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Unsere unmittelbare Umgebung besteht zu einem Großteil aus Gebäuden, bestehend aus den verschiedensten Materialien. Diese Gebäude haben eine große Gemeinsamkeit; ihr Lebenszyklus kann in die Teile Errichtung, Nutzung und Abbruch eingeteilt werden. Während lange Zeit das Hauptaugenmerk auf die Errichtung und Nutzung gelegt wurde, wurde in der jüngeren Vergangenheit, in Zeiten immer knapper werdender Rohstoffquellen, dazu übergegangen die Materialien der Gebäude auch nach ihrem Abbruch weiter zu nutzen; sie zu rezyklieren.
In diesem Sinne entwickelte sich auch die Problemstellung dieser Bachelorarbeit, ob nicht beispielsweise Faserzementprodukte derart aufbereitet werden können, dass sie zur Bodenstabilisierung von tonmineralischen Böden beitragen können. Es besteht die Vermutung, dass die Zementfasern (0-4mm) zur Verminderung der schrumpfungsbedingten Rissbildung in mineralischen Deponieoberflächenabdichtungsschichten beitragen können. In diesem Zusammenhang müssen auch die Veränderung der Wasserdurchlässigkeit und die Verdichtungseigenschaften dieser Böden ermittelt werden.
Die Arbeit beschäftigt sich mit dem Zusammenhang zwischen dem Durchlässigkeitsbeiwert und der Homogenität eines Bodens. Zunächst werden die wichtigsten Begriffe geklärt und der Boden als poröses System genauer beschrieben. Die Zusammenhänge zwischen Boden und Durchlässigkeit werden erläutert. Danach werden die einzelnen Labormethoden zur Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwertes nach DIN 18130-1 erklärt. Dann wird der Aufbau des Experiments sowie die Vorbereitungen und die Durchführung für den Versuch näher beschrieben. Am Ende werden die Ergebnisse dargestellt und ausgewertet.
Grundwasser und Grundwasserströme haben auf die Gründung von Gebäuden einen nachhaltigen Einfluss. Für einen geplanten Ersatzneubau eines Altenpflegeheimes, in der Domäne der Gemeinde Neustadt/Harz, ist ein Gründungskonzept zu entwickeln. Hierbei steht vor allem die geographische Nähe des Neubaus zu einem künstlichen Teich im Vordergrund der Gründungsempfehlung. Anhand der vorliegenden geologischen und hydrologischen Erkundungsergebnisse werden unterschiedliche Profillängsschnitte des Geländes entwickelt. Auf der Grundlage des maßgebenden Längsschnittes und der errechneten maximalen Grundwasserstände werden verschiedene Gründungskonzepte entwurfen. Aus einem anschließenden Vergleich der Gründungskonzepte geht eine Vorzugslösung hervor. Ziel des Vergleiches ist es die Gründung an die geologischen und hydrologischen Besonderheiten des Baugrundes anzupassen. Weiterhin wird ein Konzept für den Feuchteschutz entwickelt. Die Grundlage dieser Konzeption bilden die errechneten maximalen Grundwasserstände.
