Buca, B.

Dudycz, D.

German

Hydraulic Engineering Repository

Article, Published VersionBuca, B.; Dudycz, D.Baugrunduntersuchungen durch Sonden und dasPressiometerverfahren im Betrieb Geoprojekt /Volksrepublik PolenMitteilungen der Forschungsanstalt für Schiffahrt, Wasser- und Grundbau; SchriftenreiheWasser- und GrundbauVerfügbar unter/Available at: https://hdl.handle.net/20.500.11970/106166Vorgeschlagene Zitierweise/Suggested citation:Buca, B.; Dudycz, D. (1979): Baugrunduntersuchungen durch Sonden und dasPressiometerverfahren im Betrieb Geoprojekt / Volksrepublik Polen. In: Mitteilungen derForschungsanstalt für Schiffahrt, Wasser- und Grundbau; Schriftenreihe Wasser- undGrundbau 40. Berlin: Forschungsanstalt für Schiffahrt, Wasser- und Grundbau. S. 70-78.Standardnutzungsbedingungen/Terms of Use:Die Dokumente in HENRY stehen unter der Creative Commons Lizenz CC BY 4.0, sofern keine abweichendenNutzungsbedingungen getroffen wurden. Damit ist sowohl die kommerzielle Nutzung als auch das Teilen, dieWeiterbearbeitung und Speicherung erlaubt. Das Verwenden und das Bearbeiten stehen unter der Bedingung derNamensnennung. Im Einzelfall kann eine restriktivere Lizenz gelten; dann gelten abweichend von den obigenNutzungsbedingungen die in der dort genannten Lizenz gewährten Nutzungsrechte.Documents in HENRY are made available under the Creative Commons License CC BY 4.0, if no other license isapplicable. Under CC BY 4.0 commercial use and sharing, remixing, transforming, and building upon the materialof the work is permitted. In some cases a different, more restrictive license may apply; if applicable the terms ofthe restrictive license will be binding.Baugrunduntersuchungen durch Sonden und das Pressiometer-verfabren im Betrieb "Geoprojekt" I Volksrepublik Polen mgr inz. B. BUCA und inz. D. DUDYCZ, Geoprojekt Warschau "Geoprojekt" bat in den letzten Jahren in zunehmendem Maße Sonden zur Erkundung der Bodeneigenschaften in die Praxis eingeftihrt, da ihr Einsatz und ihre Arbeitsweise einfach und wirtschaftlieb sind. Die polnische Norm PN-74/B-04452 unterscheidet folgende Sonden: - die Drucksonde /SW/ - die leichte Rammsonde /SL/ ~ - die schwere Rammsonde /SC/ - die Standardsonde /SPT/ - die Drehsonde - Sondenbohrer der Schwedischen Staatsbahn - /ST/ - die Fltigelsonde /TV/ Außer diesen Sonden ist in Polen die ITB-ZW ~ Sonde von Prof. WILUN sehr populär. Das ist eine Rammsonde, die gleich-zeitig auch als Fltigelsonde eingesetzt werder. kann. Die Drucksonde /SW/ Im Einsatz haben wir augenblicklieb Geräte mit verschiedener Kapazität, und zwar die polnische RSH-Sonde /12 t/ sowie die Sonde von der Goudschen·Maschinenfabrik Gouda /Holland /20 t Sonde/. Der Spitzenwiderstand unQ__ di!:! ~ , n.telreibung längs der HUlse -werden mit dem Gerät von BEGEMANN /PN-74/B-04452/ gemessen. Für die Auswertung der Sondierergebnisse benutzen wir fUr Sand folgende Tabellen: 10 Tabelle 1 /nach BORRO/ Spitzendruck Dichteindex Winkel der inneren qc [kp/ cm2] ID. Reibung -25 0 - {),15 sehr locker 30° . 