Geologenkompass – ein Werkzeug der Feldaufnahme

Der Geologenkompass ist trotz der vielen anderen verfügbaren Hilfsmittel wie z.B. GPS, Drohnen, Iphone-Apps etc. ein unverzichtbares Werkzeug bei der Feldaufnahme. Dabei ist die Einmessung von Kluftflächen im Festgestein zur Aufnahme des Gebirges sicherlich die bekannteste Anwendung. Aber einen Geologenkompass dabei zu haben, kann auch z.B. bei der Interpretation von Rutschungen im Lockergesteinsbaugrund von Vorteil sein.

Die Neigung des Anrisses und seine Fallrichtung sind schnell und präzise zu bestimmen. Damit ergibt sich ein Bild über die Richtung der Rutschungsbewegung, die dann auch schnell übersichtlich in Karten, Planunterlagen oder Risswerken eingetragen werden kann. Die Bestimmung der Neigung von Böschungen und deren lokale Fallrichtungen sind mit dem Geologenkompass aufzunehmen und gutachterlich exakt darzustellen. Ein „teurer“ Geologenkompass ist für uns also nach wie vor ein unverzichtbares Arbeitswerkzeug.

Einmessung einer Rutschungsfläche mit dem Geologenkompass

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

CPT – Drucksondierungen in Geo5-Stratigrafie

Für die Baugrunduntersuchung mit Interpretation der erkundeten Baugrundschichten eignet sich die Drucksondierung CPT nach DIN EN ISO 22476-1 (früher in der Norm DIN 4094-1). Es werden dabei mit dem Cone-Penetration-Test (CPT) der Spitzenwiderstand und die Reibung einer statisch in den Boden gedrückten Sonde aufgezeichnet und in jeder Tiefe auch der Porenwasserdruck am Spitzensensor gemessen. Die Daten werden in kleinen diskreten Schritten aufgezeichnet.

Ausdruck aus Geo5 – Stratigraphie

Nachfolgend ist eine Interpretation möglich, die neben den Scherparametern und Steifigkeiten im Lockergestein auch Rückschlüsse auf die jeweils in der Tiefe von der Sonde durchfahrene Bodenart zulässt. Wir nutzen zur Interpretation das Verfahren nach ROBERTSEN 2010 welches in der Geo5-Suite im Modul „Stratigrafie“ implementiert ist. Nach einer ersten automatischen Erstinterpretation können dann die Einzelschichten zusammengefasst werden. Besonders komfortabel ist es, dass im Vorfeld die Bodenarten mit ihren lokalen Namen (siehe oben baustellenbezogener Unterschied zwischen „braunem Ton“ und „grauem Ton“) zugeordnet werden können. Alle Ergebnisse werden in das 3D-Baugrundmodell integriert und sind dann mit Vermessungsdaten und anderen Interpretationshilfen wie z.B. Luftbildern aus den Befliegungen mit der hochgenauen Vermessungsdohne zu überlagern. Das 3D-Modell mit allen Interpretationen können wir auch als ifc-Modell für die BIM-Koordination auf der Baustelle zur Verfügung stellen.

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Praxistag GEORADO – Wir sind dabei

Sehr geehrte Damen und Herren,

Die Wissenskultur in unserer Gesellschaft ist ungebrochen. Es entstehen neue Formen der Innovation und des gemeinsamen Forschens. Wissen wird zunehmend zum Gemeingut, doch werden im gleichen Atemzug Anforderungen immer komplexer.

Georado strebt eine neue, kollaborative Form der Wissensaneignung an, um sich damit auf die neuen Gegebenheiten des Zeitgeistes anzupassen. Wir setzen den Fokus hin zum lebenslangen Lernen und zur Vermittlung von praktischen Methoden.

Auch das Prinzip der Vernetzung dominiert Georado. Ein Netzwerk aus Partnern, Forschung und Bildung hilft uns diesen Weg weiter zu verfolgen. Es macht uns stark in unserem Bestreben neue Wege in der digitalen Kommunikationstechnologie zu gehen, denn diese verändern unser Leben grundlegend.

Der Praxistag ist ein zentraler Baustein dieses Weges. Der Focus 2021 liegt auf Innovation und Nachhaltigkeit am Bau und in der Geotechnik. Wir werden diesen Praxistag Vorort gestalten und unsere geschaffene Netzwerkkompetenzen mit unseren Partnern weiter ausbauen.

