Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo EAB

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo

EAB

5 Auflage

Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V

Arbeitskreis AK 24 bdquoBaugrubenldquo der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik eV Obmann Univ-Prof Dr-Ing habil Achim Hettler Lehrstuhl Baugrund-Grundbau Technische Universitaumlt Dortmund August-Schmidt-Straszlige 8 44227 Dortmund

Titelbild Baugrube fuumlr das Projekt Desy XFEL Injektorkomplex in Hamburg ausgefuumlhrt von der Zuumlblin Spezialtiefbau GmbH 2009 bis 2010 (Foto Meyerfoto)

Bibliografische Information Der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uumlber lthttpdnbd-nbdegt abrufbar

copy 2012 Wilhelm Ernst amp Sohn Verlag fuumlr Architektur und technische Wissenschaften GmbH amp Co KG Rotherstr 21 10245 Berlin Germany

Alle Rechte insbesondere die der Uumlbersetzung in andere Sprachen vorbehalten Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form ndash durch Fotokopie Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren ndash reproduziert oder in eine von Maschinen insbesonshydere von Datenverarbeitungsmaschinen verwendbare Sprache uumlbertragen oder uumlbersetzt werden

All rights reserved (including those of translation into other languages) No part of this book may be reproduced in any form ndash by photoprinting microfilm or any other means ndash nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publisher

Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme dass diese von jedermann frei benutzt werden duumlrfen Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geshyschuumltzte Kennzeichen handeln wenn sie als solche nicht eigens markiert sind

Umschlaggestaltung Design Pur GmbH Herstellung pp030 ndash Produktionsbuumlro Heike Praetor Berlin Satz Beltz Bad Langensalza GmbH Bad Langensalza Druck und Bindung Strauss GmbH Moumlrlenbach

Printed in the Federal Republic of Germany Gedruckt auf saumlurefreiem Papier

5 ergaumlnzte und erweiterte Auflage Print ISBN 978-3-433-02970-1 ePDF ISBN978-3-433-60244-7 ePub ISBN 978-3-433-60245-X mobi ISBN 978-3-433-60246-8 oBook ISBN 978-3-433-60247-6

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Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo

Zum Zeitpunkt der Herausgabe der vorliegenden Sammelveroumlffentlichung setzte sich der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo wie folgt zusammen

Univ-Prof Dr-Ing habil A Hettler Dortmund (Obmann) Dipl-Ing U Barth Mannheim Prof Dr-Ing K-M Borchert Berlin Dipl-Ing Th Brand Berlin Dipl-Ing P Gollub Essen Dipl-Ing W Hackenbroch Duisburg Dipl-Ing R Haussmann Schrobenhausen Dr-Ing M Herten Karlsruhe Dipl-Ing H-U Kalle Hagen Univ-Prof (em) Dr-Ing H G Kempfert Hamburg Dr-Ing St Kinzler Hamburg Dr-Ing F Koumlnemann Dortmund Univ-Prof Dr-Ing habil Ch Moormann Stuttgart Dipl-Ing Ch Saumlnger Stuttgart Dipl-Ing W Vogel Muumlnchen

Weitere Mitglieder des Arbeitskreises waren

o Prof em Dr-Ing H Breth Darmstadt Dipl-Ing R Briske (dagger) Horrem Dipl-Ing H Buumllow Berlin Dipl-Ing G Ehl Essen Dipl-Ing E Erler (dagger) Essen Dipl-Ing I Feddersen Karlsruhe Dipl-Ing H Friesecke Hamburg Dipl-Ing F Gantke Dortmund Dipl-Ing E Hanke Eckental Dipl-Ing Th Jahnke (dagger) Koumlln o Prof Dr-Ing H L Jessberger (dagger) Bochum Dipl-Ing K Kast (dagger) Muumlnchen Dr-Ing H Krimmer Frankfurt o Prof em Dr-Ing E h E Lackner (dagger) Bremen Dr-Ing K Langhagen Dietzenbach Dipl-Ing K Martinek Muumlnchen Dipl-Ing H Ch Muumlller-Haude (dagger) FrankfurtMain o Prof Dr-Ing H Nendza (dagger) Essen Prof Dr-Ing E h M Nuszligbaumer Stuttgart Dipl-Ing E Pirlet (dagger) Koumlln

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

Dr-Ing H Schmidt-Schleicher Bochum Prof Dr-Ing H Schulz Karlsruhe Dipl-Ing E Schultz Bad Vilbel o Prof Dr-Ing H Simons (dagger) Braunschweig Dipl-Ing H H Sonder Berlin Dr-Ing J Spang (dagger) Muumlnchen Dr-Ing D Stroh Essen Prof Dr-Ing K R Ulrichs (dagger) Essen Dipl-Ing U Timm Mannheim Univ-Prof Dr-Ing B Walz (dagger) Wuppertal Dipl-Ing K Wedekind Stuttgart Prof Dipl-Ing H Wind (dagger) FrankfurtMain Univ-Prof Dr-Ing habil Dr-Ing E h A Weiszligenbach Norderstedt (Obmann bis 2006)

VI

Vorwort

Um einem erkennbar gewordenen dringenden Erfordernis Rechnung zu tragen rief die Deutsche Gesellschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V ndash heute Deutsche Gesellschaft fuumlr Geotechnik ndash im Jahr 1965 den Arbeitskreis bdquoTunnelbauldquo ins Leben und uumlbertrug dessen Leitung dem allseits geschaumltzten allzu fruumlh vershystorbenen Prof Dr-Ing J Schmidbauer Die umfangreichen Aufgaben dieses Arbeitskreises wurden auf die drei Arbeitsgruppen bdquoAllgemeinesldquo bdquoOffene Bauweiseldquo und bdquoGeschlossene Bauweiseldquo aufgeteilt Die Arbeitsgruppe bdquoOfshyfene Bauweiseldquo beschaumlftigte sich unter Leitung von Prof Dr-Ing habil Dr-Ing E h Anton Weiszligenbach zunaumlchst nur mit den vordringlichen Fragen der Berechnung Bemessung und Konstruktion von Baugrubenumschlieszligunshygen Als erstes Zwischenergebnis dieser Arbeitsgruppe veroumlffentlichte die Deutsche Gesellschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V die bdquoEmpfehlungen zur Berechnung ausgesteifter oder verankerter im Boden frei aufgelagerter Traumlshygerbohlwaumlnde fuumlr Baugruben Entwurf Maumlrz 1968ldquo

Die Bearbeitung der Fragen die mit der Berechnung Bemessung und Konshystruktion von Baugrubenumschlieszligungen zusammenhaumlngen erwies sich im Laufe der Bearbeitungszeit als so umfangreich dass sich die Deutsche Gesellshyschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V entschloss diesen Aufgabenbereich aus dem Arbeitsgebiet des Arbeitskreises bdquoTunnelbauldquo herauszunehmen und einem eigenen Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo zu uumlbertragen dessen personelle Besetzung mit derjenigen der fruumlheren Arbeitsgruppe bdquoOffene Bauweiseldquo weitgehend identisch war Die erste Veroumlffentlichung mit dem Titel bdquoEmpfehlungen des Arbeitskreises Baugrubenldquo erschien in der Zeitschrift bdquoDie Bautechnikldquo Jahrshygang 1970 Sie beruhte auf einer grundlegenden Umarbeitung Neugliederung und Ergaumlnzung der im Jahr 1968 veroumlffentlichten Vorschlaumlge und umfasste 24 durchnummerierte Empfehlungen die sich im Wesentlichen mit den Grundlashygen der Berechnung von Baugrubenumschlieszligungen mit der Berechnung von Traumlgerbohlwaumlnden Baugrubenspundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden sowie mit dem Einfluss einer Bebauung neben der Baugrube beschaumlftigten

In der Folgezeit veroumlffentlichte der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo in zweijaumlhrigen Abstaumlnden neue und uumlberarbeitete Empfehlungen Als sich ein Bearbeitungsshystand abzeichnete der vorerst weitere Aumlnderungen nicht mehr erwarten lieszlig entschloss sich die Deutsche Gesellschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V die in den Jahrgaumlngen 1970 1972 1974 1976 1978 und 1980 der Zeitschrift bdquoDie Bautechnikldquo verstreuten 57 Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo zushysammenzufassen und im Jahr 1980 der Fachwelt in geschlossener Form zur Verfuumlgung zu stellen

In der im Jahr 1988 vorgelegten 2 Auflage sind diese Empfehlungen zum Teil uumlberarbeitet und daruumlber hinaus um weitere neun Empfehlungen zum Thema

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

bdquoBaugruben im Wasserldquo ergaumlnzt worden die in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1984 im Entwurf veroumlffentlicht wurden und um weitere zwei Empfehlungen zum Thema bdquoLastfiguren fuumlr gestuumltzte Baugrubenwaumlndeldquo die in der bdquoBautechshynikldquo Jahrgang 1987 veroumlffentlicht wurden Weitere vier Empfehlungen ergashyben sich durch die teilweise Neugliederung und durch das Bemuumlhen um besseshyre Verstaumlndlichkeit Die vorgenommenen Aumlnderungen und Ergaumlnzungen wurden in einem Aufsatz in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1989 erlaumlutert In der 3 Auflage aus dem Jahr 1994 sind einige Empfehlungen uumlberarbeitet und drei neue Empfehlungen zum Thema bdquoBaugruben mit besonderem Grundshyrissldquo aufgenommen worden Die Aumlnderungen an den bereits bestehenden Empshyfehlungen sind in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1995 erlaumlutert Im gleichen Heftwurden auch die drei neuen Empfehlungen als Entwurf der Oumlffentlichkeit vorshygestellt Daruumlber hinaus ist in die 3 Auflage ein Anhang aufgenommen worshyden in dem die wichtigsten Bestimmungen aus bauaufsichtlich eingefuumlhrten Normen enthalten sind die fuumlr Standsicherheitsnachweise benoumltigt werden Gleichzeitig mit der Erarbeitung der 3 Auflage der EAB beteiligte sich der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo auch intensiv an der Umsetzung des neuen Teilshysicherheitskonzeptes im Erd- und Grundbau Dies lag zum einen daran dass mehrere Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo auch im Arbeitsausschuss bdquoSicherheit im Erd- und Grundbauldquo der die DIN V 1054-100 zu erarbeiten hatte vertreten waren Zum anderen wurde immer deutlicher erkennbar dass die Baugrubenkonstruktionen weit mehr als andere Konstruktionen des Grundshybaues von den neuen Regelungen betroffen waren Insbesondere die Festshylegung in dem europaumlischen Normentwurf EN 1997-1 wonach zwei Berechshynungen durchzufuumlhren waren ndash zum einen mit Anwendung der Teilsichershyheitsbeiwerte auf die Scherfestigkeit zum anderen mit Anwendung der Teilshysicherheitsbeiwerte auf die Einwirkungen ndash war nicht hinnehmbar Sie fuumlhrte im Vergleich mit der bisherigen bewaumlhrten Praxis zu Ergebnissen die teilshyweise deutlich groumlszligere Abmessungen zur Folge hatten teilweise aber auch zu Ergebnissen die auf der unsicheren Seite lagen Demgegenuumlber stand als Geshygenmodell der Entwurf der neuen DIN 1054 in dem die Teilsicherheitsbeiwershyte in gleicher Weise auf die aumluszligeren Einwirkungen sowie auf den Erddruck und auf die Bodenwiderstaumlnde anzuwenden waren die mit der herkoumlmmlichen Scherfestigkeit ermittelt worden sind In der EAB-100 die ebenso wie die ENV 1997-1 und die DIN 1054-100 im Jahr 1996 erschienen ist wurden die beiden Konzepte in der praktischen Anwendung vorgestellt und die Untershyschiede deutlich gemacht Damit sollte der Fachwelt die noch offenstehende Entscheidung zugunsten der deutschen Vorschlaumlge erleichtert werden In der Folgezeit wurden zwei wichtige Entscheidungen getroffen Zum einen wurde die EN 1997-1 in einer Form veroumlffentlicht welche die Vorschlaumlge der neuen DIN 1054 als eine von drei zulaumlssigen Varianten enthaumllt Zum anderen wurde das Konzept der DIN 1054-100 insofern geaumlndert als die urspruumlnglich

VIII

vorgesehene Uumlberlagerung von Bemessungswerten des Erddruckes mit Beshymessungswerten des Erdwiderstandes nicht mehr zugelassen wird weil sich dieser Weg nicht mit dem Grundsatz der strikten Trennung von Einwirkungen und Widerstaumlnden vereinbaren laumlsst Auszligerdem erhaumllt man jetzt mit Ansatz von charakteristischen Einwirkungen am vorgegebenen System charakteristishysche Schnittgroumlszligen und charakteristische Verformungen mit der Folge dass fuumlr den Nachweis der Tragfaumlhigkeit und fuumlr den Nachweis der Gebrauchstaugshylichkeit in der Regel nur eine einzige Durchrechnung erforderlich ist Die 4 Auflage der EAB aus dem Jahre 2009 stuumltzte sich voll und ganz auf diese Festlegungen erweiterte sie aber wie schon in der Vergangenheit um ergaumlnshyzende Regelungen Daruumlber hinaus wurden saumlmtliche Empfehlungen aus der3 Auflage einer gruumlndlichen Uumlberarbeitung unterzogen Neu hinzugefuumlgt wurshyden Empfehlungen uumlber die Anwendung des Bettungsmodulverfahrens und der Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie ein neues Kapitel uumlber Baugruben in weichen Boumlden Diese waren bereits auf der Grundlage des Globalsicherheitsshykonzeptes in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 2002 und 2003 der Fachwelt zur Stellungnahme vorgelegt worden Mehrere teils sehr umfangreiche Zuschrifshyten wurden in der 4 Auflage beruumlcksichtigt Nach Abschluss der 4 Auflage 2006 beendete Anton Weiszligenbach nach uumlber 40 Jahren seine Taumltigkeit als Obmann und schied zusammen mit weiteren langshyjaumlhrigen Mitgliedern aus dem Arbeitskreis aus In der Folgezeit war ein Schwerpunkt des Arbeitskreises Baugruben ndash nun unshyter Leitung des Unterzeichners ndash die Empfehlung EB 102 bdquoBettungsmodulvershyfahrenldquo die voumlllig uumlberarbeitet 2011 in der Zeitschrift bdquoBautechnikldquo der Fachshyoumlffentlichkeit als Entwurf vorgestellt wurde Mit der sich abzeichnenden bauaufsichtlichen Einfuumlhrung der Eurocodes wurde eine Anpassung der 4 Auflage der Empfehlungen an die Vorgaben der DIN EN 1997-12009 in Verbindung mit dem Nationalen Anhang DIN 1997-1NA2010-12 und den ergaumlnzenden Regelungen der DIN 10542010-12 erforderlich Alle Empfehshylungen wurden gruumlndlich uumlberpruumlft soweit erforderlich uumlberarbeitet und an neue Erkenntnisse angepasst Der erfahrene Anwender wird feststellen dassdie Aumlnderungen in der vorliegenden 5 Auflage verhaumlltnismaumlszligig gering sind Die meisten der seit Jahren bewaumlhrten Regelungen konnten erhalten bleiben weil sich die Sicherheitsphilosophie gegenuumlber der 4 Auflage vom Grundsatz her nicht geaumlndert hat Wesentlich uumlberarbeitet wurde dagegen Kapitel 10 bdquoBaugruben im Wasserldquo Der Planer muss zukuumlnftig ausfuumlhrlicher als bisher z B auf Risiken aus Erosishyonsvorgaumlngen Anisotropie in der Durchlaumlssigkeit und hydraulischem Grundshybruch eingehen Aufgrund der fortgeschrittenen Entwicklung in der Messtechshynik und den gestiegenen Anforderungen wurde Kapitel 14 bdquoMesstechnischeUumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionenldquo voumlllig neu formuliert

IX

Ziel des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ist es weiterhin durch Bearbeitung vorshyliegender und durch Herausgabe weiterer Empfehlungen

a) Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlieszligungen zu erleichtern b) Lastansaumltze und Berechnungsverfahren zu vereinheitlichen c) die Standsicherheit der Baugrubenkonstruktionen und ihrer Einzelteile sishycherzustellen und

d) die Wirtschaftlichkeit der Baugrubenkonstruktionen zu verbessern

Der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo dankt allen die in der Vergangenheit durch Zushyschriften oder auf andere Weise die Ausschussarbeit gefoumlrdert haben und bitshytet auch fuumlr die Zukunft um diese Unterstuumltzung

A Hettler

X

Benutzerhinweise

1 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind Regeln der Techshynik Sie sind als Ergebnis ehrenamtlicher technisch-wissenschaftlicher Geshymeinschaftsarbeit aufgrund ihres Zustandekommens nach hierfuumlr geltenden Grundsaumltzen fachgerecht und haben sich als bdquoAllgemein anerkannte Regeln der Technikldquo bewaumlhrt

2 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo stehen jedermann zur Anwendung frei Sie bilden einen Maszligstab fuumlr einwandfreies technisches Verhalten dieser Maszligstab ist auch im Rahmen der Rechtsordnung von Beshydeutung Eine Anwendungspflicht kann sich aus Rechts- oder Verwalshytungsvorschriften Vertraumlgen oder aus sonstigen Rechtsgrundlagen ergeben