25 - 50 • o, 15 - 0,35 locker 30 - 35° 50 - 100 0,35 - 0,65 mitteldicht 35 - 40° 100 - 200 0,65 - 0,85 dicht 40 - 45° 200 o ; 85 - 1,0 sehr dicht 45° Tabelle 2 /nach MEYERHOF/ Spitzendruck SPT Dichteindex Winkel der Bezeich-qc [kp/ cm2] N30 ID inneren nung Reibung· 20 4 0, 2 30° sehr locker 20 -"40 4 - 10 • 0,2 - 0,4 30 - 35° locker 40 - 120 . 10 - 30 0,4 - 0,6 35 - 40° mitteldicht 120 - 200 30 - 50 0,6 - 0,8 40 - 45° dicht 200 50 0,8 - 1,0 45° sehr dicht FUr ungleichförmige Böden, Sandgemische und Kies, be·nutzen wir Tabelle 3. Tabelle 3 I nach E. FRANKE/ Spitzendruc k Festigkeit Winkel der Steifemodul qc [ kp/ cm2] inneren M0 [kp/ cm2] Reibun~ 50 sehr gering 30° !. 150 - 300 50 - 100 gering 30° 300 - 500 100 - 150 mittel 32,5° 500 - 800 150 - 200 fest 35° 800 - 1000 200 sehr fest 37,5° 1000 - 1200 71 ~Bei Wassersättigung tritt u. u. ein Zusammenbruch des lockeren Korngertistes, Porenwasserüberdruck und Verflüssi-gung des Wasser-Sand-Gemisches, auf. Die Korrelationen zwischen Spitzendruck und Bodenkennwerten bei bindigem Baugrund müssen für lithologisch und genetisch eibheitliche Böden festgestellt werden. Sie werden bei uns regional bearbeitet. In geringem Maße, weil es unsere Nor-men nicht berücksichtigen, wird die direkte Ermittiung der Pfahltragfähigkeit oder die zulässige Bodenpressung für Flachgründungen, also die Methode von MEYERHOF, FUGRO oder WILUN, angewandt. Die Rammsonde~ /SL, SC und SPT/ Gerät Masse des ~ Fall- Durchmesser Spitzenöff-Rammbären höhe der Spitze nungswinkel [Kgj [cm] [cm] Leichte 60° Rammsonde 10 50 3,56 Schwere Rammsonde 65 75 5,05 60° Außer leichten Rammsonden befinden sich gegenwärtig zwei Ar-ten von schweren Rammsonden, die polnische SUC-ZL-Sonde und die schwedische Sonde Borro Motor Tripod - Rammer Drill im Einsatz. Beziehungen zwischen der Schlagzahl und dem Dichteindex sind aus Tabelle 4 ersichtlich. 72 Tabelle 4 Dichteindex In 0,33 0,66 0,85 Schlagzahl a) leichte Rammsonde "/SL/ Schläge /10 cm Ein- 5 20 60 dringtiefe - N10 b) schwere Rammsonde /SC/ Schläge /20 cm Ein- 8 25 45 dringtiefe - N20 c) Standarda~nde /SPT/ Schläge /30 cm Ein- 10 30 58 dringtiefe - N30 Fließindex IL o,oo 0,25 0,50 Standardsonde /SPT/ Schläge· /30 cm Ein- 1~ 8 4 -dringtiefe Bei mitteldichten bis dichten ( N30 > .15 ) , wassergesättigten, · sehr feinen oder achluffigen Sanden kann die Anwe~dung obiger Werte für den SPT wegen des Einflusses des Wassera zu einer Überachätzung des Dichteindex führen. Aus diesem· Grunqe ver-. wenden wir in diesen Fällen die Formel .von TERZAGHI und PECK Nj0 = 15 + ~ C N30 - 15 ) Für die schwere Rammsonde der Firma Borros/Motor Tripod -Rammer Drill I haben wir eine regionale Korrelation