So genannte „Handrechnungen“ können im Bereich der Geotechnik nur eine Kontrollfunktion einnehmen. In der Praxis sind nämlich zahlreiche Nachweise im Zuge eines iterativen Verfahrens notwendig, sodass Handrechnungen, aber auch Berechnungen in Excel vielfach nicht zielführend sind. Hinzu kommt der Umstand, dass die Flächenberechnung kompliziert ist.
Wichtig ist allerdings, sich durch Handrechnungen einen Überblick über die wesentlichen Parameter zu verschaffen, die das Ergebnis beeinflussen und um folglich die automatisierte Berechnung durch Geotechnik-Software zu plausibilisieren.
Die geotechnische Theorie stellt im Bereich von Böschungen verschiedene Methoden zur Verfügung: Lamellenfreie Methoden sind im homogenen Baugrund denkbar. Ist der Baugrund geschichtet und kommt ein Grundwasserpegel vor, sind Lamellenmethoden einzusetzen.
Relativ einfach zu implementieren ist das Verfahren nach Krey-Bishop.
Bevor Verfahren angewandt werden, ist zuallererst einmal zu überlegen, wie die Gleitkreise sowie die Lamellen anzulegen sind. Bei abgestuften Böschungen sind im geschichteten Boden grundsätzlich drei Gleitkreisberechnungn anzustellen:
Die Gleitkreise sind so lange zu variieren, bis die Situation mit dem höchsten Auslastungsgrad (geringste Sicherheit) gefunden ist. Daraus folgend erklärt sich, wie groß der Berechnungsaufwand ist.
Wichtig sind die folgenden Festlegungen [1]:
a) Bei Reibungswinkeln φ’k > 5° verläuft der ungünstigste Gleitkreis durch den Böschungsfuß
b) Je größer der Anteil der Kohäsion an der Scherfestigkeit ist, desto tiefer schneidet die Bruchfläche in den Boden ein.
c) Steht oberhalb und unterhalb der Baugrubensohle der gleiche bindige Boden an, so schließt der Gleitkreis etwa tangential an die Baugrubensohle an.
Die Ergebnisse für einen Gleitkreis sehen dann wie folgt aus:
Aufgrund der Komplexität kann die Handrechnung mit Excel allerdings nur eine Kontrollfunktion einnehmen und es wird der Einsatz moderner Geotechnik-Software notwendig.
Literatur:
[1] Achim Hettler, Theodoros Triantafyllidis und Anton Weißenbach: „Baugruben“, Ernst und Sohn Verlag, Berlin 2018
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