3 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind in aller Regel eine wichtige Erkenntnisquelle fuumlr fachgerechtes Verhalten im Normalfall Sie koumlnnen nicht alle moumlglichen Sonderfaumllle erfassen in denen weitergehende oder einschraumlnkende Maszlignahmen geboten sein koumlnnen Es ist auch zu beshyruumlcksichtigen dass sie nur den zum Zeitpunkt der jeweiligen Ausgabe herrshyschenden Stand der Technik wiedergeben koumlnnen

4 Abweichungen von den vorgeschlagenen Berechnungsansaumltzen koumlnnen im Einzelfall zweckmaumlszligig sein sofern sie durch entsprechende Nachweise Messungen oder Erfahrungen begruumlndet werden

5 Durch das Anwenden der Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo entzieht sich niemand der Verantwortung fuumlr eigenes Handeln Jeder hanshydelt insoweit auf eigene Gefahr

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

Inhaltsverzeichnis

Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76) 2 13 Sicherheitskonzept (EB 77) 4 14 Grenzzustaumlnde (EB 78) 6 15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67) 10 16 Planung und Pruumlfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen fuumlr die Berechnung 13

21 Einwirkungen (EB 24) 13 22 Bodenkenngroumlszligen (EB 2) 15 23 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17 24 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20 25 Allgemeine Festlegungen fuumlr den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21 26 Nutzlasten aus Straszligen- und Schienenverkehr (EB 55) 23 27 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25 28 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes 31

31 Abhaumlngigkeit der Erddrucklast von der gewaumlhlten Bauweise (EB 8) 31 32 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 4) 32 33 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 5) 36 34 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten

(EB 6) 40 35 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42 36 Uumlberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelaumlndeshy

oberflaumlche (EB 71) 44 37 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47 38 Erddruckansatz in Ruumlckbauzustaumlnden (EB 68) 49

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Vorwort

Um einem erkennbar gewordenen dringenden Erfordernis Rechnung zu tragen rief die Deutsche Gesellschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V ndash heute Deutsche Gesellschaft fuumlr Geotechnik ndash im Jahr 1965 den Arbeitskreis bdquoTunnelbauldquo ins Leben und uumlbertrug dessen Leitung dem allseits geschaumltzten allzu fruumlh vershystorbenen Prof Dr-Ing J Schmidbauer Die umfangreichen Aufgaben dieses Arbeitskreises wurden auf die drei Arbeitsgruppen bdquoAllgemeinesldquo bdquoOffene Bauweiseldquo und bdquoGeschlossene Bauweiseldquo aufgeteilt Die Arbeitsgruppe bdquoOfshyfene Bauweiseldquo beschaumlftigte sich unter Leitung von Prof Dr-Ing habil Dr-Ing E h Anton Weiszligenbach zunaumlchst nur mit den vordringlichen Fragen der Berechnung Bemessung und Konstruktion von Baugrubenumschlieszligunshygen Als erstes Zwischenergebnis dieser Arbeitsgruppe veroumlffentlichte die Deutsche Gesellschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V die bdquoEmpfehlungen zur Berechnung ausgesteifter oder verankerter im Boden frei aufgelagerter Traumlshygerbohlwaumlnde fuumlr Baugruben Entwurf Maumlrz 1968ldquo

Die Bearbeitung der Fragen die mit der Berechnung Bemessung und Konshystruktion von Baugrubenumschlieszligungen zusammenhaumlngen erwies sich im Laufe der Bearbeitungszeit als so umfangreich dass sich die Deutsche Gesellshyschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V entschloss diesen Aufgabenbereich aus dem Arbeitsgebiet des Arbeitskreises bdquoTunnelbauldquo herauszunehmen und einem eigenen Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo zu uumlbertragen dessen personelle Besetzung mit derjenigen der fruumlheren Arbeitsgruppe bdquoOffene Bauweiseldquo weitgehend identisch war Die erste Veroumlffentlichung mit dem Titel bdquoEmpfehlungen des Arbeitskreises Baugrubenldquo erschien in der Zeitschrift bdquoDie Bautechnikldquo Jahrshygang 1970 Sie beruhte auf einer grundlegenden Umarbeitung Neugliederung und Ergaumlnzung der im Jahr 1968 veroumlffentlichten Vorschlaumlge und umfasste 24 durchnummerierte Empfehlungen die sich im Wesentlichen mit den Grundlashygen der Berechnung von Baugrubenumschlieszligungen mit der Berechnung von Traumlgerbohlwaumlnden Baugrubenspundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden sowie mit dem Einfluss einer Bebauung neben der Baugrube beschaumlftigten

In der Folgezeit veroumlffentlichte der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo in zweijaumlhrigen Abstaumlnden neue und uumlberarbeitete Empfehlungen Als sich ein Bearbeitungsshystand abzeichnete der vorerst weitere Aumlnderungen nicht mehr erwarten lieszlig entschloss sich die Deutsche Gesellschaft fuumlr Erd- und Grundbau e V die in den Jahrgaumlngen 1970 1972 1974 1976 1978 und 1980 der Zeitschrift bdquoDie Bautechnikldquo verstreuten 57 Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo zushysammenzufassen und im Jahr 1980 der Fachwelt in geschlossener Form zur Verfuumlgung zu stellen

In der im Jahr 1988 vorgelegten 2 Auflage sind diese Empfehlungen zum Teil uumlberarbeitet und daruumlber hinaus um weitere neun Empfehlungen zum Thema

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bdquoBaugruben im Wasserldquo ergaumlnzt worden die in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1984 im Entwurf veroumlffentlicht wurden und um weitere zwei Empfehlungen zum Thema bdquoLastfiguren fuumlr gestuumltzte Baugrubenwaumlndeldquo die in der bdquoBautechshynikldquo Jahrgang 1987 veroumlffentlicht wurden Weitere vier Empfehlungen ergashyben sich durch die teilweise Neugliederung und durch das Bemuumlhen um besseshyre Verstaumlndlichkeit Die vorgenommenen Aumlnderungen und Ergaumlnzungen wurden in einem Aufsatz in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1989 erlaumlutert In der 3 Auflage aus dem Jahr 1994 sind einige Empfehlungen uumlberarbeitet und drei neue Empfehlungen zum Thema bdquoBaugruben mit besonderem Grundshyrissldquo aufgenommen worden Die Aumlnderungen an den bereits bestehenden Empshyfehlungen sind in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1995 erlaumlutert Im gleichen Heftwurden auch die drei neuen Empfehlungen als Entwurf der Oumlffentlichkeit vorshygestellt Daruumlber hinaus ist in die 3 Auflage ein Anhang aufgenommen worshyden in dem die wichtigsten Bestimmungen aus bauaufsichtlich eingefuumlhrten Normen enthalten sind die fuumlr Standsicherheitsnachweise benoumltigt werden Gleichzeitig mit der Erarbeitung der 3 Auflage der EAB beteiligte sich der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo auch intensiv an der Umsetzung des neuen Teilshysicherheitskonzeptes im Erd- und Grundbau Dies lag zum einen daran dass mehrere Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo auch im Arbeitsausschuss bdquoSicherheit im Erd- und Grundbauldquo der die DIN V 1054-100 zu erarbeiten hatte vertreten waren Zum anderen wurde immer deutlicher erkennbar dass die Baugrubenkonstruktionen weit mehr als andere Konstruktionen des Grundshybaues von den neuen Regelungen betroffen waren Insbesondere die Festshylegung in dem europaumlischen Normentwurf EN 1997-1 wonach zwei Berechshynungen durchzufuumlhren waren ndash zum einen mit Anwendung der Teilsichershyheitsbeiwerte auf die Scherfestigkeit zum anderen mit Anwendung der Teilshysicherheitsbeiwerte auf die Einwirkungen ndash war nicht hinnehmbar Sie fuumlhrte im Vergleich mit der bisherigen bewaumlhrten Praxis zu Ergebnissen die teilshyweise deutlich groumlszligere Abmessungen zur Folge hatten teilweise aber auch zu Ergebnissen die auf der unsicheren Seite lagen Demgegenuumlber stand als Geshygenmodell der Entwurf der neuen DIN 1054 in dem die Teilsicherheitsbeiwershyte in gleicher Weise auf die aumluszligeren Einwirkungen sowie auf den Erddruck und auf die Bodenwiderstaumlnde anzuwenden waren die mit der herkoumlmmlichen Scherfestigkeit ermittelt worden sind In der EAB-100 die ebenso wie die ENV 1997-1 und die DIN 1054-100 im Jahr 1996 erschienen ist wurden die beiden Konzepte in der praktischen Anwendung vorgestellt und die Untershyschiede deutlich gemacht Damit sollte der Fachwelt die noch offenstehende Entscheidung zugunsten der deutschen Vorschlaumlge erleichtert werden In der Folgezeit wurden zwei wichtige Entscheidungen getroffen Zum einen wurde die EN 1997-1 in einer Form veroumlffentlicht welche die Vorschlaumlge der neuen DIN 1054 als eine von drei zulaumlssigen Varianten enthaumllt Zum anderen wurde das Konzept der DIN 1054-100 insofern geaumlndert als die urspruumlnglich

VIII

vorgesehene Uumlberlagerung von Bemessungswerten des Erddruckes mit Beshymessungswerten des Erdwiderstandes nicht mehr zugelassen wird weil sich dieser Weg nicht mit dem Grundsatz der strikten Trennung von Einwirkungen und Widerstaumlnden vereinbaren laumlsst Auszligerdem erhaumllt man jetzt mit Ansatz von charakteristischen Einwirkungen am vorgegebenen System charakteristishysche Schnittgroumlszligen und charakteristische Verformungen mit der Folge dass fuumlr den Nachweis der Tragfaumlhigkeit und fuumlr den Nachweis der Gebrauchstaugshylichkeit in der Regel nur eine einzige Durchrechnung erforderlich ist Die 4 Auflage der EAB aus dem Jahre 2009 stuumltzte sich voll und ganz auf diese Festlegungen erweiterte sie aber wie schon in der Vergangenheit um ergaumlnshyzende Regelungen Daruumlber hinaus wurden saumlmtliche Empfehlungen aus der3 Auflage einer gruumlndlichen Uumlberarbeitung unterzogen Neu hinzugefuumlgt wurshyden Empfehlungen uumlber die Anwendung des Bettungsmodulverfahrens und der Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie ein neues Kapitel uumlber Baugruben in weichen Boumlden Diese waren bereits auf der Grundlage des Globalsicherheitsshykonzeptes in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 2002 und 2003 der Fachwelt zur Stellungnahme vorgelegt worden Mehrere teils sehr umfangreiche Zuschrifshyten wurden in der 4 Auflage beruumlcksichtigt Nach Abschluss der 4 Auflage 2006 beendete Anton Weiszligenbach nach uumlber 40 Jahren seine Taumltigkeit als Obmann und schied zusammen mit weiteren langshyjaumlhrigen Mitgliedern aus dem Arbeitskreis aus In der Folgezeit war ein Schwerpunkt des Arbeitskreises Baugruben ndash nun unshyter Leitung des Unterzeichners ndash die Empfehlung EB 102 bdquoBettungsmodulvershyfahrenldquo die voumlllig uumlberarbeitet 2011 in der Zeitschrift bdquoBautechnikldquo der Fachshyoumlffentlichkeit als Entwurf vorgestellt wurde Mit der sich abzeichnenden bauaufsichtlichen Einfuumlhrung der Eurocodes wurde eine Anpassung der 4 Auflage der Empfehlungen an die Vorgaben der DIN EN 1997-12009 in Verbindung mit dem Nationalen Anhang DIN 1997-1NA2010-12 und den ergaumlnzenden Regelungen der DIN 10542010-12 erforderlich Alle Empfehshylungen wurden gruumlndlich uumlberpruumlft soweit erforderlich uumlberarbeitet und an neue Erkenntnisse angepasst Der erfahrene Anwender wird feststellen dassdie Aumlnderungen in der vorliegenden 5 Auflage verhaumlltnismaumlszligig gering sind Die meisten der seit Jahren bewaumlhrten Regelungen konnten erhalten bleiben weil sich die Sicherheitsphilosophie gegenuumlber der 4 Auflage vom Grundsatz her nicht geaumlndert hat Wesentlich uumlberarbeitet wurde dagegen Kapitel 10 bdquoBaugruben im Wasserldquo Der Planer muss zukuumlnftig ausfuumlhrlicher als bisher z B auf Risiken aus Erosishyonsvorgaumlngen Anisotropie in der Durchlaumlssigkeit und hydraulischem Grundshybruch eingehen Aufgrund der fortgeschrittenen Entwicklung in der Messtechshynik und den gestiegenen Anforderungen wurde Kapitel 14 bdquoMesstechnischeUumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionenldquo voumlllig neu formuliert

IX

Ziel des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ist es weiterhin durch Bearbeitung vorshyliegender und durch Herausgabe weiterer Empfehlungen

a) Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlieszligungen zu erleichtern b) Lastansaumltze und Berechnungsverfahren zu vereinheitlichen c) die Standsicherheit der Baugrubenkonstruktionen und ihrer Einzelteile sishycherzustellen und

d) die Wirtschaftlichkeit der Baugrubenkonstruktionen zu verbessern

Der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo dankt allen die in der Vergangenheit durch Zushyschriften oder auf andere Weise die Ausschussarbeit gefoumlrdert haben und bitshytet auch fuumlr die Zukunft um diese Unterstuumltzung

A Hettler

X

Benutzerhinweise

1 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind Regeln der Techshynik Sie sind als Ergebnis ehrenamtlicher technisch-wissenschaftlicher Geshymeinschaftsarbeit aufgrund ihres Zustandekommens nach hierfuumlr geltenden Grundsaumltzen fachgerecht und haben sich als bdquoAllgemein anerkannte Regeln der Technikldquo bewaumlhrt

2 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo stehen jedermann zur Anwendung frei Sie bilden einen Maszligstab fuumlr einwandfreies technisches Verhalten dieser Maszligstab ist auch im Rahmen der Rechtsordnung von Beshydeutung Eine Anwendungspflicht kann sich aus Rechts- oder Verwalshytungsvorschriften Vertraumlgen oder aus sonstigen Rechtsgrundlagen ergeben

3 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind in aller Regel eine wichtige Erkenntnisquelle fuumlr fachgerechtes Verhalten im Normalfall Sie koumlnnen nicht alle moumlglichen Sonderfaumllle erfassen in denen weitergehende oder einschraumlnkende Maszlignahmen geboten sein koumlnnen Es ist auch zu beshyruumlcksichtigen dass sie nur den zum Zeitpunkt der jeweiligen Ausgabe herrshyschenden Stand der Technik wiedergeben koumlnnen

4 Abweichungen von den vorgeschlagenen Berechnungsansaumltzen koumlnnen im Einzelfall zweckmaumlszligig sein sofern sie durch entsprechende Nachweise Messungen oder Erfahrungen begruumlndet werden

5 Durch das Anwenden der Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo entzieht sich niemand der Verantwortung fuumlr eigenes Handeln Jeder hanshydelt insoweit auf eigene Gefahr

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

Inhaltsverzeichnis

Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76) 2 13 Sicherheitskonzept (EB 77) 4 14 Grenzzustaumlnde (EB 78) 6 15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67) 10 16 Planung und Pruumlfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen fuumlr die Berechnung 13

21 Einwirkungen (EB 24) 13 22 Bodenkenngroumlszligen (EB 2) 15 23 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17 24 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20 25 Allgemeine Festlegungen fuumlr den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21 26 Nutzlasten aus Straszligen- und Schienenverkehr (EB 55) 23 27 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25 28 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes 31

31 Abhaumlngigkeit der Erddrucklast von der gewaumlhlten Bauweise (EB 8) 31 32 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 4) 32 33 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 5) 36 34 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten

(EB 6) 40 35 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42 36 Uumlberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelaumlndeshy

oberflaumlche (EB 71) 44 37 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47 38 Erddruckansatz in Ruumlckbauzustaumlnden (EB 68) 49

