Erkundung eines Böschungsgrundbruches und Planung einer ... · Erkundung eines Böschungsgrundbruches und Planung einer Böschungsverdübelung an der BAB A4 bei Magdala Dipl.-Ing

Erkundung eines Böschungsgrundbruches

und Planung einer Böschungsverdübelung

an der BAB A4 bei Magdala

Dipl.-Ing. Aiko Stockmann

VSVI Seminar „Geotechnik und Homogenbereiche“ am 22.03.2017 in Erfurt

Gliederung des Vortrages:

(1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen

(2) Mehrstufige Erkundung

(3) Baugrundmodell

(4) Sanierungskonzept

(5) Planung und Bemessung der Böschungsverdübelung

(6) Bauausführung

Böschungsverdübelung BAB A4: Gliederung

VSVI Seminar „Geotechnik und Homogenbereiche“ am 22.03.2017 in Erfurt 2

Böschungsverdübelung BAB A4: (1) Schadensbild und Sofortmaßnahmen

N S130 m

35 m

18

m



Böschungsschulter

Böschungsfuß



Böschungsvorland




Schurf am Böschungsfuß

Sofortmaßnahmen


• Absperrung

• Entlastung / Stabilisierung

• Entwässerung


1. Recherche / Datenerfassung

Böschungsverdübelung BAB A4: (2) Mehrstufige Erkundung

• Vermessung

• Baugrundgutachten

• Baudokumentation

• Geologische Karte


2. Untersuchungskonzept


• Baugrundaufschlüsse– Bohrungen, Schurf

– Rammsondierungen

• Probenahme

• Monitoring– Verformung (Messmarken)

– Verformung (INKL)

– Grundwasser (GWM)




Durchführung der Erkundungsbohrungen

3. Erkundungsergebnisse



4. Erkenntnisdefizite


?

• Präzisierung Verlauf GF

• Abgrenzung Gefährdungsbereich in Trassenrichtung

• Verdichtung / Erweiterung Bohrraster

• Ersatz Inklinometer

• Schurf Böschungsvorland

Nacherkundung




SN

SCHBK/DPH

BK/DPH

Herstellung Großschurf (SCH) im Böschungsvorland

ca. 15°



Verdichtung und Erweiterung des Bohrrasters

5. Vervollständigtes Baugrundmodell

Böschungsverdübelung BAB A4: (3) Baugrundmodell


Böschungsverdübelung BAB A4: (3) Baugrundmodell

6. Baugrundmodell - Ermittlung der Bruchscherfestigkeit der Gleitfläche

Ergebnis ‘GF 17 °

Berechnungsgrundlagen DIN 4084 / DIN 1054

Inverse Parameterbestimmung / Rückrechnung

mit = 1,0 µ = 1,0


Böschungsverdübelung BAB A4: (4) Sanierungskonzept

Sanierungsvarianten

Erdbaulösung Rückverankerte Stützbauwerke

Verdübelung


Böschungsverdübelung BAB A4: (4) Sanierungskonzept

Wirkungsmechanismus der Böschungsverdübelung

potentielle Gleitfläche

Dübel = Bohrpfahl

E

R

𝜇 =𝐸𝑑𝑅𝑑

=𝐻𝑑

𝑇𝑑 + 𝑅𝑡𝑟,𝑑≤ 1,0 Gleichgewichtsbedingung


Böschungsverdübelung BAB A4: (5) Planung und Bemessung

1. Ermittlung der erforderlichen Haltekraft der Dübelpfähle

Ermittlung querschnittsbezogen

Wahl und Anordnung der Sicherungselemente

𝑅𝑡𝑟∗ =

𝑅𝑡𝑟 × 𝑎

𝑛Ermittlung der Haltekraft je Pfahl



1. Ermittlung der erforderlichen Haltekraft der Dübelpfähle - Ergebnisse

Querschnitt[Bau-km]

Rtr,k

[kN/lfm]

Raster

a [m]

Reihen

Anzahl nR*tr,k [kN]

I [4+040] 592,8 5 1 2.964

II [4+060] 2001,1 5 3 3.335

III [4+107] 1769,6 5 3 2.949

IV [4+160] 414,1 5 1 2.071



2. Schnittkraftermittlung - Modellierung und Berechnung

Pfahldurchmesser 1,50 m



3. Ermittlung der Pfahlbewehrung - Ergebnisse

Querschnitt[Bau-km] R*tr,k [kN]

Bemessung nach DIN EN 1992

PfahltypMd [kNm]

As, längs

[cm²]

As, quer

[cm²]

I [4+040] 2.964 4.192 137,1 48,0 A

II [4+060] 3.335 5.303 185,8 53,2 B

III [4+107] 2.949 3.852 125,5 49,9 A

IV [4+160] 2.071 2.988 104,1 33,4 C



Verdübelung – Lageplan



Verdübelung – Regelquerschnitt


Böschungsverdübelung BAB A4: (6) Bauausführung





Fazit

Ende

mehrstufige Erkundung

hinreichend genaues, plausibles Baugrundmodell

Grundlage für:

• Feststellung der Schadensursache

• Klärung der Verantwortlichkeit

• wirtschaftliche + sichere Sanierung


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