Je besser die Vorbetrachtung und Gründungsuntersuchung, desto dauerhafter und günstiger wird das Ergebnis der Sanierung sein. Voreilige Überlegungen zur Schadensursache und sofortige Beseitigung sollen unbedingt vermieden werden. Aus diesem Grund wird anfangs der Arbeit ein grober Überblick durch zutreffende Vorarbeiten gegeben. Diese stellen die Interpretation des Schadenbilds, die Baugeschichte des Gebäudes, die zeitliche Entwicklung der Schäden, die Baugrundanalyse und die Grundwasseruntersuchung dar. Sie machen alle Prozesse aus, die vor einer Gründungserkundung stattfinden sollten. Aufgrund ihres Informationsgehalts will dann ein ingenieurfachlicher Untersuchungsplan erstellt werden, der auch eine angepasste Gründungserkundung (Art und Umfang) vorsieht. Kenntnis über frühere Bauweisen und Ausführungen, Technologien und deren Einsatz bei variierenden territorialen Besonderheiten sollten dem Fachingenieur vorher bekannt sein. Daher werden alle in der Historie relevanten vorkommenden Holzgründungsformen mit zeitlichem Entstehungsbezug bündig vorgestellt, wobei auch Erläuterungen zur statischen Wirksamkeit gegeben werden. Eine durch Erkundung hervorgegangene, treffende Analyse einer derartigen historischen Gründung ist nur möglich, wenn man sich mit den relevanten Eigenschaften des Baugrunds und des Holzes auseinandergesetzt hat. Bei Holz spielen vor allem die Art, das Alter und der Querschnitt eine wichtige Rolle bei Erkundungsprozessen. Sie erlauben bei einer Freilegung der Holzgründung und deren visuellen Begutachtung erste grobe Schlussfolgerungen auf die noch vorhandene Tragfähigkeit. Der Boden hingegen kann Aufschluss über seine Wasserhaltung und Setzungsempfindlichkeit bei Grundwassersenkung geben. Die Beschreibung der Vorgehensweise zur Sichtung und deren Ausführungsarten soll dazu dienen, wirtschaftlich konstruktive und statische Gegebenheiten sorgfältig und richtig zu erfassen. Des Weiteren soll eine genaue Recherche der Art und des Tragprinzips sowie des Zustands der historischen Holzgründung möglich sein. Am Ende der Arbeit sollen dann alle Ergebnisse der Erkundungsmethoden zusammengefasst und bewertet werden. Sie dienen dann zur Analyse und Bewertung von Schäden an Holzgründungen und sollen des Weiteren adäquate und möglichst wirtschaftliche Sanierungslösungen zur Folge haben. Die Arbeit selbst stellt nur einen kleinen Beitrag eines Leifadens dar, der als Ergebnis die Bewertung von Holzgründungen vorsieht. Der hier aufgeführte Teil des Leitfadens beschäftigt sich mit allen Schritten, die vor einer Materialschadensanlyse ausgeführt werden sollten und legt sein Hauptaugenmerk auf die Erkundung.
Abgrenzung Grundbruch und Gesamtstandsicherheit bei Verkehrsdämmen auf gering tragfähigem Baugrund
(2011)
In der vorliegenden Arbeit wurde die Abgrenzung des Grundbruches und der Gesamtstandsicherheit bei Verkehrsdämmen auf gering tragfähigem Baugrund untersucht. Die zunehmende Bevölkerung und der damit verbundene Ausbau der Verkehrsinfrastruktur macht es nötig, auch in Gebieten mit schlechtem Baugrund Verkehrswege zu errichten. Ausgehend von diesen Bedürfnissen wurden zwei Versagensarten an Verkehrsdämmen näher analysiert, um sicherzustellen, dass auch diese Verkehrsdämme standsicher errichtet werden können. Schlechter Baugrund ist dann vorhanden, wenn dieser die Belastungen der Bauwerke nicht aufnehmen kann und es so schneller zum Versagen kommen könnte. Die zwei zu untersuchenden Versagensarten ähneln sich sehr in ihrem Bruchverhalten. Aus der Literatur wurden deshalb theoretische Grundlagen zum Grund- und Böschungsbruch mit dem Ziel erarbeitet, den Grund- und Böschungsbruch voneinander abzugrenzen. Genauer untersucht wurden dabei die bodenmechanischen Faktoren, die Einfluss auf die Versagenssicherheit haben. In beiden Versagensvorgängen haben die gleichen Bodenparameter Einfluss, das heißt die Scherfestigkeit, die Kohäsion und die Wichte. Beide Versagen sind bodenmechanisch gesehen dieselben Vorgänge, doch unterscheiden sie sich durch den Bereich, indem sie stattfinden. Der Grundbruch ist ein Versagen des Baugrundes, hingegen ist der Böschungsbruch ein Versagen des Dammes. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, dass für den Grundbruch die Parameter des Baugrundes in den Nachweisen angesetzt werden und für den Böschungsbruch die des Dammes. Herausgearbeitete Fakten wurden mit Hilfe von Berechnungen, die an einem Beispieldamm durchgeführt wurden, unterlegt. Nach DIN 4017 und DIN 4084 wurden unter Zuhilfenahme der Rechenprogramme GGU-Stability und GGU-Footing verschiedene Nachweise geführt. Dabei wurden die Parameter des Baugrundes, die Grundwassersituation und der Zustand des Bodens variiert.