Geotechnik : Bodenmechanik, Grundbau und Tunnelbau by Dimitrios Kolymbas

By Dimitrios Kolymbas

Dieses Buch behandelt die Bodenmechanik und ihre Anwendungen in der Baupraxis (Geotechnik, Grundbau, Spezialtiefbau, Tunnelbau). Boden nimmt als granularer Stoff eine Zwischenstellung zwischen Feststoffen und Fluiden ein. Daher ist die Bodenmechanik nicht nur praxisrelevant, sondern auch eines der interessantesten Gebiete für die Forschung. Die Wechselwirkungen des Bodens mit dem Wasser machen die Bodenmechanik theoretisch noch anspruchsvoller und für die Praxis noch wichtiger. Zu einer Zeit, wo Regelwerke und Normen unüberschaubar werden, kommt es mehr denn je auf das Verständnis der zugrunde liegenden Konzepte an. Der Autor legt größten Wert auf ihre übersichtliche Darstellung, sowohl in der Theorie als auch in der Praxis, die sich in der Geotechnik rasant verändert. Veraltete Theorien und Bauverfahren wurden ausgelassen, und dafür wurde ein Einblick in die vielfältigen Randgebiete der Geotechnik gewährt.

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Dieses Buch behandelt die Bodenmechanik und ihre Anwendungen in der Baupraxis (Geotechnik, Grundbau, Spezialtiefbau, Tunnelbau). Boden nimmt als granularer Stoff eine Zwischenstellung zwischen Feststoffen und Fluiden ein. Daher ist die Bodenmechanik nicht nur praxisrelevant, sondern auch eines der interessantesten Gebiete für die Forschung. Die Wechselwirkungen des Bodens mit dem Wasser machen die Bodenmechanik theoretisch noch anspruchsvoller und für die Praxis noch wichtiger. Zu einer Zeit, wo Regelwerke und Normen unüberschaubar werden, kommt es mehr denn je auf das Verständnis der zugrunde liegenden Konzepte an. Der Autor legt größten Wert auf ihre übersichtliche Darstellung, sowohl in der Theorie als auch in der Praxis, die sich in der Geotechnik rasant verändert. Veraltete Theorien und Bauverfahren wurden ausgelassen, und dafür wurde ein Einblick in die vielfältigen Randgebiete der Geotechnik gewährt.

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Ich mochte an dieser Stelle der Minna-James-Heineman-Stiftung und der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Sonderforschungsbereich seventy nine, die diese Arbeit durch finanzielle UnterstUtzung ermoglicht haben, herzlich danken. Auch dem LeichtweiB-Institut fUr Wasserbau, Herrn Professor Dr. FUhrboter und seinen Mitarbeitern gebUhrt mein Dank fUr stetige Hilfsbereitschaft und die Gastfreundschaft.

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Ferner hängt sie quadratisch vom mittleren Radius rp (bzw. Durchmesser dp ) der Porenkanäle ab. Für einen bestimmten Boden korreliert dp mit dem Durchmesser der Körner. Darauf beruht die empirische Formel von H AZEN, die nur für gleichförmige lockere Sande gilt: k [cm/s] ≈ 100 · (d10 [cm])2 . Die Abhängigkeit der Durchlässigkeit von der Porosität n läßt sich durch folgende Formel erfassen7 : k=C n3 (1 − n)2 , wobei C ein stoffabhängiger Faktor ist. 1 Versuch mit konstanter Druckhöhe Bei relativ durchlässigen Böden wird der sog.

Hochmoore. Darin werden Pflanzenzersetzungsprodukte zu Torf (peat) umgewandelt. Gletscher bewirken auch einen Bodentransport. Im Gegensatz zum fließenden Wasser trennt das Gletschereis den verfrachteten Gesteinsschutt nicht nach Korngröße. Gletschersedimente (glacial till) bilden daher ein regelloses Haufwerk ohne jede Schichtung. Sie finden sich in vielfältigen Formationen, wie Grund-, Stirn- und Seitenmoränen (moraines). Größere Felsbrocken (sog. Findlinge, erratic blocks, boulders) können weit transportiert und in Bereiche feinkörnigen Bodens abgelagert werden.

Tone aus Kaolinit haben eine niedrige Aktivität, während Tone aus Montmorillonit (ein Tonmineral, das große Volumenänderungen je nach Wasseranlagerung aufweist) eine hohe Aktivität haben: Aktivität Bezeichnung < 0, 75 inaktiv 0, 75 − 1, 25 normal > 1, 25 aktiv Die Dispersivität (Erosionsanfälligkeit) eines Tonbodens hängt im wesentlichen vom Anteil der Natrium-Ionen relativ zum gesamten Salzgehalt im gesättigten Eluat eines Tons ab. h. Verklumpung, zugegeben und die Suspension zuvor geschüttelt wurde) und einem Sedimentationsversuch in destilliertem Wasser ohne vorheriges Schütteln.

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