Einfluss der Viskosität weicher Böden auf stabilitätsgefährdete Gründungssysteme

Durch ein niedriges effektives Spannungsniveau ist die Porenzahl oberflächennah anstehender normalkonsolidierter bindiger Bodenschichten nahe der dem Spannungsniveau maximal möglichen. Zudem besitzen Tone und vor allem Böden mit einem hohen Anteil organischer Stoffe Partikel, welche gegenüber den Körnern nicht bindiger Böden stark kompressibel sind. Ein derart weicher Boden ist oft nicht tragfähig genug, um Lasten aus einem Bauwerk aufzunehmen. Daher kann eine Konstruktion der Gründung gewählt werden, welche die Kräfte in tiefer liegende tragfähige Bodenschichten führt und somit die weiche Bodenschicht überbrückt. Obwohl so die Hauptlast eines Bauwerkes in geeignete tragfähige Bodenschichten eingeleitet wird, sind beim Entwurf vieler Gründungssysteme die speziellen Eigenschaften der weichen Bodenschicht zu berücksichtigen.

Ziel der Forschungsarbeit ist die Untersuchung seitlicher Verformungswiderstände eines weichen kohäsiven Bodens gegenüber Pfahlgründungen. Dabei sollen vor allem zeitabhängige Änderungen des Stützdruckes aufgrund der Konsolidation und vor allem der Viskosität weicher Bodenschichten beachtet werden. Diese zeitabhängigen Widerstände der durch die Eigenschaften des Bodens gesteuerten nichtlinearen Stützspannungen am Pfahlschaft sind für die Bemessung von Pfählen, welche horizontale Kräfte in den Untergrund abzutragen haben und insbesondere für den Nachweis der Tragfähigkeit stabilitätsgefährdeter Systeme aus Pfahltragwerken von großer Bedeutung. Die Relevanz zeitabhängiger lateraler Stützdrücke wurde in der Vergangenheit insbesondere durch dokumentierte Schadensfälle durch das Ausknicken von Einzel- und Pfahlgruppen deutlich.

Probenherstellung

Die Probenherstellung erfolgt nach kolloidalem Mischvorgang und Entlüftung der Bodensuspension durch Vakuum mittels einer speziell entwickelten Einbauhilfe. Ein Einfüllvorgang in die Probenform einer Triaxialzelle, ist durch folgende Videos dokumentiert:

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