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

bdquoBaugruben im Wasserldquo ergaumlnzt worden die in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1984 im Entwurf veroumlffentlicht wurden und um weitere zwei Empfehlungen zum Thema bdquoLastfiguren fuumlr gestuumltzte Baugrubenwaumlndeldquo die in der bdquoBautechshynikldquo Jahrgang 1987 veroumlffentlicht wurden Weitere vier Empfehlungen ergashyben sich durch die teilweise Neugliederung und durch das Bemuumlhen um besseshyre Verstaumlndlichkeit Die vorgenommenen Aumlnderungen und Ergaumlnzungen wurden in einem Aufsatz in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1989 erlaumlutert In der 3 Auflage aus dem Jahr 1994 sind einige Empfehlungen uumlberarbeitet und drei neue Empfehlungen zum Thema bdquoBaugruben mit besonderem Grundshyrissldquo aufgenommen worden Die Aumlnderungen an den bereits bestehenden Empshyfehlungen sind in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 1995 erlaumlutert Im gleichen Heftwurden auch die drei neuen Empfehlungen als Entwurf der Oumlffentlichkeit vorshygestellt Daruumlber hinaus ist in die 3 Auflage ein Anhang aufgenommen worshyden in dem die wichtigsten Bestimmungen aus bauaufsichtlich eingefuumlhrten Normen enthalten sind die fuumlr Standsicherheitsnachweise benoumltigt werden Gleichzeitig mit der Erarbeitung der 3 Auflage der EAB beteiligte sich der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo auch intensiv an der Umsetzung des neuen Teilshysicherheitskonzeptes im Erd- und Grundbau Dies lag zum einen daran dass mehrere Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo auch im Arbeitsausschuss bdquoSicherheit im Erd- und Grundbauldquo der die DIN V 1054-100 zu erarbeiten hatte vertreten waren Zum anderen wurde immer deutlicher erkennbar dass die Baugrubenkonstruktionen weit mehr als andere Konstruktionen des Grundshybaues von den neuen Regelungen betroffen waren Insbesondere die Festshylegung in dem europaumlischen Normentwurf EN 1997-1 wonach zwei Berechshynungen durchzufuumlhren waren ndash zum einen mit Anwendung der Teilsichershyheitsbeiwerte auf die Scherfestigkeit zum anderen mit Anwendung der Teilshysicherheitsbeiwerte auf die Einwirkungen ndash war nicht hinnehmbar Sie fuumlhrte im Vergleich mit der bisherigen bewaumlhrten Praxis zu Ergebnissen die teilshyweise deutlich groumlszligere Abmessungen zur Folge hatten teilweise aber auch zu Ergebnissen die auf der unsicheren Seite lagen Demgegenuumlber stand als Geshygenmodell der Entwurf der neuen DIN 1054 in dem die Teilsicherheitsbeiwershyte in gleicher Weise auf die aumluszligeren Einwirkungen sowie auf den Erddruck und auf die Bodenwiderstaumlnde anzuwenden waren die mit der herkoumlmmlichen Scherfestigkeit ermittelt worden sind In der EAB-100 die ebenso wie die ENV 1997-1 und die DIN 1054-100 im Jahr 1996 erschienen ist wurden die beiden Konzepte in der praktischen Anwendung vorgestellt und die Untershyschiede deutlich gemacht Damit sollte der Fachwelt die noch offenstehende Entscheidung zugunsten der deutschen Vorschlaumlge erleichtert werden In der Folgezeit wurden zwei wichtige Entscheidungen getroffen Zum einen wurde die EN 1997-1 in einer Form veroumlffentlicht welche die Vorschlaumlge der neuen DIN 1054 als eine von drei zulaumlssigen Varianten enthaumllt Zum anderen wurde das Konzept der DIN 1054-100 insofern geaumlndert als die urspruumlnglich

VIII

vorgesehene Uumlberlagerung von Bemessungswerten des Erddruckes mit Beshymessungswerten des Erdwiderstandes nicht mehr zugelassen wird weil sich dieser Weg nicht mit dem Grundsatz der strikten Trennung von Einwirkungen und Widerstaumlnden vereinbaren laumlsst Auszligerdem erhaumllt man jetzt mit Ansatz von charakteristischen Einwirkungen am vorgegebenen System charakteristishysche Schnittgroumlszligen und charakteristische Verformungen mit der Folge dass fuumlr den Nachweis der Tragfaumlhigkeit und fuumlr den Nachweis der Gebrauchstaugshylichkeit in der Regel nur eine einzige Durchrechnung erforderlich ist Die 4 Auflage der EAB aus dem Jahre 2009 stuumltzte sich voll und ganz auf diese Festlegungen erweiterte sie aber wie schon in der Vergangenheit um ergaumlnshyzende Regelungen Daruumlber hinaus wurden saumlmtliche Empfehlungen aus der3 Auflage einer gruumlndlichen Uumlberarbeitung unterzogen Neu hinzugefuumlgt wurshyden Empfehlungen uumlber die Anwendung des Bettungsmodulverfahrens und der Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie ein neues Kapitel uumlber Baugruben in weichen Boumlden Diese waren bereits auf der Grundlage des Globalsicherheitsshykonzeptes in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 2002 und 2003 der Fachwelt zur Stellungnahme vorgelegt worden Mehrere teils sehr umfangreiche Zuschrifshyten wurden in der 4 Auflage beruumlcksichtigt Nach Abschluss der 4 Auflage 2006 beendete Anton Weiszligenbach nach uumlber 40 Jahren seine Taumltigkeit als Obmann und schied zusammen mit weiteren langshyjaumlhrigen Mitgliedern aus dem Arbeitskreis aus In der Folgezeit war ein Schwerpunkt des Arbeitskreises Baugruben ndash nun unshyter Leitung des Unterzeichners ndash die Empfehlung EB 102 bdquoBettungsmodulvershyfahrenldquo die voumlllig uumlberarbeitet 2011 in der Zeitschrift bdquoBautechnikldquo der Fachshyoumlffentlichkeit als Entwurf vorgestellt wurde Mit der sich abzeichnenden bauaufsichtlichen Einfuumlhrung der Eurocodes wurde eine Anpassung der 4 Auflage der Empfehlungen an die Vorgaben der DIN EN 1997-12009 in Verbindung mit dem Nationalen Anhang DIN 1997-1NA2010-12 und den ergaumlnzenden Regelungen der DIN 10542010-12 erforderlich Alle Empfehshylungen wurden gruumlndlich uumlberpruumlft soweit erforderlich uumlberarbeitet und an neue Erkenntnisse angepasst Der erfahrene Anwender wird feststellen dassdie Aumlnderungen in der vorliegenden 5 Auflage verhaumlltnismaumlszligig gering sind Die meisten der seit Jahren bewaumlhrten Regelungen konnten erhalten bleiben weil sich die Sicherheitsphilosophie gegenuumlber der 4 Auflage vom Grundsatz her nicht geaumlndert hat Wesentlich uumlberarbeitet wurde dagegen Kapitel 10 bdquoBaugruben im Wasserldquo Der Planer muss zukuumlnftig ausfuumlhrlicher als bisher z B auf Risiken aus Erosishyonsvorgaumlngen Anisotropie in der Durchlaumlssigkeit und hydraulischem Grundshybruch eingehen Aufgrund der fortgeschrittenen Entwicklung in der Messtechshynik und den gestiegenen Anforderungen wurde Kapitel 14 bdquoMesstechnischeUumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionenldquo voumlllig neu formuliert

IX

Ziel des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ist es weiterhin durch Bearbeitung vorshyliegender und durch Herausgabe weiterer Empfehlungen

a) Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlieszligungen zu erleichtern b) Lastansaumltze und Berechnungsverfahren zu vereinheitlichen c) die Standsicherheit der Baugrubenkonstruktionen und ihrer Einzelteile sishycherzustellen und

d) die Wirtschaftlichkeit der Baugrubenkonstruktionen zu verbessern

Der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo dankt allen die in der Vergangenheit durch Zushyschriften oder auf andere Weise die Ausschussarbeit gefoumlrdert haben und bitshytet auch fuumlr die Zukunft um diese Unterstuumltzung

A Hettler

X

Benutzerhinweise

1 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind Regeln der Techshynik Sie sind als Ergebnis ehrenamtlicher technisch-wissenschaftlicher Geshymeinschaftsarbeit aufgrund ihres Zustandekommens nach hierfuumlr geltenden Grundsaumltzen fachgerecht und haben sich als bdquoAllgemein anerkannte Regeln der Technikldquo bewaumlhrt

2 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo stehen jedermann zur Anwendung frei Sie bilden einen Maszligstab fuumlr einwandfreies technisches Verhalten dieser Maszligstab ist auch im Rahmen der Rechtsordnung von Beshydeutung Eine Anwendungspflicht kann sich aus Rechts- oder Verwalshytungsvorschriften Vertraumlgen oder aus sonstigen Rechtsgrundlagen ergeben

3 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind in aller Regel eine wichtige Erkenntnisquelle fuumlr fachgerechtes Verhalten im Normalfall Sie koumlnnen nicht alle moumlglichen Sonderfaumllle erfassen in denen weitergehende oder einschraumlnkende Maszlignahmen geboten sein koumlnnen Es ist auch zu beshyruumlcksichtigen dass sie nur den zum Zeitpunkt der jeweiligen Ausgabe herrshyschenden Stand der Technik wiedergeben koumlnnen

4 Abweichungen von den vorgeschlagenen Berechnungsansaumltzen koumlnnen im Einzelfall zweckmaumlszligig sein sofern sie durch entsprechende Nachweise Messungen oder Erfahrungen begruumlndet werden

5 Durch das Anwenden der Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo entzieht sich niemand der Verantwortung fuumlr eigenes Handeln Jeder hanshydelt insoweit auf eigene Gefahr

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

Inhaltsverzeichnis

Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76) 2 13 Sicherheitskonzept (EB 77) 4 14 Grenzzustaumlnde (EB 78) 6 15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67) 10 16 Planung und Pruumlfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen fuumlr die Berechnung 13

21 Einwirkungen (EB 24) 13 22 Bodenkenngroumlszligen (EB 2) 15 23 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17 24 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20 25 Allgemeine Festlegungen fuumlr den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21 26 Nutzlasten aus Straszligen- und Schienenverkehr (EB 55) 23 27 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25 28 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes 31

31 Abhaumlngigkeit der Erddrucklast von der gewaumlhlten Bauweise (EB 8) 31 32 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 4) 32 33 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 5) 36 34 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten

(EB 6) 40 35 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42 36 Uumlberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelaumlndeshy

oberflaumlche (EB 71) 44 37 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47 38 Erddruckansatz in Ruumlckbauzustaumlnden (EB 68) 49

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

vorgesehene Uumlberlagerung von Bemessungswerten des Erddruckes mit Beshymessungswerten des Erdwiderstandes nicht mehr zugelassen wird weil sich dieser Weg nicht mit dem Grundsatz der strikten Trennung von Einwirkungen und Widerstaumlnden vereinbaren laumlsst Auszligerdem erhaumllt man jetzt mit Ansatz von charakteristischen Einwirkungen am vorgegebenen System charakteristishysche Schnittgroumlszligen und charakteristische Verformungen mit der Folge dass fuumlr den Nachweis der Tragfaumlhigkeit und fuumlr den Nachweis der Gebrauchstaugshylichkeit in der Regel nur eine einzige Durchrechnung erforderlich ist Die 4 Auflage der EAB aus dem Jahre 2009 stuumltzte sich voll und ganz auf diese Festlegungen erweiterte sie aber wie schon in der Vergangenheit um ergaumlnshyzende Regelungen Daruumlber hinaus wurden saumlmtliche Empfehlungen aus der3 Auflage einer gruumlndlichen Uumlberarbeitung unterzogen Neu hinzugefuumlgt wurshyden Empfehlungen uumlber die Anwendung des Bettungsmodulverfahrens und der Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie ein neues Kapitel uumlber Baugruben in weichen Boumlden Diese waren bereits auf der Grundlage des Globalsicherheitsshykonzeptes in der bdquoBautechnikldquo Jahrgang 2002 und 2003 der Fachwelt zur Stellungnahme vorgelegt worden Mehrere teils sehr umfangreiche Zuschrifshyten wurden in der 4 Auflage beruumlcksichtigt Nach Abschluss der 4 Auflage 2006 beendete Anton Weiszligenbach nach uumlber 40 Jahren seine Taumltigkeit als Obmann und schied zusammen mit weiteren langshyjaumlhrigen Mitgliedern aus dem Arbeitskreis aus In der Folgezeit war ein Schwerpunkt des Arbeitskreises Baugruben ndash nun unshyter Leitung des Unterzeichners ndash die Empfehlung EB 102 bdquoBettungsmodulvershyfahrenldquo die voumlllig uumlberarbeitet 2011 in der Zeitschrift bdquoBautechnikldquo der Fachshyoumlffentlichkeit als Entwurf vorgestellt wurde Mit der sich abzeichnenden bauaufsichtlichen Einfuumlhrung der Eurocodes wurde eine Anpassung der 4 Auflage der Empfehlungen an die Vorgaben der DIN EN 1997-12009 in Verbindung mit dem Nationalen Anhang DIN 1997-1NA2010-12 und den ergaumlnzenden Regelungen der DIN 10542010-12 erforderlich Alle Empfehshylungen wurden gruumlndlich uumlberpruumlft soweit erforderlich uumlberarbeitet und an neue Erkenntnisse angepasst Der erfahrene Anwender wird feststellen dassdie Aumlnderungen in der vorliegenden 5 Auflage verhaumlltnismaumlszligig gering sind Die meisten der seit Jahren bewaumlhrten Regelungen konnten erhalten bleiben weil sich die Sicherheitsphilosophie gegenuumlber der 4 Auflage vom Grundsatz her nicht geaumlndert hat Wesentlich uumlberarbeitet wurde dagegen Kapitel 10 bdquoBaugruben im Wasserldquo Der Planer muss zukuumlnftig ausfuumlhrlicher als bisher z B auf Risiken aus Erosishyonsvorgaumlngen Anisotropie in der Durchlaumlssigkeit und hydraulischem Grundshybruch eingehen Aufgrund der fortgeschrittenen Entwicklung in der Messtechshynik und den gestiegenen Anforderungen wurde Kapitel 14 bdquoMesstechnischeUumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionenldquo voumlllig neu formuliert

IX

Ziel des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ist es weiterhin durch Bearbeitung vorshyliegender und durch Herausgabe weiterer Empfehlungen

a) Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlieszligungen zu erleichtern b) Lastansaumltze und Berechnungsverfahren zu vereinheitlichen c) die Standsicherheit der Baugrubenkonstruktionen und ihrer Einzelteile sishycherzustellen und

d) die Wirtschaftlichkeit der Baugrubenkonstruktionen zu verbessern

Der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo dankt allen die in der Vergangenheit durch Zushyschriften oder auf andere Weise die Ausschussarbeit gefoumlrdert haben und bitshytet auch fuumlr die Zukunft um diese Unterstuumltzung

A Hettler

X

Benutzerhinweise

1 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind Regeln der Techshynik Sie sind als Ergebnis ehrenamtlicher technisch-wissenschaftlicher Geshymeinschaftsarbeit aufgrund ihres Zustandekommens nach hierfuumlr geltenden Grundsaumltzen fachgerecht und haben sich als bdquoAllgemein anerkannte Regeln der Technikldquo bewaumlhrt

2 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo stehen jedermann zur Anwendung frei Sie bilden einen Maszligstab fuumlr einwandfreies technisches Verhalten dieser Maszligstab ist auch im Rahmen der Rechtsordnung von Beshydeutung Eine Anwendungspflicht kann sich aus Rechts- oder Verwalshytungsvorschriften Vertraumlgen oder aus sonstigen Rechtsgrundlagen ergeben

3 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind in aller Regel eine wichtige Erkenntnisquelle fuumlr fachgerechtes Verhalten im Normalfall Sie koumlnnen nicht alle moumlglichen Sonderfaumllle erfassen in denen weitergehende oder einschraumlnkende Maszlignahmen geboten sein koumlnnen Es ist auch zu beshyruumlcksichtigen dass sie nur den zum Zeitpunkt der jeweiligen Ausgabe herrshyschenden Stand der Technik wiedergeben koumlnnen

4 Abweichungen von den vorgeschlagenen Berechnungsansaumltzen koumlnnen im Einzelfall zweckmaumlszligig sein sofern sie durch entsprechende Nachweise Messungen oder Erfahrungen begruumlndet werden

5 Durch das Anwenden der Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo entzieht sich niemand der Verantwortung fuumlr eigenes Handeln Jeder hanshydelt insoweit auf eigene Gefahr

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

Inhaltsverzeichnis

Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76) 2 13 Sicherheitskonzept (EB 77) 4 14 Grenzzustaumlnde (EB 78) 6 15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67) 10 16 Planung und Pruumlfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen fuumlr die Berechnung 13

21 Einwirkungen (EB 24) 13 22 Bodenkenngroumlszligen (EB 2) 15 23 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17 24 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20 25 Allgemeine Festlegungen fuumlr den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21 26 Nutzlasten aus Straszligen- und Schienenverkehr (EB 55) 23 27 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25 28 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes 31

31 Abhaumlngigkeit der Erddrucklast von der gewaumlhlten Bauweise (EB 8) 31 32 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 4) 32 33 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 5) 36 34 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten

(EB 6) 40 35 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42 36 Uumlberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelaumlndeshy

oberflaumlche (EB 71) 44 37 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47 38 Erddruckansatz in Ruumlckbauzustaumlnden (EB 68) 49

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

Ziel des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ist es weiterhin durch Bearbeitung vorshyliegender und durch Herausgabe weiterer Empfehlungen

a) Entwurf und Berechnung von Baugrubenumschlieszligungen zu erleichtern b) Lastansaumltze und Berechnungsverfahren zu vereinheitlichen c) die Standsicherheit der Baugrubenkonstruktionen und ihrer Einzelteile sishycherzustellen und

d) die Wirtschaftlichkeit der Baugrubenkonstruktionen zu verbessern

Der Arbeitskreis bdquoBaugrubenldquo dankt allen die in der Vergangenheit durch Zushyschriften oder auf andere Weise die Ausschussarbeit gefoumlrdert haben und bitshytet auch fuumlr die Zukunft um diese Unterstuumltzung

A Hettler

X

Benutzerhinweise

1 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind Regeln der Techshynik Sie sind als Ergebnis ehrenamtlicher technisch-wissenschaftlicher Geshymeinschaftsarbeit aufgrund ihres Zustandekommens nach hierfuumlr geltenden Grundsaumltzen fachgerecht und haben sich als bdquoAllgemein anerkannte Regeln der Technikldquo bewaumlhrt

