umwelt-online: DIN 4014 Bohrpfähle; Herstellung, Bemessung und Tragverhalten (4)

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A.6 Variable Daten für das Herstellen von Bohrpfählen mit durchgehender Bohrschnecke
Bohrpfahl Nr
Druckpfahl  [ ]
Zugpfahl  [ ]
Neigung
1 Pfahldaten
  Kopfabweichungen von der Sollage
Achse ............cm Achse ............cm
2 Bohrvorgang
  Eindringung je Umdrehung in Abhängigkeit von der Tiefe, abgeleitet aus den Messschrieben nach Abschnitt 6.2.4, siehe nebenstehendes Diagramm.
3 Pfahlbewehrung
  Abweichungen von Plan- Nr
Längenabweichung
Änderung der Bewehrung
Sonstige Änderungen
4 Pfahlbeton
  Besondere Vorkommnisse
Betondruck (in bar) bei Verwendung von durchgehenden Bohrschnecken mit kleinem Zentralrohr (BE) (Di: Da < 0,55) in Abhängigkeit von der Tiefe siehe nebenstehendes Diagramm.
5 Einbringen des Betons
  Soll ............m3 Ist ............m3
6 Ausführungszeiten
1 2 3 4 5
Arbeitsvorgang
Arbeitstemperatur
°C
Uhrzeit Datum
 von  bis
Bohren
Meißeln
Unterbrechung
Fußherstellung
Betonieren
7 Bemerkungen
   
 
 
Abweichungen von den Grunddaten
 
 
8 Unterschriften/Datum
  Bohrmeister
Bauleiter des Unternehmens
Vertreter des Bauherrn
[ ] Zutreffendes ankreuzen


.

Anwendungsbeispiel zur Ermittlung einer Widerstandsetzungslinie für einen verrohrt hergestellten Bohrpfahl BV-0,90 unter vertikalen Einwirkungen nach Bild B.1 Anhang B


Bild B.1: Bodenprofil, Sondierdiagramm und Maße für ein Anwendungsbeispiel zur Ermittlung der Widerstandsetzungslinie

 

In Bild B.1 sind die zur Bestimmung des Pfahlwiderstands Q(s) erforderlichen Informationen über Bodenart, Baugrundfestigkeit und Pfahlgeometrie zusammengestellt.

Bestimmung des PfahlmantelwiderstandsQr(s)

Der Boden im Bereich bis 2,2 m unter Geländeoberfläche liefert keinen nennenswerten Sondierwiderstand. Für die Festigkeit der Tonschicht ist die Kohäsion im undränierten Zustandcu maßgebend. Mitcu = 0,1 MN/m2 ergibt sich nach Tabelle 5 ein Bruchwert der Mantelreibung von τmf = 0,04 MN/m2. Zur Bestimmung der Bodenfestigkeit im Bereich der Sandschicht wird der Sondierwiderstandsverlauf nach Bild 6 in Abschnitte mit bereichsweise konstantem "vorsichtigem Mittelwert" unterteilt.

Aus Tabelle 4 ergibt sich ein Bruchwert der Mantelreibung im Bereich des Sandes und mit den zugehörigen Pfahlumfangsflächen der Bruchwert für den PfahlmantelwiderstandQrg nach Tabelle B.1.

Aus dem Bruchwert für den PfahlmantelwiderstandQrg wird die Setzung für die Mantelreibungsrg in cm mitQrg in MN nach folgender Zahlenwertgleichung (7):

srg = 0,5 *Qrg + 0,5

Tabelle B.1. Bruchwert für den Pfahlmantelwiderstand für ein Anwendungsbeispiel

Schichti
m
Ami
m2
cui bzw.qsi
MN/m2
τmf,i
MN/m2
Qrg,i
MN
2,2 bis 5,2 8,48 0,1 0,04 0,339
5,2 bis 7,7 7,07 7 0,056 0,396
7,7 bis 10,2 7,07 11 0,088 0,622