Termin: 14./15.07.2021

Thema: „Zukunftsweisende Innovationen und Umweltverträglichkeit am Bau und in der Geotechnik“

Workshops:

  1. „Innovative Schutzbauten gegen Steinschlag, Muren und Lawinen“
  2. „Ressourcenschonendes und umweltbewusstes Bauen mit Geokunststoffen“
  3. „Smart Anchor – Echtzeitbeobachtung von Ankern, Pfählen und Bodennägeln“
  4. „Aktuelle Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten Hochwasserschutzsysteme und Hochwassersicherheit“
  5. „Intelligente Schutzsysteme – mehr als eine Alarmierung“
  6. „Sichtbarmachen von Injektionen – was passiert da eigentlich im Baugrund“
  7. „BIMDrill – Modulares Mess- und Datenverarbeitungssystem für Ankerbohrgeräte“
  8. „Flächenversickerungssysteme mit Grundwasserschutz“
  9. „Innovatives Stützwandsystem ALLAN BLOCK – Bauweise bewehrte Erde“
  10. „TITAN – selbstbohrende Mikropfähle“
  11. „Testsimulation – Flutung der ECOSAFE Testfläche“
  12. „Demo-Aufbau einer ALLAN BLOCK Stützwand inklusive Geogitter und Frostschutz“
  13. Innovative Methoden geotechnischer und drohnenbasierter Baugrunderkundung“
  14. „Seilzugangspositionierung und Anwendung bei Hang- und Felssicherungsarbeiten“

Ticketreservierung:  www.praxistag.online/ticketreservierung

Programm: www.praxistag.online/programm

Wir freuen uns Sie bei unserem Praxistag begrüßen zu dürfen und sagen Sie es weiter!

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Dammertüchtigung mit Rüttelstopfsäulen

Im Anschluss an ein Brückenbauwerk über ein Gewässer mit 9,00 m Bauwerkslänge sind die Anschlussdämme zu errichten. Diese sind mit max. 2,00 m Höhe über Gelände nicht wirklich hoch. Besonderheit ist jedoch, dass das tiefgegründete Bauwerk mit Schneidenlagerung der Widerlager auf Spundwänden errichtet wird. Diese tragen die Vertikallasten des Bauwerkes in die tragfähige Schicht aus Geschiebemergel in einer Tiefe von ca. 8,00 m unter Gelände ab, die von einer weichen Schicht aus Auelehm, Torf und Mudde überdeckt ist.

Wenn nun der Dammanschluss errichtet wird, ohne dass der Baugrund ertüchtigt wird, sind Setzungsdifferenzen vorprogrammiert. Der Damm sinkt dann unter Verkehrslast in den Untergrund ein. Das Brückenbauwerk steht quasi starr. Die Setzungsabschätzung nach Steifemoduln ergab ein Setzungsdifferenzmaß von ca. 140 mm dazu ist dann noch die Auswirkung der Konsolidation durch Entwässerung der weichen Schichten unter Auflast zu addieren.

Im Zuge der Bearbeitung zeigte sich auf, dass die Straßenkonstruktion trotz der geringen Höhe des Anschlussdammes nicht standsicher im Grenzzustand der Tragfähigkeit ULS in der Bemessungssituation BS-P nachweisbar ist. Daher wurde eine Planung der Untergrundertüchtigung mit Rüttelstopfsäulen aufgestellt, die gleichzeitig das Setzungsmaß verringert und den Scherwiderstand der anstehenden Böden in der Weichschicht erhöht. Die zugehörigen Berechnungen zur Tragsicherheit wurden mit den klassischen Lamellenverfahren der Böschungsbruchberechnung nach BISHOP und JANBU ausgeführt.

Für die Bestimmung der Wirksamkeit der Baugrundertüchtigung mit Rüttelstopfsäulen als Setzungsbremse kam zunächst in der Vordimensionierung das bekannte Verfahren nach PRIEBE zur Anwendung. Die Detailmodellierung und die Bestimmung der Eingangsgrößen für den Nachweis der inneren Tragfähigkeit der Säulen wurde mit numerischen Methoden der Geotechnik (FEM) an einem vertikal ebenen 2D-Schnitt vorgenommen. Damit konnten für alle einzelnen Bauphasen die Setzungsmaße und die zugehörigen Spannungen bestimmt werden. Auch für die Geokunststoffbewehrung im Damm über den Köpfen der Rüttelstopfsäulen ergaben sich die charakteristischen Spannungen bzw. Zugkräfte. Es wurde nachgewiesen, dass nach Verkehrsübergabe nur noch mit einer Nachsetzung von 12,5 mm zu rechnen ist. Damit ist die Planungsaufgabe erfüllt.

