Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugrunddynamik"

Der AK 1.4 Baugrunddynamik mit derzeit 21 Mitgliedern gehört zur Fachsektion Bodenmechanik der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. und ist seit 1980 aktiv. Die Empfehlungen werden in Unterausschüssen erarbeitet und mit verwandten Arbeitskreisen, z. B. AK Pfähle, AK Numerik in der Geotechnik abgestimmt. Darüber hinaus haben weitere Ingenieure und Ingenieurinnen aus Forschung und Praxis an den Empfehlungen als ständige Gäste mitgewirkt.

• E1 Wellenausbreitung im Baugrund1 Grundlagen 2 Wellenarten im homogenen Halbraum 2.1 Vorbemerkungen 2.2 Raumwellen 2.3 Oberflächenwellen 3 Wellenausbreitung im homogenen Halbraum3.1 Quelle an der Oberfläche 3.2 Quelle im Untergrund4 Weitere Einflüsse4.1 Materialdämpfung4.2 Schichtung, Inhomogenität 4.3 Einschlüsse und Oberflächenmorphologie5 Literatur E2 Bodendynamische Kennwerte1 Baugrundmodell1.1 Voraussetzungen und Anwendungsgrenzen1.2 Kenngrößen2 Ermittlung aus bodenmechanischen und bodenphysikalischen Kennwerten2.1 Schubmodul bei dynamischer Beanspruchung Gd 2.2 Dichte des Bodens 2.3 Querdehnzahl 2.4 Materialdämpfung 3 Bestimmung aus bodendynamischen Versuchen3.1 Vorbemerkungen3.2 Feldversuche 3.2.1 Allgemeines 3.2.2 Wellengeschwindigkeit 3.2.3 Refraktionsseismik 3.2.4 Bohrlochmessungen3.2.5 Seismische Drucksonden-Messungen (S-CPT)3.2.6 Beispiel für seismische Drucksondenmessungen3.2.7 Oberflächenwellenbasierte Methoden3.2.8 Korrelation aus statischen Feldversuchen3.3 Laborversuche3.3.1 Allgemeines3.3.2 Zyklische Versuche3.3.3 Dynamische Versuche3.3.4 Laufzeit- und Impulsmessungen4 Literatur5 Weiterführende Literatur E3 Dynamisch belastete starre Fundamente1 Allgemeines2 Voraussetzungen und Berechnungsverfahren2.1 Annahmen2.2 Direkte Erregung2.3 Indirekte Erregung2.3.1 Oberflächenfundamente2.3.2 Eingebettete Fundamente2.4 Notation3 Homogener Baugrund3.1 Analytische Lösungen für Federsteifigkeiten und Dämpfungen3.2 Impedanzkurven3.2.1 Statische Steifigkeiten für kreisförmige Oberflächenfundamente3.2.2 Statische Steifigkeiten für kreisförmige eingebettete Fundamente3.2.3 Statische Federsteifigkeiten für rechteckförmige Oberflächenfundamente3.2.4 Statische Steifigkeiten für rechteckförmige eingebettete Fundamente3.2.5 Dynamische Steifigkeiten für kreisförmige Oberflächenfundamente3.2.6 Dynamische Steifigkeiten für kreisförmige eingebettete Fundamente3.2.7 Dynamische Steifigkeiten für rechteckförmige Oberflächenfundamente3.2.8 Dynamische Steifigkeiten für rechteckförmige eingebettete Fundamente4 Inhomogener Baugrund 4.1 Einfluss der Gründungslasten4.2 Kontinuierliche Steifigkeitszunahme und Steifigkeitssprünge5 Abschätzung des Einflusses weiterer Parameter5.1 Querdehnzahl 5.2 Streifenfundamente 6 Sensitivität der Fundamentschwingungen 7 Berechnungsbeispiele 7.1 Vorbemerkungen 7.2 Vertikale Schwingungen am starren Rechteckfundament 7.3 Gekoppelte Horizontal- und Kippschwingungen eines starren Rechteckfundamentes7.3.1 Berechnung mit Berücksichtigung der Einbettung 7.3.2 Berechnung ohne Berücksichtigung der Einbettung 7.3.3 Vergleich der Berechnungen mit und ohne Berücksichtigung der Einbettung 7.4 Durch Bodenschwingungen erregtes Rechteckfundament (Indirekte Erregung) 8 Literatur E4 Bleibende Verformungen1 Grundlagen der Akkumulation bleibender Verformungen 2 Näherungsweise Ermittlung bleibender Verformungen im Boden 2.1 Allgemeiner Überblick2.2 Ermittlung der zyklischen Schubspannungen und Scherdehnungen 2.3 Labor- und Feldversuche 2.4 Ermittlung bleibender Dehnungen in bindigen Böden 2.5 Ermittlung bleibender Dehnungen in nichtbindigen Böden mit dem HCA-Modell 2.6 Ermittlung der Setzungen von Flachfundamenten infolge zyklischer bzw. dynamischer Einwirkungen 3 Bauwerksschäden durch indirekte Erregung ? Weitere Phänomene 4 Berechnungsbeispiele 4.1 Bleibende Setzung eines Maschinenfundamentes 4.2 Setzung eines durch Bodenschwingungen erregten Rechteckfundamentes 5 Literatur E5 Dynamisch belastete Pfahlgründungen2 Steifigkeit und Dämpfung des Einzelpfahls 2.1 Definitionen und Annahmen 2.2 Dynamische Vertikal- und Torsionssteifigkeit 2.3 Dynamische Horizontal- und Kippsteifigkeit 3 Steifigkeit und Dämpfung von Pfahlgruppen 4 Bemerkungen zur Anwendung und weitere Näherungen 5 Beispielanwendungen 5.1 Leitfaden für den Anwender für vertikale Anregung 5.2 Beispiel 1 5.3 Beispiel 2 6 Direkt und indirekt angeregte Pfahlgründungen 6.1 Allgemeines 6.2 Berechnungsverfahren bei direkt oder indirekt angeregten Schwingungen von Baustrukturen auf Pfahl- und Flachgründungen 6.3 Beispiel für indirekte Anregung eines Einzelpfahles 6.4 Direkte und indirekte Anregung einer Pfahlgründung ? Allgemeine Anmerkungen 7 Literatur E6 Ausbreitung und Übertragung von Erschütterungen1 Aufgabenstellung 2 Schienenverkehr 2.1 Charakterisierung der Erschütterungsquelle 2.2 Schwingungsausbreitung 2.3 Boden-Bauwerk-Interaktion 2.4 Maßnahmen zum Erschütterungsschutz 2.4.1 Minderung am Emissionsort (Schiene /Oberbau) 2.4.2 Minderung auf der Übertragungsstrecke im Boden 2.4.3 Minderung am Immissionsort (Gebäude) 3 Baubetrieb 3.1 Charakterisierung der Erschütterungsquelle 3.2 Schwingungsausbreitung und Übertragung 3.3 Maßnahmen zum Erschütterungsschutz 4 Abbruchsprengungen 4.1 Charakterisierung der Erschütterungsquelle 4.2 Schwingungsausbreitung und Übertragung 4.3 Maßnahmen zum Erschütterungsschutz 5 Literatur 6 Weiterführende Literatur