Qrg = 1,357 MN

ermittelt. Mit den Zahlenwerten des Berechnungsbeispiels ergibt sich dann für die Pfahlkopfsetzung

srg = 0,5 -1,357 + 0,5 =1,2 cm

Bestimmung des PfahlfußwiderstandsQs(s)

Zur Ermittlung vonQs(s) wird in einem Bereich von 3 *D (hier: 3 *D = 2,7m) unter dem Pfahlfuß eine mittlere Bodenfestigkeit angesetzt. Aus dem Sondierdiagramm in Bild B.1 erhält man für diesen Bereich einen mittleren Sondierspitzenwiderstand vonqs=17,5 MN/m2.

Unter Verwendung der in Tabelle 2 angegebenen Zahlenwerte und unter Berücksichtigung des zuvor ermittelten Wertes vonqs kann der Pfahlspitzenwiderstand errechnet werden. Die Tabelle B.2 gibt die so ermittelten Zahlenwerte wieder.

Tabelle B.2: Pfahlfußwiderstand für ein Anwendungsbeispiel

bezogene Setzung
s/D
os
MN/m2
Qs(s)
MN
0,02 1,2 0,76
0,03 1,6 1,02
0,1 3,2 2,04

Tabelle B.3: Pfahlwiderstand in Abhängigkeit von der Pfahlkopfsetzung

bezogene Setzung
s/D
Pfahlkopfsetzung
cm
Qr(s)
MN
Qs(s)
MN
Q(s)
MN
  srg = 1,2 1,36 0,51 1,87
0,02 1,8 1,36 0,76 2,12
0,03 2,7 1,36 1,02 2,38
0,10 9,0 1,36 2,04 3,40


In Tabelle B.3 ist der aus Pfahlfuß- und Pfahlmantelwiderstand errechnete Pfahlwiderstand in Abhängigkeit von der Pfahlkopfsetzung angegeben.

Aus der Widerstandsetzungslinie nach Bild B.2 ergibt sich zu jedem PfahlwiderstandQ die zugehörige Setzung des Pfahlkopfes.

Bild B 2: Widerstandsetzungslinie für ein Anwendungsbeispiel

.

Anwendungsbeispiel zur Ermittlung der horizonten Verteilung der Widerstandsgrößen in einer Pfahlgruppe (siehe [4]). Anhang C


Bild C.1: Geometrie der Pfahlgruppe

 

Abminderungsfaktoren:

nach Bild 4: aL /D = 3,5: αL = 0,69
nach Bild 5: aQ /D = 2,5: αQA = 0,95
αQZ = 0,88


nach Bild C.1: α1 = 1 * 0,95 = 0,95
α2 = 1 * 0,88 = 0,88
α3 = 0,69 * 0,95 = 0,66
α4 = 0,69 * 0,88 = 0,61

Bettungsmoduln der Pfähle in der Gruppel /L =3 durch Interpolation zwischenl /L = 4 undl /L = 2:

  1. Für linear zunehmenden Bettungsmodul:
    nhl = ½ * (0,951,67+ 0,95) *nhE = 0,93 *nhE
    nh2 = ½ * (0,881.67+ 0,88) *nhE = 0,84 *nhE
    nh3 = ½ * (0,661.67 + 0,66) *nhE = 0,58 *nhE
    nh4 = ½ * (0,611,67+ 0,61) *nhE = 0,52 *nhE
  2. Für konstanten Bettungsmodul:
    ks1= ½ * (0,951,33+ 0,95) *ksE = 0,94 *ksE
    ks2 = ½ * (0,881,33+ 0,88) *ksE = 0,86 *ksE
    ks3 = ½ * (0,661.33+ 0,66) *ksE = 0,62 *ksE
    ks4 = ½ * (0,611,33+ 0,61) *ksE = 0,56 *ksE

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Zitierte Normen und andere Unterlagen


