 Standsicherheitsnachweis für Baugrubenwände imWasser (EB 63) 190

10.7 Konstruktion und Bauausführung bei Baugruben im Wasser(EB 64) 195

10.8 Wasserhaltung (EB 65) 198

10.9 Überwachungsmaßnahmen bei Baugruben im Wasser (EB66) 200

11 Baugruben in nicht standfestemGebirge 203

11.1 Allgemeine Festlegungen für Baugruben in nichtstandfestem Gebirge (EB 38) 203

11.2 Größe des Gebirgsdruckes (EB 39) 206

11.3 Verteilung des Gebirgsdruckes (EB 40) 209

11.4 Belastbarkeit des Gebirges durch AuflagerkräfteamWandfuß (EB 41) 210

12 Baugruben in weichen Böden 213

12.1 Anwendungsbereich der Empfehlungen EB 91 bis EB 101 (EB90) 213

12.2 Böschungen in weichen Böden (EB 91) 214

12.3 Verbaukonstruktionen in weichen Böden (EB92) 216

12.4 Bauvorgang bei weichen Böden (EB 93) 221

12.5 Scherfestigkeit weicher Böden (EB 94) 225

12.6 Erddruck auf Baugrubenwände in weichen Böden (EB95) 231

12.7 Bodenreaktionen bei Baugrubenwänden in weichenBöden (EB 96) 235

12.8 Berücksichtigung des Wasserdruckes bei weichenBöden (EB 97) 241

12.9 Ermittlung von Einbindetiefe und Schnittgrößenbei Baugruben in weichen Böden (EB 98) 246

12.10 Weitere Standsicherheitsnachweise bei Baugruben in weichenBöden (EB 99) 249

12.11 Wasserhaltungsmaßnahmen bei Baugruben in weichenBöden (EB 100) 254

12.12 Gebrauchstauglichkeit von Baugrubenkonstruktionen inweichen Böden (EB 101) 255

13 Nachweis der Tragfähigkeit der Einzelteile 259

13.1 Materialkenngrößen und Teilsicherheitsbeiwertefür Bauteilwiderstände (EB 88) 259

13.2 Tragfähigkeit der Ausfachung vonTrägerbohlwänden (EB 47) 260

13.3 Tragfähigkeit von Bohlträgern (EB 48) 264

13.4 Tragfähigkeit von Spundbohlen (EB 49) 267

13.5 Tragfähigkeit von Ortbetonwänden (EB50) 268

13.6 Tragfähigkeit von Gurten (EB 51) 270

13.7 Tragfähigkeit von Steifen (EB 52) 272

13.8 Tragfähigkeit des Grabenverbaues (EB 53) 274

13.9 Tragfähigkeit von Hilfsbrücken undBaugrubenabdeckungen (EB 54) 275

13.10 Äußere Tragfähigkeit von Bohlträgern,Spundwänden und Ortbetonwänden (EB 85) 277

13.11 Tragfähigkeit von Zugpfählen und Verpressankern(EB 86) 280

14 Messtechnische Überprüfung und Überwachung vonBaugrubenkonstruktionen 283

14.1 Erfordernis und Zweck von Messungen undÜberprüfungen (EB 31) 283

14.2 Messgrößen und Messverfahren (EB 32) 284

14.3 Planung von Messungen (EB 33) 286

14.4 Anordnung der Messstellen (EB 34) 289

14.5 Durchführung der Messungen und Weitergabe derMessergebnisse (EB 35) 290

14.6 Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse (EB 36)291

Anhang 293

A 1: Lagerungsdichte nichtbindiger Böden 293

A 2: Konsistenz bindiger Böden 294

A 3: Bodenkenngrößen nichtbindigerBöden 295

A 4: Bodenkenngrößen bindiger Böden 297

A 5: Geotechnische Kategorien für Baugruben 300

A 6: Teilsicherheitsbeiwerte für geotechnischeGrößen 302

A 7: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fürBauteile aus Beton und Stahlbeton 304

A 8: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fürBauteile aus Stahl 307

A 9: Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fürBauteile aus Holz 308

A 10: Erfahrungswerte für Mantelreibung und Spitzendruckvon Spundwänden 309

Literatur 311

Kurzzeichen und Benennungen 323

Geometrische Größen 323

Baugrund– und Bodenparameter 323

Erddruck und Erdwiderstand 324

Sonstige Lasten, Kräfte undSchnittgrößen 324

Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept 325

Verschiedenes 326

Empfehlungen nach Nummern geordnet 327