Eine Besonderheit ist die Verankerung der Geogitter über der Säulenkopfebene. Seitlich darf der Baubereich nicht erweitert werden. Der Abtrag der Verankerungskräfte der Geogitter im Damm ist also weder mit Umschlag (sehr steife Geogitter) noch über die Länge (keine Böschungsabflachung) zu erreichen. Daher wurde eine Reihe Frontelemente des Systems Bewehrte Erde angeordnet. Am Bodengitter dieser verzinkten Stahlelemente werden die Geogitter mit einer Steckschließe befestigt, die die Zugkräfte auf das Frontelement überträgt. Der Erddruck und die Bodensteife des Bankettmaterials halten das Frontelement in seiner Lage fest.

Für das Vorhaben wurden auch die Ausschreibungsunterlage, die Rasterpläne mit den Absteckwerten und die Tabellen mit den Säulenparametern in unserem Büro angefertigt. Während der Bauausführung stehen wir dem Bauherrn und den Bauunternehmen zur Konsultation und bezüglich der Qualitätssicherung gern zur Seite.

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Bemessung der Stahlbaudetails für den Baugrubenverbau

Die Auswahl und Bemessung eines Baugrubenverbaus beginnt mit der Feststellung der erforderlichen Geometrie der Baugrube, führt über die Aufklärung der Baugrundverhältnisse und verformungsseitigen Randbedingungen zu einem geotechnischen Bemessungsmodell. Dieses wird im Allgemeinen Berechnungsschnitt genannt, weil die Bemessung an einem vertikal-ebenen geotechnischen Schnitt erfolgt.

Mit Festlegung der Art des Verbaus und der Dimensionierung der Bauteile ist dieser erste Arbeitsschritt abgeschlossen. Wenn eine Aussteifung in einer Baugrube eingesetzt wird, dann ist nun der stahlbautechnische Nachweis nach EC 3 erforderlich. Die Auslegung der Bauteile auf Biegung und Querkraft ist dabei die kleinere Herausforderung. Die Anschlussbemessung des Stahlbaus mit den Aussteifungsrippen und Schweißnähten komplettiert die statisch konstruktive Bemessung.

Die Ausführung der Aussteifungsrahmen der Verbauten wird in der Regel auf der Baustelle erfolgen und ist eine Schweißkonstruktion der Ausführungsklasse EXC2 nach DIN EN 1090-2. Die dafür erforderliche Auslegung nach Umgebungsbedingungen ergibt die Anforderungen. Die konstruktive Durchbildung mit Führung der rechnerischen Nachweise und Einhaltung der Konstruktionsbedingungen wird bei uns mit einem Durchlauf über die Stahlbemessung in der Software DLUBAL mit nachfolgendem Nachweis der Anschlussdetails über IDEA Statica Connections erfolgen. Mit der Software Virtual Steel 3D sind wir in der Lage die Konstruktions- und Werkstattpläne zu fertigen. Die Objektplanung mit den Absteckwerten und den Schnittdarstellungen der Baugrube rundet die konstruktive Bearbeitung ab.

Die Bearbeitung der Stahlbaudetails, die Hinweise zur Bauausführung für die Übergabe aller Informationen vom Statiker an den Bauleiter und die ganzheitliche Beschreibung der Leistung in Vorbemerkungen und Leistungsverzeichnis sind neben einer zutreffenden Beschreibung des Baugrundes in einem geotechnischen Planungsmodell für die Umsetzung der Verbaumaßnahme wesentliche Erfolgsfaktoren.

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Earthrise für uns als Baugrubenmanager

Mittig im Bild und zentral und trotzdem etwas unscheinbar hängt das Bild „Earthrise“.