DIN 1045 Beton und Stahlbeton; Bemessung und Ausführung
DIN 1048 Teil 1 Prüfverfahren für Beton; Frischbeton, Festbeton gesondert hergestellter Probekörper
DIN 1054 Baugrund; Zulässige Belastung des Baugrunds
DIN 4020 (z. Z. Entwurf) Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke
DIN 4021 (z. Z. Entwurf) Baugrund; Aufschluß durch Schürfe, Bohrungen und Entnahme von Proben
DIN 4022 Teil 1 Baugrund und Grundwasser; Benennen und Beschreiben von Boden und Fels, Schichtenverzeichnis für Bohrungen ohne durchgehende Gewinnung von gekernten Proben im Boden und im Fels
DIN 4030 Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase
DIN 4085 Baugrund; Berechnung des Erddrucks; Berechnungsgrundlagen
DIN 4094 (z. Z. Entwurf) Baugrund; Erkundung durch Sondierungen
DIN 4096 Baugrund; Flügelsondierung, Maße des Gerätes, Arbeitsweise, Auswertung
DIN 4126 Ortbeton-Schlitzwände; Konstruktion und Ausführung
DIN 4127 Erd- und Grundbau; Schlitzwandtone für stützende Flüssigkeiten; Anforderungen, Prüfverfahren, Lieferung, Güteüberwachung
DIN 18122 Teil 1 Baugrund; Untersuchung von Bodenproben, Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen), Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze
DIN 18136 Baugrund; Versuche und Versuchsgeräte; Bestimmung der einaxialen Druckfestigkeit; Einaxialversuch
DIN 18137 Teil 1 Baugrund; Untersuchung von Bodenproben, Bestimmung der Scherfestigkeit, Begriffe und grundsätzliche Versuchsbedingungen
DIN 18137 Teil 2 Baugrund; Untersuchung von Bodenproben; Bestimmung der Scherfestigkeit; Dreiaxialversuch
DIN 18196 Erd- und Grundbau; Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke
DIN 50929 Teil 3 Korrosion der Metalle; Korrosionswahrscheinlichkeit metallischer Werkstoffe bei äußerer Korrosionsbelastung; Rohrleitungen und Bauteile in Böden und Wässern

[1] Grundsätze für die Durchführung und Auswertung horizontaler Probebelastungen an Großbohrpfählen, zu beziehen bei der DGEG e.V., Hohenzollernstr. 52, 4300 Essen 1

[2] Empfehlungen des AK 5 der Deutschen Gesellschaft für Erd- und Grundbau e.V. (DGEG) "Seitendruck auf Pfähle durch Bewegung von weichen bindigen Böden", Geotechnik 1978, S.100 ff, zu beziehen bei der DGEG e.V., Hohenzollernstr. 52, 4300 Essen 1

[3] Bjerrum (1973) General Report 8. ISSMFE, Moskau, Band 3

[4] Franke/Klüber 1988 "Pfahlgruppen unter Horizontalbelastung", Der Bauingenieur 1988

[5] Empfehlungen des AK 19 der Deutschen Gesellschaft für Erd- und Grundbau e. V. (DGEG) "Versuchstechnik im Fels" zu beziehen bei der DGEG e.V., Hohenzollernstr. 52, 4300 Essen 1

Frühere Ausgaben

DIN 4014: 12.60; 11.69

DIN 4014 Teil 1: 08.75

DIN 4014 Teil 2: 09.77

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Weitere Unterlagen


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Whitaker (1976): The Design of Piled Foundations, Pergamon Press, Oxfort/New York, 2. Edition, 1976

Whitaker; Cooke (1966): An Investigation of the Shaft and base Resistance of Large Bored Piles in London-Clay, Proc. Symp. an Large Bored Piles, Institution of Civil Enggs., 1966

Internationale Patenklassifikation

E 21 B 7/00

E 21 C 1/00

E21 B 10/00

E 02 D 5/22

E 21 B 17/00

G 01 L

ENDE

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