Die elektrische Drucksondierung (CPTu) ?· ASTM D5778 (U.S.A) Neu und unbekannt? Elektrische Drucksondierung…

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    09-Jun-2018

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<ul><li><p>Die elektrische Drucksondierung (CPTu) zur Minimierung von Projektkosten und risiken</p><p>Hendrik TuenterDipl. Bauing. TU Delft (NL)Geoprofile GmbH, Luzern</p><p>FACHVERANSTALTUNG BAUGRUND-BAUWERK-INTERAKTION:OPTIMIERUNG DER FUNDATION UND </p><p>BEMESSUNG NACH DEM STAND DER TECHNIK</p><p>Bauingenieur TU Delft (NL)Bis 2002: Fugro Engineers BV, Den Haag (NL)</p><p>Geotechnik fr lplattformen und HafenanlagenBis 2008: Geotechnisches Institut AG, SolothurnSeitdem: </p><p>Geoprofile GmbH, LuzernLehrperson SBA, Aarau</p><p>ber mich</p></li><li><p>bersicht der elektrischen DrucksondierungChancen</p><p>BaugrundmodellPfahlgrndung</p><p>Gliederung</p><p>SetzungenSchichtaufbauDeformationseigenschaften der einzelnen SchichtenKonsolidation</p><p>TragfhigkeitSchichtaufbauSchereigenschaften </p><p>Pfahlgrndungen / KPPSchichtaufbauSpitzenwiderstand / Mantelreibung</p><p>schlechter Baugrund!</p><p>Einsatzbereich der elektrischen Drucksondierung</p></li><li><p>Seit ber 50 Jahren weltweit im Einsatzgrosse Erfahrung mit verschiedensten Baugrundarten</p><p>International genormt ISO EN 22476-1:2005 (Europa)BS 1377-7:1990 (U.K.)ASTM D5778 (U.S.A)</p><p>Neu und unbekannt?</p><p>Elektrische Drucksondierung</p><p>Eindrcken einer zylindrischen und mit internen</p><p>Sensoren ausgestatteten Messsonde</p><p>qc</p><p>Spitzenwiderstand qc</p><p>Messparameter:</p><p>fsLokale Mantelreibung fs</p><p>u2</p><p>Porenwasserspannung u2</p><p>i</p><p>Sondenneigung ix, iy</p><p>Datenspeicherung auf einem PC</p></li><li><p>Drucksondierung</p><p>KomponentenHydraulisches SchubgertSondiergestngeMesssondeMesscomputer</p><p>ReaktionskraftBallastieren </p><p>(LKW, Bagger)verankern </p><p>(Baugrund, Beton)bis 200 kN</p><p>Ausfhrungsvarianten</p></li><li><p>Messdaten</p><p>Optimierungschancen</p><p>Ergebnis der elektrischen Drucksondierungen:Besseres Verstndnis des Untergrundes:</p><p>Schichtaufbauhohe vertikale Auflsung (1cm)</p><p>Baugrundkennwertekontinuierlich und keine Strung der Proben</p><p>Messung des Spitzenwiderstands / Mantelreibung (CPTU als instrumentierter Minipfahl)</p><p>Fhrt zu:Optimierung des Pfahlsystems</p><p>muss wirklich gepfhlt werden? KPP? Pfahlsystem?</p><p>Optimierung der PfahlbemessungMessung des Spitzenwiderstands</p><p>Bessere Ausnutzung des Tragwiderstands (a 0.9)</p></li><li><p>Besseres Verstndnis des Untergrundes</p><p>Sand</p><p>Kies</p><p>Kies</p><p>Ton</p><p>TonGW</p><p>Baugrundkennwerteundrainiert(Ton / Silt)</p><p>drainiert(alle)</p><p>Lagerungsdichte(Sand / Kies)</p><p>ME-Wert</p></li><li><p>Optimierungschancen</p><p>Besseres Verstndnis des UntergrundesOptimierung des PfahlsystemsOptimierung der PfahlbemessungBessere Ausnutzung des Tragwiderstands </p><p>Optimierung des Pfahlsystems</p><p>Bauweise: bodenverdrngend vs. bohrenBodenverdrngend: hherer Spitzenwiderstand / hhere Mantelreibung pro Flcheneinheit</p><p>AusfhrungsrisikenRammhindernisse vorhanden?Einbindungstiefe in der Tragschicht gewhrleistet?Gefahr von hydraulischem Grundbruch?</p><p>GertetechnischErforderliches Planum (Kosten!)Maximale Pfahllnge? (evt. entfllt Pfahlbankett)</p><p>Ausfhrung ab OK Terrain oder ab Aushubsohle?evt. Leerbohrung, dafr Einsparung beim PlanumAbhngigkeiten mit Aushub, Baumeisterarbeiten?