gefunden, d ie für den Sand des Weichsel-Deltas /Tabelle 5/ gUltig ist. · Bei der Durchführung der Sondierung .wurde das Sondiergestänge gedreht, so wie es die achwedischen Vorschriften verlangen. ' 73 Tabelle 5 Schlagzahl N20 3 3 - 7 7 - 16 16 - 34 34 Dichteindex o,o - 0,15 0,15 - 0,35 0,35 - 0,65 0,65 - 0,85 0,85 - 1,0 ID Bezeichnung sehr locker locker mitteldicht dicht sehr dicht Korrelationen zwischen der Schlagzahl unQ einigen bodenme-chanischen Kennzahlen fanden BOROWCZYK und FRANKOWSKI für die leichte Rammsonde: Lg PL = 1,102 Lg N10 0,335 Lg Ep 0,943 Lg N10 + 0,739 PL - Grenzdruck /Pressiometerverfahren/ Ep - Pressiometermodul. Die Drehsonde /Sondenbohrer - ST/ Dieser Sondenbohrer wird meistens mit einem Power-unit-Gerät in den Boden gedreht. Für alluvialen Sand wurde folgende Be-ziehung zwischen der Anzahl der halben Umdrehungen je 10 cm Eindringung bei 100 kp Belastung und dem Dichteindex festgestellt·: ~·abelle 6 /nach DUDZIKOWSKI und FABIANOWSKI/ Anzahl ·der halben Dichteindex Bezeichnung Umdrehungen/10 cm In 3 0,33 locker 3 - 15 "0,33 - 0,67 mitteldicht 15 - 30 0,67 - 0,85 dicht 74 . Die Flügelsonde /TV/ und ITB-ZW-Sonde Die TV-Sonden versieht man im allgemeinen mit einem Schutz-rohr, das Gestänge und Flügel beim Eintreiben schützt. Auf diese Weise wird auch die Reibung des Bodens am Gestänge ver-mieden. Im Falle der ITB-ZW-Sonde wird die Mantelreibung durch einen getrennten Versuch ermittelt, indem man die Sonde noch-mals ohne Flügel in den Boden hineintreibt und das Gestänge dreht. Beide Arten von Sonden verwende~ wir auch bei einer Versuchs-durchführung ungefähr 0,5 m unter der Bobrlochsohle. In diesem Falle kann ~n annehmen, daß ?ie Mantelreibung gleich Null ist. Die Abmessungen der Flügel, die in der Volksrepublik Polen verwenden werden, sind in der Tabelle 7 zusammengestellt /PN-74/B-04452/. Tabelle 7 Symbol Höbe Durchmesser Dicke KVT -3 h · [cm] d [cm] [mm] [om J VT 20/10 20 10 4,6 2,7 x· 10-4 VT 16/8 16 8 3,2 5,3 X 10-4 VT 12/6 12 6 2,4 1,3 X 10-3 VT 8/4 8 4 1,6 4,3 X 10-3 Die Scherfestigkeit ergibt sieb aus t'fmax = KVT ( Mfmax- Mfo) Kvr = .§... 1 '1( d2. (3 h + d) - maximales Drehmoment - das Moment, das durch die Reibung des Gestänges entstand. Die ITB-ZW-Sonde ist so konstruiert, daß man gleichzeitig die Scherfestigkeit und den Dichteindex feststellen kann /Tabelle 9/. 75 Tabelle 8 Eintreibvorrichtung bei ITB-ZW-Sonden Masse des Rammbären [kg] 20 Tabelle 9 Anzahl der Schläge für 10 c~ Eindringung 1 3 4 - 6 7 - 18 19 - 30 JO Das Pressiömeter Fallhöhe [cm] 25 Dichteindex In 0 - 0,15 0,15 0,33 0,33 - 0,67 0,67 - 0,85 0,85 - 1 ,o Flilgel d [mm] h [mm] 100 64 90 64 Bezeichnung sehr locker locker mitteldicht dicht sehr dicht -Der Pressiometerversuch stellt einen "in situ" Belastungsver-such des Bodens dar, bei dem auf eine Bohrlochwandung mit einem relativ kleinen Durchmesser eine stufenweise gesteiger-te Druckspannung aufgebracht und die dadurch hervorgerufene Deformation des Bodens gemessen wird. Thls Pressiometer setzt sich aus zwei· Hauptteilen zusammen: der Sonde und dem Volumeter. Die Sonde besteht aus einem zylinderförmigen Metallkörper, der mit Gummimembranen Uberzogen ist, so daß sich drei unab-hängige Zellen ergebe?