2 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo stehen jedermann zur Anwendung frei Sie bilden einen Maszligstab fuumlr einwandfreies technisches Verhalten dieser Maszligstab ist auch im Rahmen der Rechtsordnung von Beshydeutung Eine Anwendungspflicht kann sich aus Rechts- oder Verwalshytungsvorschriften Vertraumlgen oder aus sonstigen Rechtsgrundlagen ergeben

3 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind in aller Regel eine wichtige Erkenntnisquelle fuumlr fachgerechtes Verhalten im Normalfall Sie koumlnnen nicht alle moumlglichen Sonderfaumllle erfassen in denen weitergehende oder einschraumlnkende Maszlignahmen geboten sein koumlnnen Es ist auch zu beshyruumlcksichtigen dass sie nur den zum Zeitpunkt der jeweiligen Ausgabe herrshyschenden Stand der Technik wiedergeben koumlnnen

4 Abweichungen von den vorgeschlagenen Berechnungsansaumltzen koumlnnen im Einzelfall zweckmaumlszligig sein sofern sie durch entsprechende Nachweise Messungen oder Erfahrungen begruumlndet werden

5 Durch das Anwenden der Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo entzieht sich niemand der Verantwortung fuumlr eigenes Handeln Jeder hanshydelt insoweit auf eigene Gefahr

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Inhaltsverzeichnis

Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76) 2 13 Sicherheitskonzept (EB 77) 4 14 Grenzzustaumlnde (EB 78) 6 15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67) 10 16 Planung und Pruumlfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen fuumlr die Berechnung 13

21 Einwirkungen (EB 24) 13 22 Bodenkenngroumlszligen (EB 2) 15 23 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17 24 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20 25 Allgemeine Festlegungen fuumlr den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21 26 Nutzlasten aus Straszligen- und Schienenverkehr (EB 55) 23 27 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25 28 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes 31

31 Abhaumlngigkeit der Erddrucklast von der gewaumlhlten Bauweise (EB 8) 31 32 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 4) 32 33 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 5) 36 34 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten

(EB 6) 40 35 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42 36 Uumlberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelaumlndeshy

oberflaumlche (EB 71) 44 37 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47 38 Erddruckansatz in Ruumlckbauzustaumlnden (EB 68) 49

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

Benutzerhinweise

1 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind Regeln der Techshynik Sie sind als Ergebnis ehrenamtlicher technisch-wissenschaftlicher Geshymeinschaftsarbeit aufgrund ihres Zustandekommens nach hierfuumlr geltenden Grundsaumltzen fachgerecht und haben sich als bdquoAllgemein anerkannte Regeln der Technikldquo bewaumlhrt

2 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo stehen jedermann zur Anwendung frei Sie bilden einen Maszligstab fuumlr einwandfreies technisches Verhalten dieser Maszligstab ist auch im Rahmen der Rechtsordnung von Beshydeutung Eine Anwendungspflicht kann sich aus Rechts- oder Verwalshytungsvorschriften Vertraumlgen oder aus sonstigen Rechtsgrundlagen ergeben

3 Die Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo sind in aller Regel eine wichtige Erkenntnisquelle fuumlr fachgerechtes Verhalten im Normalfall Sie koumlnnen nicht alle moumlglichen Sonderfaumllle erfassen in denen weitergehende oder einschraumlnkende Maszlignahmen geboten sein koumlnnen Es ist auch zu beshyruumlcksichtigen dass sie nur den zum Zeitpunkt der jeweiligen Ausgabe herrshyschenden Stand der Technik wiedergeben koumlnnen

4 Abweichungen von den vorgeschlagenen Berechnungsansaumltzen koumlnnen im Einzelfall zweckmaumlszligig sein sofern sie durch entsprechende Nachweise Messungen oder Erfahrungen begruumlndet werden

5 Durch das Anwenden der Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo entzieht sich niemand der Verantwortung fuumlr eigenes Handeln Jeder hanshydelt insoweit auf eigene Gefahr

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Inhaltsverzeichnis

Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76) 2 13 Sicherheitskonzept (EB 77) 4 14 Grenzzustaumlnde (EB 78) 6 15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67) 10 16 Planung und Pruumlfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen fuumlr die Berechnung 13

21 Einwirkungen (EB 24) 13 22 Bodenkenngroumlszligen (EB 2) 15 23 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17 24 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20 25 Allgemeine Festlegungen fuumlr den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21 26 Nutzlasten aus Straszligen- und Schienenverkehr (EB 55) 23 27 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25 28 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes 31

31 Abhaumlngigkeit der Erddrucklast von der gewaumlhlten Bauweise (EB 8) 31 32 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 4) 32 33 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 5) 36 34 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten

(EB 6) 40 35 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42 36 Uumlberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelaumlndeshy

oberflaumlche (EB 71) 44 37 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47 38 Erddruckansatz in Ruumlckbauzustaumlnden (EB 68) 49

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Inhaltsverzeichnis

Mitglieder des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo V

Vorwort VII

Benutzerhinweise XI

1 Allgemeines 1

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1) 1

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76) 2 13 Sicherheitskonzept (EB 77) 4 14 Grenzzustaumlnde (EB 78) 6 15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67) 10 16 Planung und Pruumlfung von Baugruben (EB 106) 11

2 Grundlagen fuumlr die Berechnung 13

21 Einwirkungen (EB 24) 13 22 Bodenkenngroumlszligen (EB 2) 15 23 Erddruckneigungswinkel (EB 89) 17 24 Teilsicherheitsbeiwerte (EB 79) 20 25 Allgemeine Festlegungen fuumlr den Ansatz von Nutzlasten (EB 3) 21 26 Nutzlasten aus Straszligen- und Schienenverkehr (EB 55) 23 27 Nutzlasten aus Baustellenverkehr und Baubetrieb (EB 56) 25 28 Nutzlasten aus Baggern und Hebezeugen (EB 57) 27

3 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes 31

31 Abhaumlngigkeit der Erddrucklast von der gewaumlhlten Bauweise (EB 8) 31 32 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 4) 32 33 Verteilung des aktiven Erddruckes bei unbelasteter

Gelaumlndeoberflaumlche (EB 5) 36 34 Groumlszlige der Gesamtlast des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten

(EB 6) 40 35 Verteilung des aktiven Erddruckes aus Nutzlasten (EB 7) 42 36 Uumlberlagerung von Erddruckanteilen bei belasteter Gelaumlndeshy

oberflaumlche (EB 71) 44 37 Ermittlung des Erdruhedruckes (EB 18) 47 38 Erddruckansatz in Ruumlckbauzustaumlnden (EB 68) 49

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4 Allgemeine Festlegungen fuumlr die Berechnung 53

41 Nachweis der Standsicherheit (EB 81) 53 42 Allgemeines zu den Berechnungsverfahren (EB 11) 55 43 Ermittlung und Nachweis der Einbindetiefe (EB 80) 59 44 Ermittlung der Schnittgroumlszligen (EB 82) 63 45 Anwendung des Bettungsmodulverfahrens (EB 102) 66 46 Anwendung der Finite-Elemente-Methode (EB 103) 72 47 Nachweis der Vertikalkomponente des mobilisierten

Erdwiderstandes (EB 9) 77 48 Nachweis der Abtragung von Vertikalkraumlften in den Untergrund

(EB 84) 80 49 Standsicherheitsnachweise fuumlr ausgesteifte Baugruben

in Sonderfaumlllen (EB 10) 82 410 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (EB 83) 84 411 Zulaumlssige Vereinfachungen im Grenzzustand GEO-2 bzw STR

(EB 104) 89

5 Berechnungsansaumltze fuumlr Traumlgerbohlwaumlnde 93

51 Lastbildermittlung fuumlr Traumlgerbohlwaumlnde (EB 12) 93 52 Lastfiguren fuumlr gestuumltzte Traumlgerbohlwaumlnde (EB 69) 95 53 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden frei

aufgelagerten Traumlgerbohlwaumlnden (EB 14) 97 54 Fuszligeinspannung bei Traumlgerbohlwaumlnden (EB 25) 99 55 Gleichgewicht der Horizontalkraumlfte bei Traumlgerbohlwaumlnden

(EB 15) 103

6 Berechnungsansaumltze fuumlr Spundwaumlnde und Ortbetonwaumlnde 107

61 Lastbildermittlung fuumlr Spundwaumlnde und Ortbetonwaumlnde (EB 16) 107

62 Lastfiguren fuumlr gestuumltzte Spundwaumlnde und Ortbetonwaumlnde (EB 70) 109

63 Bodenreaktionen und Erdwiderstand bei im Boden frei aufgelagerten Spundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden (EB 19) 111

64 Fuszligeinspannung bei Spundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden (EB 26) 114

7 Verankerte Baugrubenwaumlnde 119

71 Groumlszlige und Verteilung des Erddruckes bei verankerten Baugrubenwaumlnden (EB 42) 119

72 Nachweis der Kraftuumlbertragung von der Verankerung auf das Erdreich (EB 43) 120

XIV

73 Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge (EB 44) 121 74 Nachweis der Gelaumlndebruchsicherheit (EB 45) 128 75 Maszlignahmen gegen moumlgliche Bewegungen von verankerten

Baugrubenwaumlnden (EB 46) 131

8 Baugruben mit besonderem Grundriss 135

81 Baugruben mit kreisfoumlrmigem Grundriss (EB 73) 135 82 Baugruben mit ovalem Grundriss (EB 74) 141 83 Baugruben mit rechteckigem Grundriss (EB 75) 147

9 Baugruben neben Bauwerken 153

91 Bautechnische Maszlignahmen bei Baugruben neben bestehenden Bauwerken (EB 20) 153

92 Berechnung der Baugrubenumschlieszligung mit aktivem Erddruck bei Baugruben neben Bauwerken (EB 21) 155

93 Ansatz des aktiven Erddruckes bei groszligem Abstand der Bebauung (EB 28) 157

94 Ansatz des aktiven Erddruckes bei kleinem Abstand der Bebauung (EB 29) 159

95 Berechnung der Baugrubenumschlieszligung mit erhoumlhtem aktivem Erddruck (EB 22) 161

96 Berechnung der Baugrubenumschlieszligung mit Erdruhedruck (EB 23) 166

97 Gegenseitige Beeinflussung gegeneinander ausgesteifter Baugrubenwaumlnde bei Baugruben neben Bauwerken (EB 30) 170

10 Baugruben im Wasser 173

101 Allgemeines zu Baugruben im Wasser (EB 58) 173 102 Stroumlmungskraumlfte (EB 59) 175 103 Baugruben mit abgesenktem Grundwasser (EB 60) 176 104 Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch

(EB 61) 179 105 Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen (EB 62) 183 106 Standsicherheitsnachweis fuumlr Baugrubenwaumlnde im Wasser

(EB 63) 190 107 Konstruktion und Bauausfuumlhrung bei Baugruben im Wasser

(EB 64) 195 108 Wasserhaltung (EB 65) 198 109 Uumlberwachungsmaszlignahmen bei Baugruben im Wasser (EB 66) 200

XV

11 Baugruben in nicht standfestem Gebirge 203

111 Allgemeine Festlegungen fuumlr Baugruben in nicht standfestem Gebirge (EB 38) 203

112 Groumlszlige des Gebirgsdruckes (EB 39) 206 113 Verteilung des Gebirgsdruckes (EB 40) 209 114 Belastbarkeit des Gebirges durch Auflagerkraumlfte am Wandfuszlig

(EB 41) 210

12 Baugruben in weichen Boumlden 213

121 Anwendungsbereich der Empfehlungen EB 91 bis EB 101 (EB 90) 213

122 Boumlschungen in weichen Boumlden (EB 91) 214 123 Verbaukonstruktionen in weichen Boumlden (EB 92) 216 124 Bauvorgang bei weichen Boumlden (EB 93) 221 125 Scherfestigkeit weicher Boumlden (EB 94) 225 126 Erddruck auf Baugrubenwaumlnde in weichen Boumlden (EB 95) 231 127 Bodenreaktionen bei Baugrubenwaumlnden in weichen Boumlden

(EB 96) 235 128 Beruumlcksichtigung des Wasserdruckes bei weichen Boumlden

(EB 97) 241 129 Ermittlung von Einbindetiefe und Schnittgroumlszligen bei Baugruben

in weichen Boumlden (EB 98) 246 1210 Weitere Standsicherheitsnachweise bei Baugruben in weichen

Boumlden (EB 99) 249 1211 Wasserhaltungsmaszlignahmen bei Baugruben in weichen Boumlden

(EB 100) 254 1212 Gebrauchstauglichkeit von Baugrubenkonstruktionen in weichen

Boumlden (EB 101) 255

13 Nachweis der Tragfaumlhigkeit der Einzelteile 259

131 Materialkenngroumlszligen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteilwiderstaumlnde (EB 88) 259

132 Tragfaumlhigkeit der Ausfachung von Traumlgerbohlwaumlnden (EB 47) 260 133 Tragfaumlhigkeit von Bohltraumlgern (EB 48) 264 134 Tragfaumlhigkeit von Spundbohlen (EB 49) 267 135 Tragfaumlhigkeit von Ortbetonwaumlnden (EB 50) 268 136 Tragfaumlhigkeit von Gurten (EB 51) 270 137 Tragfaumlhigkeit von Steifen (EB 52) 272 138 Tragfaumlhigkeit des Grabenverbaues (EB 53) 274 139 Tragfaumlhigkeit von Hilfsbruumlcken und Baugrubenabdeckungen

(EB 54) 275

XVI

1310 Aumluszligere Tragfaumlhigkeit von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden (EB 85) 277

1311 Tragfaumlhigkeit von Zugpfaumlhlen und Verpressankern (EB 86) 280

14 Messtechnische Uumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionen 283

141 Erfordernis und Zweck von Messungen und Uumlberpruumlfungen (EB 31) 283

142 Messgroumlszligen und Messverfahren (EB 32) 284 143 Planung von Messungen (EB 33) 286 144 Anordnung der Messstellen (EB 34) 289 145 Durchfuumlhrung der Messungen und Weitergabe der Messergebnisse

(EB 35) 290 146 Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse (EB 36) 291

Anhang 293

A 1 Lagerungsdichte nichtbindiger Boumlden 293 A 2 Konsistenz bindiger Boumlden 294 A 3 Bodenkenngroumlszligen nichtbindiger Boumlden 295 A 4 Bodenkenngroumlszligen bindiger Boumlden 297 A 5 Geotechnische Kategorien fuumlr Baugruben 300 A 6 Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr geotechnische Groumlszligen 302 A 7 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Beton und Stahlbeton 304 A 8 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Stahl 307 A 9 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Holz 308 A 10 Erfahrungswerte fuumlr Mantelreibung und Spitzendruck

von Spundwaumlnden 309

Literatur 311

Kurzzeichen und Benennungen 323

Geometrische Groumlszligen 323 Baugrund- und Bodenparameter 323 Erddruck und Erdwiderstand 324 Sonstige Lasten Kraumlfte und Schnittgroumlszligen 324 Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept 325 Verschiedenes 326

Empfehlungen nach Nummern geordnet 327

XVII

1 Allgemeines

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1)

Soweit in den einzelnen Empfehlungen nicht ausdruumlcklich andere Festlegunshygen getroffen werden gelten sie unter folgenden bautechnischen Voraussetshyzungen

1 Die Baugrubenwaumlnde sind auf ganzer Houmlhe verkleidet

2 Die Bohltraumlger von Traumlgerbohlwaumlnden sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Die Verkleishydung bzw Ausfachung kann aus Holz Beton Stahl erhaumlrteter ZementshyBentonit-Suspension oder verfestigtem Boden bestehen Sie ist so eingeshybaut dass ein moumlglichst gleichmaumlszligiges Anliegen am Erdreich sichergestellt ist Der Bodenaushub darf dem Einbohlen nicht in unzutraumlglichem Maszlige vorauseilen Hierzu siehe DIN 4124

3 Spundwaumlnde und Kanaldielen sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Eine Fuszligverstaumlrkung der Bohlen ist zulaumlssig

4 Ortbetonwaumlnde sind als Schlitzwaumlnde oder als Bohrpfahlwaumlnde hergestellt Ein unbeabsichtigter oder planmaumlszligiger Abstand zwischen den Pfaumlhlen ist im Allgemeinen entsprechend Absatz 2 ausgefacht

5 Steifen bzw Anker sind im Grundriss rechtwinklig zur Baugrubenwand angeordnet Sie sind so verkeilt oder vorgespannt dass eine kraftschluumlssige Verbindung mit der Baugrubenwand sichergestellt ist

6 Ausgesteifte Baugruben sind auf beiden Seiten in gleicher Weise mit senkshyrechten Traumlgerbohlwaumlnden Spundwaumlnden oder Ortbetonwaumlnden verkleishydet Die Steifen sind waagerecht angeordnet Das Gelaumlnde auf den beiden gegenuumlberliegenden Seiten einer ausgesteiften Baugrube weist etwa die gleiche Houmlhe eine aumlhnliche Oberflaumlchengestaltung und aumlhnliche Untershygrundverhaumlltnisse auf

Treffen diese oder die in einzelnen Empfehlungen genannten Voraussetzungen nicht zu und liegen fuumlr solche Sonderfaumllle keine Empfehlungen vor so schlieszligt dies die Anwendung der uumlbrigen Empfehlungen nicht aus Es sind jedoch in diesen Faumlllen die sich aus den Abweichungen ergebenden Folgerungen zu unshytersuchen und zu beruumlcksichtigen