Wikipedia schreibt dazu:
Earthrise (englisch für ‚Erdaufgang‘) ist der Name des NASA-Fotos AS8-14-2383HR, aufgenommen von William Anders[2] während des Fluges von Apollo 8. Das Bild wurde am 24. Dezember 1968 während der vierten von zehn geplanten Umkreisungen des Monds[3] mit einer Hasselblad-500-Kamera, Brennweite 250 mm, fotografiert.“

Bild: Earthrise zentral

Doch was heißt das für mich und meine Mitarbeiter:

„Sich selbst nicht so wichtig nehmen.“
„Verantwortung übernehmen.“
„Dankbar das gebotene Glück genießen.“
„Ehrfurcht für das Wunder der Schöpfung fühlen.“
„Achtsam mit der Zeit umgehen.“
„Das Ganze verstehen lernen.“
….

Was fällt Ihnen/ Euch dazu ein?

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Stützbauwerk = GABIONEN inclusive Bodenverbesserung

Für ein Stützbauwerk als Gabionenkonstruktion neben einer Kreisstraße wurde eine Lösung mit Integration einer Bodenverbesserung als Bestandteil des Tragwerks untersucht. Dabei stand die Prämisse, dass bauzeitlich nur die Fahrspur am Geländesprung gesperrt werden kann. Ein Eingriff in den Straßenoberbau sollte aus Kostengründen nicht erfolgen. Es wurde eine übersteile Böschung mit Böschungswinkel von 58° als standsicher nachgewiesen.

Die Kreisstraße fungiert auch als Umleitungsstrecke für die Autobahn. Insofern muss auch die volle Verkehrslast auf Hinterfüllungen nach EC 1 Teil 2 abgetragen werden. Die Konstruktion wäre mit den benannten Randbedingungen nicht herstellbar, wenn das Aushubmaterial des Verkehrsdammes bzw. des Untergrundes als Verfüllstoff eingesetzt würde.

Hier greift die Integration der Bodenverbesserung ins Tragwerk an. Der vorhandene Erdstoff, angesprochen als schluffiger Fein- bis Mittelsand (Bodengruppe SU nach DIN 18196), mit suboptimalen geotechnischen Parametern könnte z.B. entsorgt und dafür optimales Felsbruchmaterial geliefert werden. Aber auch bei Ansatz von Reibungswinkel phi = 40° ist der Nachweis der Äußeren Standsicherheit nicht erfolgreich zu erbringen.

gab001

Berechnungsbild aus der Software Geo5-Gabione

Eine weiter Variante der Baugrund- bzw. Bodenverbesserung ist die gezielte Veränderung der bodenmechanischen Eigenschaften des Bodens als Baustoff. Hier wird eine Mischung mit einem Tragschichtbinder mit Anteil von 50% Zement und 50% Weißfeinkalk eingesetzt. Dabei kann bei kleinen Mengen ein Anbauseparator als Baggeranbaugerät zur Mischung genutzt werden. Für die hier zu verbauende größere Menge lohnte sich im Zusammenhang mit einer Verkehrsbaumaßnahme die Ausbreitung des Erdstoffes auf einem Fräsbeet.

Für die optimale Einstellung der Parameter wurde der optimale Wassergehalt des Gemisches bei Zugabe von 5,5-Masse-% des Bindemittels auf der nassen Seite des Astes der Proctorkurve eingestellt.

Das Material wurde an die Einbaustelle mit Radlader gefördert und die gesamte aufgestellte Gabione mit Überladung mit einem Bagger lagenweise verfüllt. Die Ausbreitung erfolgte mit kleiner handgeführter Technik und die Verdichtung wurde mit Handstampfer und kleiner Vibrationsverdichterplatte vorgenommen. Die Gabione erhiehlt eine Neigung in der Front von 5° und einen leichten Durchhang beim Aufsetzen, damit bei lokalem Verdichtungserdruck keine Ausbauchung auf der Luftseite entstehen kann.

Gern übernehmen wir als Geotechniker auch für Sie die Ausführungsplanung für Stützkonstruktionen und natürlich die Planung von Baugruben, Verbau und Gründungselementen …

 

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Baugrubenverbau – Gurtung im Detail

Für den Baugrubenverbau sind die Nachweise der Äußeren Standsicherheit und die Bestimmung der maßgeblichen Länge der Spundwand schnell erledigt. Auch die Festlegung der grundlegenden Dimensionierung einer Gurtung und Rückverankerung sind mit einer guten Software, z.B. DC-Baugrube, in kurzer Zeit erstellt.