• Die mittlere Maßzelle enthält eine unter Gasdruck stehende FlUssigkeit, die obere und untere · Zelle ist jeweils nur mit Gas ~eftillt. Das Volumeter ist mit der Sonde durch ein flexiblex doppeltes Plastikrohr verbunden 0 wobei ein Rohr in das andere gesc"'oben ist. Das innere Rohr bringt das Wasser zur Zentralzelle; der Raum zwisehen den beiden Rohren ermöglicht dem Gas, in die 76 Prüfzelle einzudringen. Der Druck wird von einer Gasflasc~e bewerkstelligt. Ein Pressiometerversuch dauert 15 - 20 Minu-ten. Zur Ausftihrung einer Bohrung von 60 mm Durchmesser werden leichte Geräte, am besten das Bohrgerät D-9000, mit Bentonit-Injektion verwendet, um die Bohrlochwand möglichst ungestört ~u erhalten. Die Sonde wird in die gewünschte Tiefe e-ingeführt und der Druck stufenweise /0,2 bis 1 kp/cm2/ aufgebracht. Die entsprechende Änderung des Volumens wird nach 60 Sekunden abgelesen. So entsteht eine Druckverformungskurve, aus der man den Grenzdruck, den Kriechdruck und den Pressiometermodul /Verformungsmodul/ feststellen kann. Der Ep-Modul wird zur Setzungeberechnung verwendet. 1,33 (" R)oc D' " R [ J W J EpB P 30 ~2 ~ + 4,5 EpA • P ~3 • cm - Flächenlast die Hälfte der Fundamentbreite - Deformationsmodul unter der Gründungssohle - rheologischer Faktor - Formkoeffizienten Die zulässige Bodenpressung errechnet man aus der Formel d zul ~ ( pgr - Po ) + qo - horizontaler Ruhedruck - lotrechter Ruhedruck - Tragfähigkai tswert /0, 8 ::::;; k ~ 1 , 8/ (fUr Flächengründungen abhängig von der Grün-dungstiefe und von der Form des Gründungskörpers) Der Pressiometermodul kann nach der Formel von "Geoprojekt" in .die Steifezahl M0 umgerechnet werden: M0 = Ep • ( 0, 5 + 1 _ } Jl ) - Poisson'sche Zahl 77 Die Press~ometeptechnik kann man bei Baugrunduntersuchungen für _fast alle Arten von Bauten anwenden. Das Pressiometer7 , verfahren ist ,zur Berechnung der Satzung eines Gründungskör~ pers auf bindigem Baugrund und auf ScbUttungen besonders ge-eignet und wird daher bei Geoprojekt sehr oft angewandt. Der Pressiometertest wird bei uns durch einige Bohrungen~ Sond , ierung~n und Laboruntersuchungen begleitet. 78 

Baugrunduntersuchungen durch Sonden und das Pressiometerverfahren im Betrieb Geoprojekt / Volksrepublik Polen

http://henry.baw.de/bitstream/20.500.11970/106166/1/Schriftenreihe_Wasser-Grundbau_Heft-40_A_05.Buca.pdf

Baugrunduntersuchungen durch Sonden und das Pressiometerverfahren im Betrieb Geoprojekt / Volksrepublik Polen

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