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12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76)

1 Mit der bauaufsichtlichen Einfuumlhrung von DIN EN 1997-1 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 1 Allgeshymeine Regeln (EC 7-1) wird in Deutschland die Berechnung und Bemesshysung in der Geotechnik in Verbindung mit dem zugehoumlrigen Nationalen Anhang

ndash DIN EN 1997-1NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parashymeter ndash Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geoshytechnik ndash Teil 1 Allgemeine Regeln und

ndash DIN 1054 Baugrund ndash Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-1

geregelt Diese drei aufeinander abgestimmten Normen sind textlich zushysammengefasst im Handbuch Eurocode 7 Band 1 Dabei ist der Nationale Anhang ein formales Bindeglied zwischen dem Eushyrocode EC 7-1 und dem nationalen Normenwerk In diesem Nationalen Anhang wird angegeben welches der zur Auswahl gestellten Nachweisvershyfahren und welche Teilsicherheitsbeiwerte im nationalen Bereich maszliggeshybend sind Nicht zulaumlssig sind Anmerkungen Erklaumlrungen oder Ergaumlnzunshygen zum Eurocode EC 7-1 Es darf aber angegeben werden welche nationalen Regelwerke ergaumlnzend anzuwenden sind Die ergaumlnzenden natishyonalen Regelungen duumlrfen dem Eurocode EC 7-1 nicht widersprechen Daruumlber hinaus soll der Nationale Anhang keine Angaben wiederholen die bereits im Eurocode EC 7-1 enthalten sind

2 Daruumlber hinaus sind fuumlr Baugrubenkonstruktionen folgende Normen des Eurocode-Programms maszliggebend DIN EN 1990 Eurocode 0 Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991 Eurocode 1 Einwirkung auf Tragwerke DIN EN 1992 Eurocode 2 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbetonbauten DIN EN 1993 Eurocode 3 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbauten DIN EN 1995 Eurocode 5 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Holzbauten DIN EN 1998 Eurocode 8 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben

3 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 regelt nur grundsaumltzliche Fragen der Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau Es wird ergaumlnzt durch die Berechnungsnormen die soweit erforderlich auf das Teilsicherheitskonshyzept umgestellt worden sind Fuumlr Baugrubenkonstruktionen sind insbesonshydere auch folgende Normen maszliggebend

2

DIN 4084 Gelaumlndebruchberechnungen DIN 4085 Berechnung des Erddrucks DIN 4126 Schlitzwaumlnde ndash Nachweis der Standsicherheit DIN 4093 Bemessung von Abdichtungs- und Verfestigungskoumlrpern

4 Die Normen fuumlr die Erkundung Untersuchung und Beschreibung des Baushygrundes sind von der Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept nicht beshytroffen und somit weiterhin guumlltig in ihrer jeweils neuesten Fassung bzw ersetzt durch Eurocode 7 sowie durch EN ISO Normen DIN EN 1997-2 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Untergrunds DIN EN 1997-2NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parameter ndash Eurocode 7 Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Baugrunds DIN 4020 Geotechnische Untersuchungen fuumlr bautechnische Zwecke ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-2 DIN 4023 Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen Aufschluumlssen DIN EN ISO 22475-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Proshybenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen ndash Teil 1 Technische Grundlagen der Ausfuumlhrung ersetzt DIN 4021 und DIN 4022 DIN EN ISO 14688-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 1 Benenshynung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14688-2 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 2 Grundshylagen fuumlr Bodenklassifizierungen ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14689-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Fels ndash Teil 1 Benennung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 22476-2 Rammsondierungen DIN EN ISO 22476-3 Standard Penetration Test DIN 4094-2 Baugrund ndash Felduntersuchungen ndash Teil 2 Bohrlochrammsonshydierung DIN 18121 bis DIN 18137 Untersuchung von Bodenproben DIN 18196 Bodenklassifikation fuumlr bautechnische Zwecke DIN 1055-2 Bodenkenngroumlszligen

5 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 ersetzt nur den Berechnungsteil der bisherigen Normen DIN 4014 bdquoBohrpfaumlhleldquo DIN 4026 bdquoRammpfaumlhleldquo DIN 4125 bdquoVerpressanker Kurzzeitanker und Dauerankerldquo und DIN 4128 bdquoVerpresspfaumlhle (Ortbeton- und Verbundpfaumlhle) mit kleinem Durchmesshyserldquo An die Stelle des Ausfuumlhrungsteils dieser Normen treten die neuen europaumlischen Normen der Reihe bdquoAusfuumlhrung von besonderen geotechnishyschen Arbeitenldquo

3

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

73 Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge (EB 44) 121 74 Nachweis der Gelaumlndebruchsicherheit (EB 45) 128 75 Maszlignahmen gegen moumlgliche Bewegungen von verankerten

Baugrubenwaumlnden (EB 46) 131

8 Baugruben mit besonderem Grundriss 135

81 Baugruben mit kreisfoumlrmigem Grundriss (EB 73) 135 82 Baugruben mit ovalem Grundriss (EB 74) 141 83 Baugruben mit rechteckigem Grundriss (EB 75) 147

9 Baugruben neben Bauwerken 153

91 Bautechnische Maszlignahmen bei Baugruben neben bestehenden Bauwerken (EB 20) 153

92 Berechnung der Baugrubenumschlieszligung mit aktivem Erddruck bei Baugruben neben Bauwerken (EB 21) 155

93 Ansatz des aktiven Erddruckes bei groszligem Abstand der Bebauung (EB 28) 157

94 Ansatz des aktiven Erddruckes bei kleinem Abstand der Bebauung (EB 29) 159

95 Berechnung der Baugrubenumschlieszligung mit erhoumlhtem aktivem Erddruck (EB 22) 161

96 Berechnung der Baugrubenumschlieszligung mit Erdruhedruck (EB 23) 166

97 Gegenseitige Beeinflussung gegeneinander ausgesteifter Baugrubenwaumlnde bei Baugruben neben Bauwerken (EB 30) 170

10 Baugruben im Wasser 173

101 Allgemeines zu Baugruben im Wasser (EB 58) 173 102 Stroumlmungskraumlfte (EB 59) 175 103 Baugruben mit abgesenktem Grundwasser (EB 60) 176 104 Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch

(EB 61) 179 105 Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen (EB 62) 183 106 Standsicherheitsnachweis fuumlr Baugrubenwaumlnde im Wasser

(EB 63) 190 107 Konstruktion und Bauausfuumlhrung bei Baugruben im Wasser

(EB 64) 195 108 Wasserhaltung (EB 65) 198 109 Uumlberwachungsmaszlignahmen bei Baugruben im Wasser (EB 66) 200

XV

11 Baugruben in nicht standfestem Gebirge 203

111 Allgemeine Festlegungen fuumlr Baugruben in nicht standfestem Gebirge (EB 38) 203

112 Groumlszlige des Gebirgsdruckes (EB 39) 206 113 Verteilung des Gebirgsdruckes (EB 40) 209 114 Belastbarkeit des Gebirges durch Auflagerkraumlfte am Wandfuszlig

(EB 41) 210

12 Baugruben in weichen Boumlden 213

121 Anwendungsbereich der Empfehlungen EB 91 bis EB 101 (EB 90) 213

122 Boumlschungen in weichen Boumlden (EB 91) 214 123 Verbaukonstruktionen in weichen Boumlden (EB 92) 216 124 Bauvorgang bei weichen Boumlden (EB 93) 221 125 Scherfestigkeit weicher Boumlden (EB 94) 225 126 Erddruck auf Baugrubenwaumlnde in weichen Boumlden (EB 95) 231 127 Bodenreaktionen bei Baugrubenwaumlnden in weichen Boumlden

(EB 96) 235 128 Beruumlcksichtigung des Wasserdruckes bei weichen Boumlden

(EB 97) 241 129 Ermittlung von Einbindetiefe und Schnittgroumlszligen bei Baugruben

in weichen Boumlden (EB 98) 246 1210 Weitere Standsicherheitsnachweise bei Baugruben in weichen

Boumlden (EB 99) 249 1211 Wasserhaltungsmaszlignahmen bei Baugruben in weichen Boumlden

(EB 100) 254 1212 Gebrauchstauglichkeit von Baugrubenkonstruktionen in weichen

Boumlden (EB 101) 255

13 Nachweis der Tragfaumlhigkeit der Einzelteile 259

131 Materialkenngroumlszligen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteilwiderstaumlnde (EB 88) 259

132 Tragfaumlhigkeit der Ausfachung von Traumlgerbohlwaumlnden (EB 47) 260 133 Tragfaumlhigkeit von Bohltraumlgern (EB 48) 264 134 Tragfaumlhigkeit von Spundbohlen (EB 49) 267 135 Tragfaumlhigkeit von Ortbetonwaumlnden (EB 50) 268 136 Tragfaumlhigkeit von Gurten (EB 51) 270 137 Tragfaumlhigkeit von Steifen (EB 52) 272 138 Tragfaumlhigkeit des Grabenverbaues (EB 53) 274 139 Tragfaumlhigkeit von Hilfsbruumlcken und Baugrubenabdeckungen

(EB 54) 275

XVI

1310 Aumluszligere Tragfaumlhigkeit von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden (EB 85) 277

1311 Tragfaumlhigkeit von Zugpfaumlhlen und Verpressankern (EB 86) 280

14 Messtechnische Uumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionen 283

141 Erfordernis und Zweck von Messungen und Uumlberpruumlfungen (EB 31) 283

142 Messgroumlszligen und Messverfahren (EB 32) 284 143 Planung von Messungen (EB 33) 286 144 Anordnung der Messstellen (EB 34) 289 145 Durchfuumlhrung der Messungen und Weitergabe der Messergebnisse

(EB 35) 290 146 Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse (EB 36) 291

Anhang 293

A 1 Lagerungsdichte nichtbindiger Boumlden 293 A 2 Konsistenz bindiger Boumlden 294 A 3 Bodenkenngroumlszligen nichtbindiger Boumlden 295 A 4 Bodenkenngroumlszligen bindiger Boumlden 297 A 5 Geotechnische Kategorien fuumlr Baugruben 300 A 6 Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr geotechnische Groumlszligen 302 A 7 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Beton und Stahlbeton 304 A 8 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Stahl 307 A 9 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Holz 308 A 10 Erfahrungswerte fuumlr Mantelreibung und Spitzendruck

von Spundwaumlnden 309

Literatur 311

Kurzzeichen und Benennungen 323

Geometrische Groumlszligen 323 Baugrund- und Bodenparameter 323 Erddruck und Erdwiderstand 324 Sonstige Lasten Kraumlfte und Schnittgroumlszligen 324 Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept 325 Verschiedenes 326

Empfehlungen nach Nummern geordnet 327

XVII

1 Allgemeines

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1)

Soweit in den einzelnen Empfehlungen nicht ausdruumlcklich andere Festlegunshygen getroffen werden gelten sie unter folgenden bautechnischen Voraussetshyzungen

1 Die Baugrubenwaumlnde sind auf ganzer Houmlhe verkleidet

2 Die Bohltraumlger von Traumlgerbohlwaumlnden sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Die Verkleishydung bzw Ausfachung kann aus Holz Beton Stahl erhaumlrteter ZementshyBentonit-Suspension oder verfestigtem Boden bestehen Sie ist so eingeshybaut dass ein moumlglichst gleichmaumlszligiges Anliegen am Erdreich sichergestellt ist Der Bodenaushub darf dem Einbohlen nicht in unzutraumlglichem Maszlige vorauseilen Hierzu siehe DIN 4124

3 Spundwaumlnde und Kanaldielen sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Eine Fuszligverstaumlrkung der Bohlen ist zulaumlssig

4 Ortbetonwaumlnde sind als Schlitzwaumlnde oder als Bohrpfahlwaumlnde hergestellt Ein unbeabsichtigter oder planmaumlszligiger Abstand zwischen den Pfaumlhlen ist im Allgemeinen entsprechend Absatz 2 ausgefacht

5 Steifen bzw Anker sind im Grundriss rechtwinklig zur Baugrubenwand angeordnet Sie sind so verkeilt oder vorgespannt dass eine kraftschluumlssige Verbindung mit der Baugrubenwand sichergestellt ist

6 Ausgesteifte Baugruben sind auf beiden Seiten in gleicher Weise mit senkshyrechten Traumlgerbohlwaumlnden Spundwaumlnden oder Ortbetonwaumlnden verkleishydet Die Steifen sind waagerecht angeordnet Das Gelaumlnde auf den beiden gegenuumlberliegenden Seiten einer ausgesteiften Baugrube weist etwa die gleiche Houmlhe eine aumlhnliche Oberflaumlchengestaltung und aumlhnliche Untershygrundverhaumlltnisse auf

Treffen diese oder die in einzelnen Empfehlungen genannten Voraussetzungen nicht zu und liegen fuumlr solche Sonderfaumllle keine Empfehlungen vor so schlieszligt dies die Anwendung der uumlbrigen Empfehlungen nicht aus Es sind jedoch in diesen Faumlllen die sich aus den Abweichungen ergebenden Folgerungen zu unshytersuchen und zu beruumlcksichtigen

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76)

1 Mit der bauaufsichtlichen Einfuumlhrung von DIN EN 1997-1 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 1 Allgeshymeine Regeln (EC 7-1) wird in Deutschland die Berechnung und Bemesshysung in der Geotechnik in Verbindung mit dem zugehoumlrigen Nationalen Anhang

ndash DIN EN 1997-1NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parashymeter ndash Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geoshytechnik ndash Teil 1 Allgemeine Regeln und

ndash DIN 1054 Baugrund ndash Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-1

geregelt Diese drei aufeinander abgestimmten Normen sind textlich zushysammengefasst im Handbuch Eurocode 7 Band 1 Dabei ist der Nationale Anhang ein formales Bindeglied zwischen dem Eushyrocode EC 7-1 und dem nationalen Normenwerk In diesem Nationalen Anhang wird angegeben welches der zur Auswahl gestellten Nachweisvershyfahren und welche Teilsicherheitsbeiwerte im nationalen Bereich maszliggeshybend sind Nicht zulaumlssig sind Anmerkungen Erklaumlrungen oder Ergaumlnzunshygen zum Eurocode EC 7-1 Es darf aber angegeben werden welche nationalen Regelwerke ergaumlnzend anzuwenden sind Die ergaumlnzenden natishyonalen Regelungen duumlrfen dem Eurocode EC 7-1 nicht widersprechen Daruumlber hinaus soll der Nationale Anhang keine Angaben wiederholen die bereits im Eurocode EC 7-1 enthalten sind

2 Daruumlber hinaus sind fuumlr Baugrubenkonstruktionen folgende Normen des Eurocode-Programms maszliggebend DIN EN 1990 Eurocode 0 Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991 Eurocode 1 Einwirkung auf Tragwerke DIN EN 1992 Eurocode 2 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbetonbauten DIN EN 1993 Eurocode 3 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbauten DIN EN 1995 Eurocode 5 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Holzbauten DIN EN 1998 Eurocode 8 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben

3 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 regelt nur grundsaumltzliche Fragen der Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau Es wird ergaumlnzt durch die Berechnungsnormen die soweit erforderlich auf das Teilsicherheitskonshyzept umgestellt worden sind Fuumlr Baugrubenkonstruktionen sind insbesonshydere auch folgende Normen maszliggebend

2

DIN 4084 Gelaumlndebruchberechnungen DIN 4085 Berechnung des Erddrucks DIN 4126 Schlitzwaumlnde ndash Nachweis der Standsicherheit DIN 4093 Bemessung von Abdichtungs- und Verfestigungskoumlrpern

4 Die Normen fuumlr die Erkundung Untersuchung und Beschreibung des Baushygrundes sind von der Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept nicht beshytroffen und somit weiterhin guumlltig in ihrer jeweils neuesten Fassung bzw ersetzt durch Eurocode 7 sowie durch EN ISO Normen DIN EN 1997-2 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Untergrunds DIN EN 1997-2NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parameter ndash Eurocode 7 Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Baugrunds DIN 4020 Geotechnische Untersuchungen fuumlr bautechnische Zwecke ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-2 DIN 4023 Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen Aufschluumlssen DIN EN ISO 22475-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Proshybenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen ndash Teil 1 Technische Grundlagen der Ausfuumlhrung ersetzt DIN 4021 und DIN 4022 DIN EN ISO 14688-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 1 Benenshynung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14688-2 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 2 Grundshylagen fuumlr Bodenklassifizierungen ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14689-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Fels ndash Teil 1 Benennung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 22476-2 Rammsondierungen DIN EN ISO 22476-3 Standard Penetration Test DIN 4094-2 Baugrund ndash Felduntersuchungen ndash Teil 2 Bohrlochrammsonshydierung DIN 18121 bis DIN 18137 Untersuchung von Bodenproben DIN 18196 Bodenklassifikation fuumlr bautechnische Zwecke DIN 1055-2 Bodenkenngroumlszligen