</p><p>Ein unangemessenes Pfahlsystem ist teuer!</p></li><li><p>Sand</p><p>Kies</p><p>Kies</p><p>Ton</p><p>TonGW</p><p>Nd=600 kN</p><p>DM=0.6 m</p><p>L=18 m</p><p>Das richtige Pfahlsystem?Bohrpfahl zur Aufnahme von Zugkrften</p><p>vor dem Bohren</p><p>nach dem Bohren</p><p>Das richtige Pfahlsystem?Auflockerung des Baugrunds durch den Bohrvorgang</p></li><li><p>Optimierungschancen</p><p>Besseres Verstndnis des UntergrundesOptimierung des PfahlsystemsOptimierung der PfahlbemessungBessere Ausnutzung des Tragwiderstands </p><p>Optimierung der Pfahlbemessung</p><p>Bemessung nach Lang-Huder-Amann1. Reibungswinkel k, Raumgewicht k whlen2. Spitzenwiderstand berechnen</p><p>Annahmen bzgl. des Forms der Scherzone (Meyerhof? Terzaghi? Brinch-Hansen? Andere?)</p><p>unterschiedliche Werte fr Nc, Nq, Nyeffektive vertikale Spannung berechnenkombinierte Form- und Tiefenfaktor bestimmen</p><p>Nicht umsonst angegeben mit X</p><p>unabhngig von der Bauweise (bodenverdrngend vs. bohren)</p><p>3. Mantelreibung berechnenStark abhngig von K</p><p>Bei Bohrpfhlen geringer als bei Verdrngungspfhlen</p><p>Erreicht maximal K0? =&gt; max. ca. 0.5 fr SandeUndrainierte Scherfestigkeit su?</p><p>4. Sicherheitsphilosofie: Partialsicherheiten Bodenkennwerte gegenber SIA 267, Abschnitt 9.5.2</p></li><li><p>Optimierung der Pfahlbemessung</p><p>Bemessung aufgrund CPTU1. Spitzenwiderstand kontinuierlich gemessen!</p><p>Bei geschichtetem Baugrund: Scherzone aufskalieren</p><p>2. Mantelreibung bestimmenKorrektur fr Pfahlmaterial (Reibungshlse der Messsonde aus Stahl)Korrektur undrainiert drainiert fr feinkrnigen Schichten</p><p>3. Einfluss der Bauweise bercksichtigenBodenverdrngend / gebohrt, evt. Fussverbreiterung</p><p>weiche Schicht</p><p>harte Schicht</p><p>8x Pfahldurchmesser</p><p>Optimierung der Pfahlbemessungk'30</p><p>35</p><p>18</p><p>37</p><p>3618</p><p>36</p><p>32</p><p>Lang-Huder-Amann CPTU-basiert</p><p>Mantelreibung[kN/m2]</p><p>Spitzenwiderstand[kN/m2]</p></li><li><p>Setzungsverhalten</p><p>Mantelreibung und Fusswiderstand mssen bekannt seinMantelreibung mobilisiert bei kleinen Verschiebungen</p><p>2-5 mm</p><p>Max. Pfahlfusswiderstand braucht grosse Verschiebungenca. 10% vom Pfahldurchmesser oder mehr</p><p>Mobilisierung der Widerstnde nicht-linearGruppeneffekte: erweiterte AnalyseNegative Mantelreibung: erweiterte Analyse</p><p>Setzungsverhalten</p><p>Pfahldurchmesser 0.4 m</p><p>LHA: Mantel 921 kNmobilisiert bei 4 mm</p><p>LHA: Spitze 1685 kNmobilisiert bei 40 mm</p><p>0 400 800 1200 1600 2000</p><p>Tragwiderstand [kN]</p><p>axia</p><p>le V</p><p>ersc</p><p>hieb</p><p>ung </p><p>[mm</p><p>] 10</p><p>20</p><p>30</p><p>40</p><p>50</p><p>CPTU: Mantel 1132 kNCPTU: Spitze 905 kN</p></li><li><p>Bohrpfhle</p><p>Einflsse auf dem TragwiderstandBohrmethodeVerwendung einer Sttzflssigkeitgewhlte Methode beim BetonierenWissen und die Erfahrung der BohrequipeBaugrundverhltnisse</p><p>Abminderung des maximalen Pfahlfusswiderstands (0 ca. 60%)Abminderung der maximalen Mantelreibung (0 - ca. 50%)</p><p>Stark abhngig vom Hersteller und der Herstellungsweise!</p><p>Evt. statische Pfahlprfungen zur Korrelation</p><p>Andere Anwendungen</p><p>Bodenverflssigung whrend eines Erdbebens</p></li><li><p>Vielen Dankfr Ihre Aufmerksamkeit</p></li></ul>

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