Wird jetzt aber der Nachweis der Ausführungsdetails für die Krafteinleitungen in die vertikalen Träger eines Trägerbohlverbaus gefordert und ist die Schweißnahtdimensionierung z.B. an einer Gurtung nochmals wirtschaftlich auszulegen, dann kostet es den Statiker richtig viel Kraft die zugehörigen Stahlbaunachweise nach DIN 18800 bzw. EC3  detailliert aufzustellen. Einbaurippen mit Abschrägungen, Fahnenbleche, Anschlussbleche, Ankerplatten mit Öffnungen etc. sind dann detailliert zu betrachten. Dazu braucht es ein aufwendiges Formelwerk.

image_f28f12b8-5299-484d-a3f6-689212efb332.img_0191

Anschlussmodell aus unserer Spezialsoftware für Stahlbau-Anschlüsse IDEASTATICA

Eine große Hilfe für Rahmenecken, Krafteinleitungen und Gurtanschlüsse sind bei unserer Arbeit die Modelle für die Detailpunkte. Für jeden Prüfingenieur eine besondere Freude ist das dazugehörige Bemessungsverfahren. Es vereint alle klassischen Nachweise nach dem Formelwerk des EC3 mit den Spannungsnachweisen nach der Methode der Finiten Elemente (FEM) an den Einzelplatten der Stähle, an den Verbindungen, Schweißnähten und an den Schrauben.

Zu der Detailbemessung liegen mit den Berechnungen dann bereits auch die Schneideskizzen für alle Bleche vor. Schlussendlich erstellen wir daraus eine Werkstattzeichnung z.B. für die Gurtung in unserer Software VIRTUAL STEEL 3D.

Baugruben- und Gründungsplanung sind unsere Leidenschaft. Gern erstellen wir diese Planungen auch für Sie.

 

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Setzungsbegrenzung von Gleisanlagen beim Rohrvortrieb

Für querende Rohrleitungen im Baugrund unter Bahnanlagen der DB Netz AG ist in der Richtlinie RiL 836 im Modul 4505 ff. eine Begrenzung der Setzungen der Gleisanlage gefordert. Manchmal reicht die Abschätzung nach SCHERLE aus. Für alle anderen Fälle führen wir die Berechnungen mit numerischen Methoden der Geotechnik aus.

Auszug aus einer Ausführunhsplanung für Baugrubenverbau und Rohrvortrieb

Die Baugrubensicherungen für die Start- und Zielgruben werden von uns geplant und bemessen. Für eine Beschränkung des Aushubvolumens und der Auflockerungen in Richtung der Gleisanlage arbeiten wir dabei gern mit dem technologisch vorgegebenen kleinsten Grundriss. Aussteifungsrahmen werden dann oberirdisch in der Rücklage der Verbauträger angeordnet. Das ist im Stahlbau minimal komplizierter. Einige Vollrippen sind zusätzlich nachzuweisen.

Gern erstellen wir die Baugrubenplanungen auch für Sie.

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen

Hamburg Hafentor

Die Tätigkeit für die Baustelle in Hamburg ist in jeder Hinsicht spannend. Es gibt eine Baustelle mit historischen Wallanlagen direkt am Hafen. Auf der einen Seite die Hochbahn, auf der anderen Seite ein S-Bahn-Tunnel.

Foto FRT: Blick vom Hafen zur Baustelle

Die Baugrubenumschließung besteht aus Bohrpfahlwänden mit Kopfbalken und Schrägsteifen mit Bohrpfahlgründung, Spundwänden mit Gurtung und Aussteifungsrahmen mit und ohne Rückverankerungen. Spezialität ist der Abtrag der Horizontallasten in der Spundwandebene mit Fachwerkrahmen.

Die Gründung besteht aus Bohrpfählen und Fundex-Verdrängerpfählen. Die Hochbaukonstruktion wird schwingungsentkoppelt auf die Gründung aufgesetzt.

Die Baugrubenmanager liefern die Ausführungsplanung und unterstützen den Generalübernehmer und den Bauherrn auch bei der Umsetzung der Lösungen vor Ort.

Klasse Team …

Veröffentlicht unter Allgemein | Kommentar hinterlassen