5 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 ersetzt nur den Berechnungsteil der bisherigen Normen DIN 4014 bdquoBohrpfaumlhleldquo DIN 4026 bdquoRammpfaumlhleldquo DIN 4125 bdquoVerpressanker Kurzzeitanker und Dauerankerldquo und DIN 4128 bdquoVerpresspfaumlhle (Ortbeton- und Verbundpfaumlhle) mit kleinem Durchmesshyserldquo An die Stelle des Ausfuumlhrungsteils dieser Normen treten die neuen europaumlischen Normen der Reihe bdquoAusfuumlhrung von besonderen geotechnishyschen Arbeitenldquo

3

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

11 Baugruben in nicht standfestem Gebirge 203

111 Allgemeine Festlegungen fuumlr Baugruben in nicht standfestem Gebirge (EB 38) 203

112 Groumlszlige des Gebirgsdruckes (EB 39) 206 113 Verteilung des Gebirgsdruckes (EB 40) 209 114 Belastbarkeit des Gebirges durch Auflagerkraumlfte am Wandfuszlig

(EB 41) 210

12 Baugruben in weichen Boumlden 213

121 Anwendungsbereich der Empfehlungen EB 91 bis EB 101 (EB 90) 213

122 Boumlschungen in weichen Boumlden (EB 91) 214 123 Verbaukonstruktionen in weichen Boumlden (EB 92) 216 124 Bauvorgang bei weichen Boumlden (EB 93) 221 125 Scherfestigkeit weicher Boumlden (EB 94) 225 126 Erddruck auf Baugrubenwaumlnde in weichen Boumlden (EB 95) 231 127 Bodenreaktionen bei Baugrubenwaumlnden in weichen Boumlden

(EB 96) 235 128 Beruumlcksichtigung des Wasserdruckes bei weichen Boumlden

(EB 97) 241 129 Ermittlung von Einbindetiefe und Schnittgroumlszligen bei Baugruben

in weichen Boumlden (EB 98) 246 1210 Weitere Standsicherheitsnachweise bei Baugruben in weichen

Boumlden (EB 99) 249 1211 Wasserhaltungsmaszlignahmen bei Baugruben in weichen Boumlden

(EB 100) 254 1212 Gebrauchstauglichkeit von Baugrubenkonstruktionen in weichen

Boumlden (EB 101) 255

13 Nachweis der Tragfaumlhigkeit der Einzelteile 259

131 Materialkenngroumlszligen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteilwiderstaumlnde (EB 88) 259

132 Tragfaumlhigkeit der Ausfachung von Traumlgerbohlwaumlnden (EB 47) 260 133 Tragfaumlhigkeit von Bohltraumlgern (EB 48) 264 134 Tragfaumlhigkeit von Spundbohlen (EB 49) 267 135 Tragfaumlhigkeit von Ortbetonwaumlnden (EB 50) 268 136 Tragfaumlhigkeit von Gurten (EB 51) 270 137 Tragfaumlhigkeit von Steifen (EB 52) 272 138 Tragfaumlhigkeit des Grabenverbaues (EB 53) 274 139 Tragfaumlhigkeit von Hilfsbruumlcken und Baugrubenabdeckungen

(EB 54) 275

XVI

1310 Aumluszligere Tragfaumlhigkeit von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden (EB 85) 277

1311 Tragfaumlhigkeit von Zugpfaumlhlen und Verpressankern (EB 86) 280

14 Messtechnische Uumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionen 283

141 Erfordernis und Zweck von Messungen und Uumlberpruumlfungen (EB 31) 283

142 Messgroumlszligen und Messverfahren (EB 32) 284 143 Planung von Messungen (EB 33) 286 144 Anordnung der Messstellen (EB 34) 289 145 Durchfuumlhrung der Messungen und Weitergabe der Messergebnisse

(EB 35) 290 146 Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse (EB 36) 291

Anhang 293

A 1 Lagerungsdichte nichtbindiger Boumlden 293 A 2 Konsistenz bindiger Boumlden 294 A 3 Bodenkenngroumlszligen nichtbindiger Boumlden 295 A 4 Bodenkenngroumlszligen bindiger Boumlden 297 A 5 Geotechnische Kategorien fuumlr Baugruben 300 A 6 Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr geotechnische Groumlszligen 302 A 7 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Beton und Stahlbeton 304 A 8 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Stahl 307 A 9 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Holz 308 A 10 Erfahrungswerte fuumlr Mantelreibung und Spitzendruck

von Spundwaumlnden 309

Literatur 311

Kurzzeichen und Benennungen 323

Geometrische Groumlszligen 323 Baugrund- und Bodenparameter 323 Erddruck und Erdwiderstand 324 Sonstige Lasten Kraumlfte und Schnittgroumlszligen 324 Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept 325 Verschiedenes 326

Empfehlungen nach Nummern geordnet 327

XVII

1 Allgemeines

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1)

Soweit in den einzelnen Empfehlungen nicht ausdruumlcklich andere Festlegunshygen getroffen werden gelten sie unter folgenden bautechnischen Voraussetshyzungen

1 Die Baugrubenwaumlnde sind auf ganzer Houmlhe verkleidet

2 Die Bohltraumlger von Traumlgerbohlwaumlnden sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Die Verkleishydung bzw Ausfachung kann aus Holz Beton Stahl erhaumlrteter ZementshyBentonit-Suspension oder verfestigtem Boden bestehen Sie ist so eingeshybaut dass ein moumlglichst gleichmaumlszligiges Anliegen am Erdreich sichergestellt ist Der Bodenaushub darf dem Einbohlen nicht in unzutraumlglichem Maszlige vorauseilen Hierzu siehe DIN 4124

3 Spundwaumlnde und Kanaldielen sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Eine Fuszligverstaumlrkung der Bohlen ist zulaumlssig

4 Ortbetonwaumlnde sind als Schlitzwaumlnde oder als Bohrpfahlwaumlnde hergestellt Ein unbeabsichtigter oder planmaumlszligiger Abstand zwischen den Pfaumlhlen ist im Allgemeinen entsprechend Absatz 2 ausgefacht

5 Steifen bzw Anker sind im Grundriss rechtwinklig zur Baugrubenwand angeordnet Sie sind so verkeilt oder vorgespannt dass eine kraftschluumlssige Verbindung mit der Baugrubenwand sichergestellt ist

6 Ausgesteifte Baugruben sind auf beiden Seiten in gleicher Weise mit senkshyrechten Traumlgerbohlwaumlnden Spundwaumlnden oder Ortbetonwaumlnden verkleishydet Die Steifen sind waagerecht angeordnet Das Gelaumlnde auf den beiden gegenuumlberliegenden Seiten einer ausgesteiften Baugrube weist etwa die gleiche Houmlhe eine aumlhnliche Oberflaumlchengestaltung und aumlhnliche Untershygrundverhaumlltnisse auf

Treffen diese oder die in einzelnen Empfehlungen genannten Voraussetzungen nicht zu und liegen fuumlr solche Sonderfaumllle keine Empfehlungen vor so schlieszligt dies die Anwendung der uumlbrigen Empfehlungen nicht aus Es sind jedoch in diesen Faumlllen die sich aus den Abweichungen ergebenden Folgerungen zu unshytersuchen und zu beruumlcksichtigen

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76)

1 Mit der bauaufsichtlichen Einfuumlhrung von DIN EN 1997-1 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 1 Allgeshymeine Regeln (EC 7-1) wird in Deutschland die Berechnung und Bemesshysung in der Geotechnik in Verbindung mit dem zugehoumlrigen Nationalen Anhang

ndash DIN EN 1997-1NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parashymeter ndash Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geoshytechnik ndash Teil 1 Allgemeine Regeln und

ndash DIN 1054 Baugrund ndash Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-1

geregelt Diese drei aufeinander abgestimmten Normen sind textlich zushysammengefasst im Handbuch Eurocode 7 Band 1 Dabei ist der Nationale Anhang ein formales Bindeglied zwischen dem Eushyrocode EC 7-1 und dem nationalen Normenwerk In diesem Nationalen Anhang wird angegeben welches der zur Auswahl gestellten Nachweisvershyfahren und welche Teilsicherheitsbeiwerte im nationalen Bereich maszliggeshybend sind Nicht zulaumlssig sind Anmerkungen Erklaumlrungen oder Ergaumlnzunshygen zum Eurocode EC 7-1 Es darf aber angegeben werden welche nationalen Regelwerke ergaumlnzend anzuwenden sind Die ergaumlnzenden natishyonalen Regelungen duumlrfen dem Eurocode EC 7-1 nicht widersprechen Daruumlber hinaus soll der Nationale Anhang keine Angaben wiederholen die bereits im Eurocode EC 7-1 enthalten sind

2 Daruumlber hinaus sind fuumlr Baugrubenkonstruktionen folgende Normen des Eurocode-Programms maszliggebend DIN EN 1990 Eurocode 0 Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991 Eurocode 1 Einwirkung auf Tragwerke DIN EN 1992 Eurocode 2 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbetonbauten DIN EN 1993 Eurocode 3 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbauten DIN EN 1995 Eurocode 5 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Holzbauten DIN EN 1998 Eurocode 8 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben

3 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 regelt nur grundsaumltzliche Fragen der Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau Es wird ergaumlnzt durch die Berechnungsnormen die soweit erforderlich auf das Teilsicherheitskonshyzept umgestellt worden sind Fuumlr Baugrubenkonstruktionen sind insbesonshydere auch folgende Normen maszliggebend

2

DIN 4084 Gelaumlndebruchberechnungen DIN 4085 Berechnung des Erddrucks DIN 4126 Schlitzwaumlnde ndash Nachweis der Standsicherheit DIN 4093 Bemessung von Abdichtungs- und Verfestigungskoumlrpern

4 Die Normen fuumlr die Erkundung Untersuchung und Beschreibung des Baushygrundes sind von der Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept nicht beshytroffen und somit weiterhin guumlltig in ihrer jeweils neuesten Fassung bzw ersetzt durch Eurocode 7 sowie durch EN ISO Normen DIN EN 1997-2 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Untergrunds DIN EN 1997-2NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parameter ndash Eurocode 7 Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Baugrunds DIN 4020 Geotechnische Untersuchungen fuumlr bautechnische Zwecke ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-2 DIN 4023 Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen Aufschluumlssen DIN EN ISO 22475-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Proshybenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen ndash Teil 1 Technische Grundlagen der Ausfuumlhrung ersetzt DIN 4021 und DIN 4022 DIN EN ISO 14688-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 1 Benenshynung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14688-2 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 2 Grundshylagen fuumlr Bodenklassifizierungen ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14689-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Fels ndash Teil 1 Benennung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 22476-2 Rammsondierungen DIN EN ISO 22476-3 Standard Penetration Test DIN 4094-2 Baugrund ndash Felduntersuchungen ndash Teil 2 Bohrlochrammsonshydierung DIN 18121 bis DIN 18137 Untersuchung von Bodenproben DIN 18196 Bodenklassifikation fuumlr bautechnische Zwecke DIN 1055-2 Bodenkenngroumlszligen

5 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 ersetzt nur den Berechnungsteil der bisherigen Normen DIN 4014 bdquoBohrpfaumlhleldquo DIN 4026 bdquoRammpfaumlhleldquo DIN 4125 bdquoVerpressanker Kurzzeitanker und Dauerankerldquo und DIN 4128 bdquoVerpresspfaumlhle (Ortbeton- und Verbundpfaumlhle) mit kleinem Durchmesshyserldquo An die Stelle des Ausfuumlhrungsteils dieser Normen treten die neuen europaumlischen Normen der Reihe bdquoAusfuumlhrung von besonderen geotechnishyschen Arbeitenldquo

3

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

1310 Aumluszligere Tragfaumlhigkeit von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonwaumlnden (EB 85) 277

1311 Tragfaumlhigkeit von Zugpfaumlhlen und Verpressankern (EB 86) 280

14 Messtechnische Uumlberpruumlfung und Uumlberwachung von Baugrubenkonstruktionen 283

141 Erfordernis und Zweck von Messungen und Uumlberpruumlfungen (EB 31) 283

142 Messgroumlszligen und Messverfahren (EB 32) 284 143 Planung von Messungen (EB 33) 286 144 Anordnung der Messstellen (EB 34) 289 145 Durchfuumlhrung der Messungen und Weitergabe der Messergebnisse

(EB 35) 290 146 Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse (EB 36) 291

Anhang 293

A 1 Lagerungsdichte nichtbindiger Boumlden 293 A 2 Konsistenz bindiger Boumlden 294 A 3 Bodenkenngroumlszligen nichtbindiger Boumlden 295 A 4 Bodenkenngroumlszligen bindiger Boumlden 297 A 5 Geotechnische Kategorien fuumlr Baugruben 300 A 6 Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr geotechnische Groumlszligen 302 A 7 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Beton und Stahlbeton 304 A 8 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Stahl 307 A 9 Materialkennwerte und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Bauteile

aus Holz 308 A 10 Erfahrungswerte fuumlr Mantelreibung und Spitzendruck

von Spundwaumlnden 309

Literatur 311

Kurzzeichen und Benennungen 323

Geometrische Groumlszligen 323 Baugrund- und Bodenparameter 323 Erddruck und Erdwiderstand 324 Sonstige Lasten Kraumlfte und Schnittgroumlszligen 324 Nachweise nach dem Teilsicherheitskonzept 325 Verschiedenes 326

Empfehlungen nach Nummern geordnet 327

XVII

1 Allgemeines

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1)

Soweit in den einzelnen Empfehlungen nicht ausdruumlcklich andere Festlegunshygen getroffen werden gelten sie unter folgenden bautechnischen Voraussetshyzungen

1 Die Baugrubenwaumlnde sind auf ganzer Houmlhe verkleidet

2 Die Bohltraumlger von Traumlgerbohlwaumlnden sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Die Verkleishydung bzw Ausfachung kann aus Holz Beton Stahl erhaumlrteter ZementshyBentonit-Suspension oder verfestigtem Boden bestehen Sie ist so eingeshybaut dass ein moumlglichst gleichmaumlszligiges Anliegen am Erdreich sichergestellt ist Der Bodenaushub darf dem Einbohlen nicht in unzutraumlglichem Maszlige vorauseilen Hierzu siehe DIN 4124

3 Spundwaumlnde und Kanaldielen sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Eine Fuszligverstaumlrkung der Bohlen ist zulaumlssig

4 Ortbetonwaumlnde sind als Schlitzwaumlnde oder als Bohrpfahlwaumlnde hergestellt Ein unbeabsichtigter oder planmaumlszligiger Abstand zwischen den Pfaumlhlen ist im Allgemeinen entsprechend Absatz 2 ausgefacht

5 Steifen bzw Anker sind im Grundriss rechtwinklig zur Baugrubenwand angeordnet Sie sind so verkeilt oder vorgespannt dass eine kraftschluumlssige Verbindung mit der Baugrubenwand sichergestellt ist

6 Ausgesteifte Baugruben sind auf beiden Seiten in gleicher Weise mit senkshyrechten Traumlgerbohlwaumlnden Spundwaumlnden oder Ortbetonwaumlnden verkleishydet Die Steifen sind waagerecht angeordnet Das Gelaumlnde auf den beiden gegenuumlberliegenden Seiten einer ausgesteiften Baugrube weist etwa die gleiche Houmlhe eine aumlhnliche Oberflaumlchengestaltung und aumlhnliche Untershygrundverhaumlltnisse auf

Treffen diese oder die in einzelnen Empfehlungen genannten Voraussetzungen nicht zu und liegen fuumlr solche Sonderfaumllle keine Empfehlungen vor so schlieszligt dies die Anwendung der uumlbrigen Empfehlungen nicht aus Es sind jedoch in diesen Faumlllen die sich aus den Abweichungen ergebenden Folgerungen zu unshytersuchen und zu beruumlcksichtigen

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76)

1 Mit der bauaufsichtlichen Einfuumlhrung von DIN EN 1997-1 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 1 Allgeshymeine Regeln (EC 7-1) wird in Deutschland die Berechnung und Bemesshysung in der Geotechnik in Verbindung mit dem zugehoumlrigen Nationalen Anhang

ndash DIN EN 1997-1NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parashymeter ndash Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geoshytechnik ndash Teil 1 Allgemeine Regeln und

ndash DIN 1054 Baugrund ndash Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-1

geregelt Diese drei aufeinander abgestimmten Normen sind textlich zushysammengefasst im Handbuch Eurocode 7 Band 1 Dabei ist der Nationale Anhang ein formales Bindeglied zwischen dem Eushyrocode EC 7-1 und dem nationalen Normenwerk In diesem Nationalen Anhang wird angegeben welches der zur Auswahl gestellten Nachweisvershyfahren und welche Teilsicherheitsbeiwerte im nationalen Bereich maszliggeshybend sind Nicht zulaumlssig sind Anmerkungen Erklaumlrungen oder Ergaumlnzunshygen zum Eurocode EC 7-1 Es darf aber angegeben werden welche nationalen Regelwerke ergaumlnzend anzuwenden sind Die ergaumlnzenden natishyonalen Regelungen duumlrfen dem Eurocode EC 7-1 nicht widersprechen Daruumlber hinaus soll der Nationale Anhang keine Angaben wiederholen die bereits im Eurocode EC 7-1 enthalten sind

2 Daruumlber hinaus sind fuumlr Baugrubenkonstruktionen folgende Normen des Eurocode-Programms maszliggebend DIN EN 1990 Eurocode 0 Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991 Eurocode 1 Einwirkung auf Tragwerke DIN EN 1992 Eurocode 2 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbetonbauten DIN EN 1993 Eurocode 3 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbauten DIN EN 1995 Eurocode 5 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Holzbauten DIN EN 1998 Eurocode 8 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben

3 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 regelt nur grundsaumltzliche Fragen der Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau Es wird ergaumlnzt durch die Berechnungsnormen die soweit erforderlich auf das Teilsicherheitskonshyzept umgestellt worden sind Fuumlr Baugrubenkonstruktionen sind insbesonshydere auch folgende Normen maszliggebend

2

DIN 4084 Gelaumlndebruchberechnungen DIN 4085 Berechnung des Erddrucks DIN 4126 Schlitzwaumlnde ndash Nachweis der Standsicherheit DIN 4093 Bemessung von Abdichtungs- und Verfestigungskoumlrpern

4 Die Normen fuumlr die Erkundung Untersuchung und Beschreibung des Baushygrundes sind von der Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept nicht beshytroffen und somit weiterhin guumlltig in ihrer jeweils neuesten Fassung bzw ersetzt durch Eurocode 7 sowie durch EN ISO Normen DIN EN 1997-2 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Untergrunds DIN EN 1997-2NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parameter ndash Eurocode 7 Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Baugrunds DIN 4020 Geotechnische Untersuchungen fuumlr bautechnische Zwecke ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-2 DIN 4023 Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen Aufschluumlssen DIN EN ISO 22475-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Proshybenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen ndash Teil 1 Technische Grundlagen der Ausfuumlhrung ersetzt DIN 4021 und DIN 4022 DIN EN ISO 14688-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 1 Benenshynung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14688-2 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 2 Grundshylagen fuumlr Bodenklassifizierungen ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14689-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Fels ndash Teil 1 Benennung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 22476-2 Rammsondierungen DIN EN ISO 22476-3 Standard Penetration Test DIN 4094-2 Baugrund ndash Felduntersuchungen ndash Teil 2 Bohrlochrammsonshydierung DIN 18121 bis DIN 18137 Untersuchung von Bodenproben DIN 18196 Bodenklassifikation fuumlr bautechnische Zwecke DIN 1055-2 Bodenkenngroumlszligen

5 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 ersetzt nur den Berechnungsteil der bisherigen Normen DIN 4014 bdquoBohrpfaumlhleldquo DIN 4026 bdquoRammpfaumlhleldquo DIN 4125 bdquoVerpressanker Kurzzeitanker und Dauerankerldquo und DIN 4128 bdquoVerpresspfaumlhle (Ortbeton- und Verbundpfaumlhle) mit kleinem Durchmesshyserldquo An die Stelle des Ausfuumlhrungsteils dieser Normen treten die neuen europaumlischen Normen der Reihe bdquoAusfuumlhrung von besonderen geotechnishyschen Arbeitenldquo

3

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

1 Allgemeines

11 Bautechnische Voraussetzungen fuumlr die Anwendung der Empfehlungen (EB 1)

Soweit in den einzelnen Empfehlungen nicht ausdruumlcklich andere Festlegunshygen getroffen werden gelten sie unter folgenden bautechnischen Voraussetshyzungen

1 Die Baugrubenwaumlnde sind auf ganzer Houmlhe verkleidet

2 Die Bohltraumlger von Traumlgerbohlwaumlnden sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Die Verkleishydung bzw Ausfachung kann aus Holz Beton Stahl erhaumlrteter ZementshyBentonit-Suspension oder verfestigtem Boden bestehen Sie ist so eingeshybaut dass ein moumlglichst gleichmaumlszligiges Anliegen am Erdreich sichergestellt ist Der Bodenaushub darf dem Einbohlen nicht in unzutraumlglichem Maszlige vorauseilen Hierzu siehe DIN 4124

3 Spundwaumlnde und Kanaldielen sind so in den Boden eingebracht dass ein dichter Anschluss an das Erdreich sichergestellt ist Eine Fuszligverstaumlrkung der Bohlen ist zulaumlssig

4 Ortbetonwaumlnde sind als Schlitzwaumlnde oder als Bohrpfahlwaumlnde hergestellt Ein unbeabsichtigter oder planmaumlszligiger Abstand zwischen den Pfaumlhlen ist im Allgemeinen entsprechend Absatz 2 ausgefacht

5 Steifen bzw Anker sind im Grundriss rechtwinklig zur Baugrubenwand angeordnet Sie sind so verkeilt oder vorgespannt dass eine kraftschluumlssige Verbindung mit der Baugrubenwand sichergestellt ist

6 Ausgesteifte Baugruben sind auf beiden Seiten in gleicher Weise mit senkshyrechten Traumlgerbohlwaumlnden Spundwaumlnden oder Ortbetonwaumlnden verkleishydet Die Steifen sind waagerecht angeordnet Das Gelaumlnde auf den beiden gegenuumlberliegenden Seiten einer ausgesteiften Baugrube weist etwa die gleiche Houmlhe eine aumlhnliche Oberflaumlchengestaltung und aumlhnliche Untershygrundverhaumlltnisse auf

Treffen diese oder die in einzelnen Empfehlungen genannten Voraussetzungen nicht zu und liegen fuumlr solche Sonderfaumllle keine Empfehlungen vor so schlieszligt dies die Anwendung der uumlbrigen Empfehlungen nicht aus Es sind jedoch in diesen Faumlllen die sich aus den Abweichungen ergebenden Folgerungen zu unshytersuchen und zu beruumlcksichtigen

Empfehlungen des Arbeitskreises bdquoBaugrubenldquo ndash EA bdquoBaugrubenldquo 5 Auflage Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft fuumlr Geotechnik e V copy 2012 Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG Published 2012 by Ernst amp Sohn GmbH amp Co KG

12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76)

1 Mit der bauaufsichtlichen Einfuumlhrung von DIN EN 1997-1 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 1 Allgeshymeine Regeln (EC 7-1) wird in Deutschland die Berechnung und Bemesshysung in der Geotechnik in Verbindung mit dem zugehoumlrigen Nationalen Anhang

ndash DIN EN 1997-1NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parashymeter ndash Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geoshytechnik ndash Teil 1 Allgemeine Regeln und

ndash DIN 1054 Baugrund ndash Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-1

geregelt Diese drei aufeinander abgestimmten Normen sind textlich zushysammengefasst im Handbuch Eurocode 7 Band 1 Dabei ist der Nationale Anhang ein formales Bindeglied zwischen dem Eushyrocode EC 7-1 und dem nationalen Normenwerk In diesem Nationalen Anhang wird angegeben welches der zur Auswahl gestellten Nachweisvershyfahren und welche Teilsicherheitsbeiwerte im nationalen Bereich maszliggeshybend sind Nicht zulaumlssig sind Anmerkungen Erklaumlrungen oder Ergaumlnzunshygen zum Eurocode EC 7-1 Es darf aber angegeben werden welche nationalen Regelwerke ergaumlnzend anzuwenden sind Die ergaumlnzenden natishyonalen Regelungen duumlrfen dem Eurocode EC 7-1 nicht widersprechen Daruumlber hinaus soll der Nationale Anhang keine Angaben wiederholen die bereits im Eurocode EC 7-1 enthalten sind

2 Daruumlber hinaus sind fuumlr Baugrubenkonstruktionen folgende Normen des Eurocode-Programms maszliggebend DIN EN 1990 Eurocode 0 Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991 Eurocode 1 Einwirkung auf Tragwerke DIN EN 1992 Eurocode 2 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbetonbauten DIN EN 1993 Eurocode 3 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbauten DIN EN 1995 Eurocode 5 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Holzbauten DIN EN 1998 Eurocode 8 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben

3 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 regelt nur grundsaumltzliche Fragen der Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau Es wird ergaumlnzt durch die Berechnungsnormen die soweit erforderlich auf das Teilsicherheitskonshyzept umgestellt worden sind Fuumlr Baugrubenkonstruktionen sind insbesonshydere auch folgende Normen maszliggebend

2

DIN 4084 Gelaumlndebruchberechnungen DIN 4085 Berechnung des Erddrucks DIN 4126 Schlitzwaumlnde ndash Nachweis der Standsicherheit DIN 4093 Bemessung von Abdichtungs- und Verfestigungskoumlrpern

4 Die Normen fuumlr die Erkundung Untersuchung und Beschreibung des Baushygrundes sind von der Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept nicht beshytroffen und somit weiterhin guumlltig in ihrer jeweils neuesten Fassung bzw ersetzt durch Eurocode 7 sowie durch EN ISO Normen DIN EN 1997-2 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Untergrunds DIN EN 1997-2NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parameter ndash Eurocode 7 Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Baugrunds DIN 4020 Geotechnische Untersuchungen fuumlr bautechnische Zwecke ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-2 DIN 4023 Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen Aufschluumlssen DIN EN ISO 22475-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Proshybenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen ndash Teil 1 Technische Grundlagen der Ausfuumlhrung ersetzt DIN 4021 und DIN 4022 DIN EN ISO 14688-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 1 Benenshynung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14688-2 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 2 Grundshylagen fuumlr Bodenklassifizierungen ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14689-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Fels ndash Teil 1 Benennung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 22476-2 Rammsondierungen DIN EN ISO 22476-3 Standard Penetration Test DIN 4094-2 Baugrund ndash Felduntersuchungen ndash Teil 2 Bohrlochrammsonshydierung DIN 18121 bis DIN 18137 Untersuchung von Bodenproben DIN 18196 Bodenklassifikation fuumlr bautechnische Zwecke DIN 1055-2 Bodenkenngroumlszligen

5 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 ersetzt nur den Berechnungsteil der bisherigen Normen DIN 4014 bdquoBohrpfaumlhleldquo DIN 4026 bdquoRammpfaumlhleldquo DIN 4125 bdquoVerpressanker Kurzzeitanker und Dauerankerldquo und DIN 4128 bdquoVerpresspfaumlhle (Ortbeton- und Verbundpfaumlhle) mit kleinem Durchmesshyserldquo An die Stelle des Ausfuumlhrungsteils dieser Normen treten die neuen europaumlischen Normen der Reihe bdquoAusfuumlhrung von besonderen geotechnishyschen Arbeitenldquo

3

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

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12 Maszliggebende Vorschriften (EB 76)

1 Mit der bauaufsichtlichen Einfuumlhrung von DIN EN 1997-1 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 1 Allgeshymeine Regeln (EC 7-1) wird in Deutschland die Berechnung und Bemesshysung in der Geotechnik in Verbindung mit dem zugehoumlrigen Nationalen Anhang

ndash DIN EN 1997-1NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parashymeter ndash Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geoshytechnik ndash Teil 1 Allgemeine Regeln und

ndash DIN 1054 Baugrund ndash Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-1

geregelt Diese drei aufeinander abgestimmten Normen sind textlich zushysammengefasst im Handbuch Eurocode 7 Band 1 Dabei ist der Nationale Anhang ein formales Bindeglied zwischen dem Eushyrocode EC 7-1 und dem nationalen Normenwerk In diesem Nationalen Anhang wird angegeben welches der zur Auswahl gestellten Nachweisvershyfahren und welche Teilsicherheitsbeiwerte im nationalen Bereich maszliggeshybend sind Nicht zulaumlssig sind Anmerkungen Erklaumlrungen oder Ergaumlnzunshygen zum Eurocode EC 7-1 Es darf aber angegeben werden welche nationalen Regelwerke ergaumlnzend anzuwenden sind Die ergaumlnzenden natishyonalen Regelungen duumlrfen dem Eurocode EC 7-1 nicht widersprechen Daruumlber hinaus soll der Nationale Anhang keine Angaben wiederholen die bereits im Eurocode EC 7-1 enthalten sind

2 Daruumlber hinaus sind fuumlr Baugrubenkonstruktionen folgende Normen des Eurocode-Programms maszliggebend DIN EN 1990 Eurocode 0 Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991 Eurocode 1 Einwirkung auf Tragwerke DIN EN 1992 Eurocode 2 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbetonbauten DIN EN 1993 Eurocode 3 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Stahlbauten DIN EN 1995 Eurocode 5 Entwurf Berechnung und Bemessung von

Holzbauten DIN EN 1998 Eurocode 8 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben

3 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 regelt nur grundsaumltzliche Fragen der Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau Es wird ergaumlnzt durch die Berechnungsnormen die soweit erforderlich auf das Teilsicherheitskonshyzept umgestellt worden sind Fuumlr Baugrubenkonstruktionen sind insbesonshydere auch folgende Normen maszliggebend

2

DIN 4084 Gelaumlndebruchberechnungen DIN 4085 Berechnung des Erddrucks DIN 4126 Schlitzwaumlnde ndash Nachweis der Standsicherheit DIN 4093 Bemessung von Abdichtungs- und Verfestigungskoumlrpern

4 Die Normen fuumlr die Erkundung Untersuchung und Beschreibung des Baushygrundes sind von der Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept nicht beshytroffen und somit weiterhin guumlltig in ihrer jeweils neuesten Fassung bzw ersetzt durch Eurocode 7 sowie durch EN ISO Normen DIN EN 1997-2 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Untergrunds DIN EN 1997-2NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parameter ndash Eurocode 7 Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Baugrunds DIN 4020 Geotechnische Untersuchungen fuumlr bautechnische Zwecke ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-2 DIN 4023 Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen Aufschluumlssen DIN EN ISO 22475-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Proshybenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen ndash Teil 1 Technische Grundlagen der Ausfuumlhrung ersetzt DIN 4021 und DIN 4022 DIN EN ISO 14688-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 1 Benenshynung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14688-2 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 2 Grundshylagen fuumlr Bodenklassifizierungen ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14689-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Fels ndash Teil 1 Benennung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 22476-2 Rammsondierungen DIN EN ISO 22476-3 Standard Penetration Test DIN 4094-2 Baugrund ndash Felduntersuchungen ndash Teil 2 Bohrlochrammsonshydierung DIN 18121 bis DIN 18137 Untersuchung von Bodenproben DIN 18196 Bodenklassifikation fuumlr bautechnische Zwecke DIN 1055-2 Bodenkenngroumlszligen

5 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 ersetzt nur den Berechnungsteil der bisherigen Normen DIN 4014 bdquoBohrpfaumlhleldquo DIN 4026 bdquoRammpfaumlhleldquo DIN 4125 bdquoVerpressanker Kurzzeitanker und Dauerankerldquo und DIN 4128 bdquoVerpresspfaumlhle (Ortbeton- und Verbundpfaumlhle) mit kleinem Durchmesshyserldquo An die Stelle des Ausfuumlhrungsteils dieser Normen treten die neuen europaumlischen Normen der Reihe bdquoAusfuumlhrung von besonderen geotechnishyschen Arbeitenldquo

3

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

DIN 4084 Gelaumlndebruchberechnungen DIN 4085 Berechnung des Erddrucks DIN 4126 Schlitzwaumlnde ndash Nachweis der Standsicherheit DIN 4093 Bemessung von Abdichtungs- und Verfestigungskoumlrpern

4 Die Normen fuumlr die Erkundung Untersuchung und Beschreibung des Baushygrundes sind von der Umstellung auf das Teilsicherheitskonzept nicht beshytroffen und somit weiterhin guumlltig in ihrer jeweils neuesten Fassung bzw ersetzt durch Eurocode 7 sowie durch EN ISO Normen DIN EN 1997-2 Eurocode 7 Entwurf Berechnung und Bemessung in der Geotechnik ndash Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Untergrunds DIN EN 1997-2NA Nationaler Anhang ndash National festgelegte Parameter ndash Eurocode 7 Teil 2 Erkundung und Untersuchung des Baugrunds DIN 4020 Geotechnische Untersuchungen fuumlr bautechnische Zwecke ndash Ergaumlnzende Regelungen zu DIN EN 1997-2 DIN 4023 Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen Aufschluumlssen DIN EN ISO 22475-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Proshybenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen ndash Teil 1 Technische Grundlagen der Ausfuumlhrung ersetzt DIN 4021 und DIN 4022 DIN EN ISO 14688-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 1 Benenshynung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14688-2 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Boden ndash Teil 2 Grundshylagen fuumlr Bodenklassifizierungen ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 14689-1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung ndash Beshynennung Beschreibung und Klassifizierung von Fels ndash Teil 1 Benennung und Beschreibung ersetzt DIN 4022-1 DIN EN ISO 22476-2 Rammsondierungen DIN EN ISO 22476-3 Standard Penetration Test DIN 4094-2 Baugrund ndash Felduntersuchungen ndash Teil 2 Bohrlochrammsonshydierung DIN 18121 bis DIN 18137 Untersuchung von Bodenproben DIN 18196 Bodenklassifikation fuumlr bautechnische Zwecke DIN 1055-2 Bodenkenngroumlszligen

5 Das Handbuch Eurocode 7 Band 1 ersetzt nur den Berechnungsteil der bisherigen Normen DIN 4014 bdquoBohrpfaumlhleldquo DIN 4026 bdquoRammpfaumlhleldquo DIN 4125 bdquoVerpressanker Kurzzeitanker und Dauerankerldquo und DIN 4128 bdquoVerpresspfaumlhle (Ortbeton- und Verbundpfaumlhle) mit kleinem Durchmesshyserldquo An die Stelle des Ausfuumlhrungsteils dieser Normen treten die neuen europaumlischen Normen der Reihe bdquoAusfuumlhrung von besonderen geotechnishyschen Arbeitenldquo

3

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

DIN EN 1536 Bohrpfaumlhle DIN EN 1537 Verpressanker DIN EN 1538 Schlitzwaumlnde DIN EN 12063 Spundwandkonstruktionen DIN EN 12699 Verdraumlngungspfaumlhle DIN EN 12715 Injektionen DIN EN 12716 Duumlsenstrahlverfahren DIN EN 12794 Betonfertigteile ndash Gruumlndungspfaumlhle DIN EN 14199 Mikropfaumlhle

6 Nicht betroffen von der Umstellung auf europaumlische Normen und somit weiterhin fuumlr Baugrubenkonstruktionen maszliggebend sind die Ausfuumlhrungsshynormen

DIN 4095 Draumlnung zum Schutz baulicher Anlagen DIN 4123 Ausschachtungen Gruumlndungen und Unterfangungen im Beshy

reich bestehender Gebaumlude DIN 4124 Baugruben und Graumlben

13 Sicherheitskonzept (EB 77)

1 Abweichend vom urspruumlnglichen probabilistischen Sicherheitskonzept beshyruht das Sicherheitskonzept dem sowohl die neue europaumlische Normengeshyneration als auch die neue nationale Normengeneration zugrundeliegt nicht mehr auf Untersuchungen anhand der Wahrscheinlichkeitstheorie z B dem Beta-Verfahren sondern auf einer pragmatischen Aufspaltung der bisher gebraumluchlichen Globalsicherheiten in Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Einwirkungen bzw Beanspruchungen und Teilsicherheitsbeiwerte fuumlr Wishyderstaumlnde

2 Grundlage fuumlr Standsicherheitsberechnungen sind die charakteristischen bzw repraumlsentativen Werte fuumlr Einwirkungen und Widerstaumlnde Der chashyrakteristische Wert ist ein Wert von dem angenommen wird dass er mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit im Bezugszeitraum unter Beruumlckshysichtigung der Nutzungsdauer des Bauwerkes oder der entsprechenden Bemessungssituation nicht uumlber- oder unterschritten wird gekennzeichnet durch den Index bdquokldquo In der Regel werden charakteristische Werte aufgrund von Versuchen Messungen Rechnungen oder Erfahrungen festgelegt

Veraumlnderliche Einwirkungen koumlnnen auch als repraumlsentative Werte angeshygeben werden die beruumlcksichtigen dass nicht alle veraumlnderlichen unguumlnsshytigen Einwirkungen gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten

4

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

3 Wenn die Tragfaumlhigkeit in einem bestimmten Querschnitt der Baugrubenshywand oder in einer Beruumlhrungsflaumlche zwischen der Baugrubenwand und dem Baugrund nachgewiesen werden muss dann werden die Beansprushychungen in diesen Schnitten benoumltigt

minus als Schnittgroumlszligen z B Normalkraft Querkraft Biegemoment minus als Spannungen z B Druck- Zug- Biegespannung Schub- oder Vershygleichsspannung

Daruumlber hinaus koumlnnen weitere Auswirkungen von Einwirkungen auftreshyten

minus als Schwingungsbeanspruchungen oder Erschuumltterungen minus als Veraumlnderungen am Bauteil z B Dehnung Verformung oder Rissshybreite

minus als Lageveraumlnderungen der Baugrubenwand z B Verschiebung Setshyzung Verdrehung

4 Beim Baugrund wird zwischen zwei Arten von Widerstaumlnden unterschieshyden

a) Als Basiskenngroumlszlige des Widerstandes ist die charakteristische Schershyfestigkeit des Bodens maszliggebend Bei konsolidierten bzw im Versuch draumlnierten Boumlden sind dies die Scherparameter ϕprimek und cprime k bei nicht konshysolidierten bzw im Versuch undraumlnierten Boumlden die Scherparameter ϕuk und cuk Diese Groumlszligen werden als vorsichtige Schaumltzwerte des Mitshytelwertes definiert weil nicht die Scherfestigkeit in einem Punkt der Gleitflaumlche maszliggebend ist sondern die durchschnittliche Scherfestigshykeit in der Gleitflaumlche

b) Aus der Scherfestigkeit leiten sich die Widerstaumlnde des Bodens ab und zwar unmittelbar

minus der Gleitwiderstand minus der Grundbruchwiderstand minus der Erdwiderstand

und mittelbar uumlber Probebelastungen oder uumlber Erfahrungswerte

minus der Fuszligwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden und Ortbetonshywaumlnden

minus der Mantelwiderstand von Bohltraumlgern Spundwaumlnden Ortbetonshywaumlnden sowie von Verpressankern Boden- und Felsnaumlgeln

Der Begriff bdquoWiderstandldquo wird nur fuumlr den Bruchzustand des Bodens beshynutzt Solange durch die Beanspruchung des Bodens der Bruchzustand des Bodens nicht erreicht wird wird der Begriff bdquoBodenreaktionldquo verwendet

5

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

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a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

10

5 Bei der Bemessung von Einzelteilen sind der Querschnitt und der innere Widerstand des Materials maszliggebend Dafuumlr sind wie bisher die einzelnen Bauartnormen zustaumlndig

6 Die charakteristischen Werte der Beanspruchungen werden mit Teilsichershyheitsbeiwerten multipliziert die charakteristischen Werte der Widerstaumlnde durch Teilsicherheitsbeiwerte dividiert Gegebenenfalls sind repraumlsentative Werte unter Beruumlcksichtigung von Kombinationsbeiwerten zu beruumlcksichshytigen Die so erhaltenen Groumlszligen werden als Bemessungswerte der Beanshyspruchungen bzw der Widerstaumlnde bezeichnet und durch den Index bdquodldquo gekennzeichnet Beim Nachweis der Standsicherheit werden nach EB 78 (Abschnitt 14) fuumlnf Grenzzustaumlnde unterschieden

7 Im Hinblick auf die Nachweise der Sicherheit im Grenzzustand GEO-2 und STR nach EB 78 Absatz 4 (Abschnitt 14) bietet der Eurocode EC 7-1 drei Moumlglichkeiten an Die DIN 1054 stuumltzt sich auf das Nachweisverfahren 2 in der Form dass die Teilsicherheitsbeiwerte auf die Beanspruchungen und auf die Widerstaumlnde angewendet werden Zur Unterscheidung zu der ebenshyfalls zugelassenen Variante bei der die Teilsicherheitsbeiwerte nicht auf die Beanspruchungen sondern auf die Einwirkungen angewendet werden wird dieses Verfahren im Kommentar zum Eurocode EC 7-1 [134] als Nachweisverfahren 2 bezeichnet

8 Neben den Einwirkungen sind fuumlr die Nachweise die Bemessungssituatioshynen zu beruumlcksichtigen Dazu sind die bekannten Lastfaumllle LF 1 LF 2 und LF 3 fuumlr die Nachweise nach DIN 10542005-01 fuumlr die Nachweise nach Handbuch Eurocode 7 Teil 1 bzw DIN EN 1990 durch die Bemessungssishytuationen

BS-P (Persistent situation) BS-T (Transient situation) und BS-A (Accidental situation)

ersetzt worden Der fruumlhere Lastfall LF 23 entspricht der Bemessungssitushyation BS-TA Zusaumltzlich gibt es die Bemessungssituation infolge Erdbeben BS-E Weitergehende Hinweise finden sich im Handbuch Eurocode 7 Teil 1

14 Grenzzustaumlnde (EB 78)

1 Der Begriff bdquoGrenzzustandldquo wird in zwei verschiedenen Bedeutungen vershywendet

a) Als bdquoGrenzzustand des plastischen Flieszligensldquo wird in der Bodenmechashynik der Zustand im Boden bezeichnet in dem in einer ganzen Bodenshymasse oder zumindest im Bereich einer Bruchfuge die Verschiebungen

6

der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

7

a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

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der einzelnen Bodenteilchen gegeneinander so groszlig sind dass die moumlgshyliche Scherfestigkeit ihren Groumlszligtwert erreicht der auch bei einer weiteshyren Bewegung nicht mehr groumlszliger gegebenenfalls aber kleiner werden kann Der Grenzzustand des plastischen Flieszligens kennzeichnet den akshytiven Erddruck den Erdwiderstand den Grundbruch sowie den Boumlshyschungs- und den Gelaumlndebruch

b) Ein Grenzzustand im Sinne des neuen Sicherheitskonzeptes ist ein Zushystand des Tragwerkes bei dessen Uumlberschreitung die der Tragwerksshyplanung zugrunde gelegten Anforderungen nicht mehr erfuumlllt sind

2 In Verbindung mit dem Teilsicherheitskonzept werden folgende Grenzzushystaumlnde unterschieden

a) Der Grenzzustand der Tragfaumlhigkeit ist ein Zustand des Tragwerkesdessen Uumlberschreitung unmittelbar zu einem rechnerischen Einsturz oder anderen Formen des Versagens fuumlhrt Er wird im Handbuch Euro-code 7 Band 1 als ULS (Ultimate Limit State) bezeichnet Beim Grenzzustand ULS werden fuumlnf Faumllle unterschieden siehe Absaumltze 3 4 und 5

b) Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ein Zustand des Tragshywerkes bei dessen Uumlberschreitung die fuumlr die Nutzung festgelegten Beshydingungen nicht mehr erfuumlllt sind Er wird im Handbuch Eurocode 7 Band 1 als SLS (Serviceability Limit State) bezeichnet

3 Eurocode 7-1 definiert folgende Grenzzustaumlnde

a) EQU Gleichgewichtsverlust des als starrer Koumlrper angesehenen Tragshywerkes ohne Mitwirkung von Bodenwiderstaumlnden Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoequilibriumldquo

b) STR Inneres Versagen oder sehr groszlige Verformung des Tragwerkes oder seiner Bauteile wobei die Festigkeit der Baustoffe fuumlr den Wider-stand entscheidend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquostructureldquo

c) GEO Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes wobei die Festigkeit des Bodens oder des Felses fuumlr den Widerstand entscheishydend ist Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquogeotechnicsldquo

d) UPL Gleichgewichtsverlust des Bauwerkes oder Baugrundes infolge von Auftrieb oder Wasserdruck Die Bezeichnung ist abgeleitet von bdquoupliftldquo

e) HYD Hydraulischer Grundbruch innere Erosion oder Piping im Boshyden verursacht durch Stroumlmungsgradienten Die Bezeichnung ist abgeshyleitet von bdquohydraulicldquo

4 Fuumlr die Uumlbertragung auf die Vorgaben der DIN 1054 muss der Grenzzushystand GEO aufgeteilt werden in GEO-2 und GEO-3

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a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

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a) GEO-2 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit der Ermittlung der Schnittgroumlszligen und der Abmessunshygen d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwidershystand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

b) GEO-3 Versagen oder sehr groszlige Verformung des Baugrundes im Zushysammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandfestigkeit d h bei der Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch sowie in der Regel beim Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen

5 Die bisherigen Grenzzustaumlnde werden wie folgt ersetzt

a) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1A entsprechen ohne Einschraumlnkung die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD

b) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1B entspricht ohne Einschraumlnkung der Grenzzustand STR Hinzu kommt der Grenzzustand GEO-2 im Zushysammenhang mit der aumluszligeren Bemessung d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Erdwiderstand beim Gleitwiderstand beim Grundbruchwiderstand und beim Nachweis der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge

c) Dem bisherigen Grenzzustand GZ 1C entspricht der Grenzzustand GEO-3 im Zusammenhang mit dem Nachweis der Gesamtstandsichershyheit d h bei Inanspruchnahme der Scherfestigkeit beim Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch und Gelaumlndebruch

Der Nachweis der Standsicherheit von konstruktiven Boumlschungssicherunshygen ist in jedem Fall dem Grenzzustand GEO zugeordnet Je nach konshystruktiver Ausbildung und Funktion koumlnnen sie

ndash entweder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1B nach den Reshygeln des Grenzzustandes GEO-2

ndash oder im Sinne des bisherigen Grenzzustandes GZ 1C nach den Regeln des Grenzzustandes GEO-3 behandelt werden

6 Die Grenzzustaumlnde EQU UPL und HYD beschreiben den Verlust der Lashygesicherheit

ndash Nachweis der Sicherheit gegen Kippen EQU ndash Nachweis der Sicherheit gegen Aufschwimmen UPL ndash Nachweis der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch HYD

Bei diesen Grenzzustaumlnden gibt es nur Einwirkungen keine Widerstaumlnde Maszliggebend ist die Grenzzustandsbedingung

Fd = Fk sdot γdst le Gk sdot γstb = Gd

8

d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

9

dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

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d h die destabilisierende Einwirkung Fk multipliziert mit dem Teilsichershyheitsbeiwert γdst ge 1 darf houmlchstens so groszlig werden wie die stabilisierende Einwirkung Gk multipliziert mit dem Teilsicherheitsbeiwert γstb lt 1

7 Die Grenzzustaumlnde STR und GEO-2 beschreiben das Versagen von Baushywerken und Bauteilen bzw das Versagen des Baugrundes Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Tragfaumlhigkeit von Bauwerken und Bauteilen die durch den Baugrund belastet bzw durch den Baugrund gestuumltzt werden

minus der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes z B in Form von Erdwiderstand Grundbruchwiderstand oder Gleitwiderstand nicht uumlberschritten wird

Dabei wird der Nachweis dass die Tragfaumlhigkeit des Baugrundes nicht uumlberschritten wird genauso gefuumlhrt wie bei jedem anderen Baumaterial Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed = Ek sdot γF le RkγR = Rd

d h die charakteristische Schnittgroumlszlige Ek multipliziert mit dem Teilsishycherheitsbeiwert γF fuumlr Einwirkungen bzw γE fuumlr Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der charakteristische Widerstand Rk divishydiert durch den Teilsicherheitsbeiwert γR

8 Der Grenzzustand GEO-3 ist eine Besonderheit des Erd- und Grundbaus Er beschreibt den Verlust der Gesamtstandsicherheit Dazu gehoumlren

minus der Nachweis der Sicherheit gegen Boumlschungsbruch minus der Nachweis der Sicherheit gegen Gelaumlndebruch

Maszliggebend ist immer die Grenzzustandsbedingung

Ed le Rd

d h der Bemessungswert Ed der Beanspruchungen darf houmlchstens so groszlig werden wie der Bemessungswert Rd des Widerstandes Hierbei werden die geotechnischen Einwirkungen und Widerstaumlnde mit den Bemessungswershyten

tan ϕprimed = tan ϕprimekγϕprime und cprime d = cprime kγcprime bzw tan ϕud = tan ϕukγϕprime und cud = cprime kγcu

der Scherfestigkeiten ermittelt d h der Tangens des Winkels der inneren Reibung ϕ und die Kohaumlsion c werden mit den Teilsicherheitsbeiwerten γϕprime und γcprime abgemindert

9 Der Grenzzustand SLS beschreibt den Zustand des Bauwerkes bei dem die fuumlr die Nutzung festgelegten Bedingungen nicht mehr erfuumlllt sind ohne dass seine Tragfaumlhigkeit verloren geht Er liegt dem Nachweis zugrunde

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dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

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dass die zu erwartenden Verschiebungen und Verformungen mit dem Zweck des Bauwerkes vereinbar sind Bei Baugruben schlieszligt der Grenzshyzustand SLS auch die Gebrauchstauglichkeit benachbarter Bauwerke und baulicher Anlagen mit ein

15 Stuumltzung von Baugrubenwaumlnden (EB 67)

1 Als nicht gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet die weder ausgeshysteift noch verankert sind und deren Standsicherheit nur auf ihrer Einspanshynung im Boden beruht

2 Als nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn die Auflagerpunkte der Wand stark nachgeben koumlnnen z B bei stark geneigshyter Abstuumltzung zur Baugrubensohle hin und bei nicht oder nur gering vorshygespannten Ankern

3 Als wenig nachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde in folgenden Faumllshylen bezeichnet

a) Die Steifen werden zumindest kraftschluumlssig verkeilt b) Verpressanker werden auf mindestens 80 der fuumlr den naumlchsten Baushyzustand errechneten charakteristischen Beanspruchung vorgespannt und festgelegt siehe Kapitel 7

c) Es wird eine kraftschluumlssige Verbindung mit Pfaumlhlen hergestellt die nachweislich unter Belastung nur eine geringe Kopfbewegung erleiden

4 Als annaumlhernd unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde bezeichnet wenn der Bemessung entsprechend EB 22 Absatz 1 (Abschnitt 95) ein ershyhoumlhter aktiver Erddruck zugrunde gelegt wird und die Steifen bzw Anker entsprechend EB 22 Absatz 10 vorgespannt und festgelegt werden

5 Als unnachgiebig gestuumltzt werden Baugrubenwaumlnde nur dann bezeichnet wenn sie nach EB 23 (Abschnitt 96) fuumlr einen abgeminderten oder fuumlr den vollen Erdruhedruck bemessen und die Stuumltzungen entsprechend vorgeshyspannt werden Bei verankerten Baugrubenwaumlnden muumlssen die Anker darshyuumlber hinaus in einer unnachgiebigen Felsschicht verankert oder wesentlich laumlnger sein als rechnerisch erforderlich

Wenn die Anforderungen nach Absatz 4 oder Absatz 5 erfuumlllt werden und daruumlber hinaus

minus eine biegesteife Baugrubenwand angeordnet wird und minus unzutraumlgliche Fuszligverschiebungen verhindert werden

dann darf eine Baugrubenkonstruktion als verschiebungs- und verformungsarm angesehen werden

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