Klausurnummer
Klausur Geotechnik 1 Sommersemester 2017
Aufgabe 1 2 3 4
Punkte 10 50 25 25 110
Eventuell fehlende Angaben in den Aufgabenstellungen sind sinnvoll zu ergänzen.
Klausur Geotechnik 1 SS 2017 2
Aufgabe 1:
Als Überdeckung einer Tiefgarage sind 240 m³ Quarzsand (ρS = 2,65 g/cm³, DPr = 97 %) einzubauen.
Welche Größe in % darf der Wassergehalt des Sandes annehmen, wenn die Eigenlast des Sandes den Wert von 4900 kN nicht überschreiten darf und die Proctordichte des Sandes ρPr = 1,8 g/cm³ beträgt? Wie groß ist der zu diesen Werten gehörende Luftporenanteil na?
Aufgabe 2
Die für einen Neubau erforderliche Baugrube wird mit einer überschnittenen Bohrpfahlwand gesichert. Da ein Nachbar keine Ankergenehmigung erteilte, muss ein Teil der Baugrube zur Baugrubensohle hin schräg ausgesteift werden. Die Baugrubenwand kann in diesem Bereich als wenig nachgiebig gestützt angesehen werden. Die Bohrpfahlwand wird auf den erhöhten aktiven Erddruck (0,50 x E0h + 0,50 x Eah) bemessen. Die Erddruckumlagerung hat nach EAB Bild EB 70-1 (s. nächste Seite) zu erfolgen. Das Fuß- auflager liegt bei 0,6 x t. Grundwasser steht in einer Tiefe von ca. 5 m unter GOK an. Die Erdruhedruck- beiwerte können näherungsweise nach folgenden Angaben ermittelt werden:
K0gh = 1-sin für = 0 K0gh = cos2 für =
Zwischenwerte dürfen linear interpoliert werden
Die Last aus dem Fundament beträgt 80 kN/m2. Zusätzlich ist eine unbegrenzte Auflast von 10 kN/m2 an- zusetzen.
Bodenkennwerte:
Schicht 1: Sand
γ/γ‘ = 18/10 kN/m3; φ = 30°; c = 0 kN/m² Schicht 2: Schluff
γ/γ‘ = 19/10 kN/m3; φ = 22,5°; c = 7,5 kN/m² Schicht 3: Kies
γ/γ‘ = 20/10 kN/m3; φ = 35°; c = 0 kN/m²
a) Berechnen Sie die horizontale Belastung auf die Baugrubenwand bis zur Baugrubensohle (alle er- rechneten Spannungen sind zeichnerisch darzustellen).
b) Stellen Sie das statische System incl. Belastungen zeichnerisch dar.
c) Ermitteln Sie das maximale Feldmoment [kNm/m].
d) Geben Sie die Normalkraft [KN/m] an der Stelle des maximalen Feldmoments an.
Auszug EAB
Klausur Geotechnik 1 SS 2017 4
Aufgabe 3
Die Lasten aus den im Folgenden dargestellten Streifenfundamenten werden ausschließlich über die Pfähle ins Erddreich eingeleitet. Ermitteln Sie die erforderlichen Pfahllängen und geben Sie die maximale Schiefstellung des Systems an.
Belastung 1: gk = 200 kN/m qk = 100 kN/m Belastung 2: gk = 400 kN/m qk = 200 kN/m
qc [MN/m2] cu,k [MN/m2]
Boden 1 Auffüllung - -
Boden 2 Sand 15 -
Boden 3 Schluff - 0,2
Boden 4 Kies 20 -
Klausur Geotechnik 1 SS 2017 5
Aufgabe 4
Skizze unmaßstäblich
Schwergewichtsmauer
18,0 m
4 m
Allee - Arkaden Westfalenallee
Rheinlandstrasse
14,2 m 2,0 m
55,0 m
48,0 m
Auf dem Gelände zwischen Westfalenallee und Rheinlandstraße soll ein 3-geschossiger Gastronomiebe- reich an die schon bestehenden Allee-Arkaden angebaut werden. Das dargestellte Gelände ist Eigentum der Betreibergesellschaft der Allee-Arkaden. Mit dem Anbau wird die Anbindung an die Rheinlandstraße erreicht, die bisher durch die bestehende, den Geländesprung sichernde Schwergewichtsmauer (Grün- dungstiefe 222,50 m NN) verhindert wird. Hinter der Schwergewichtsmauer bis hin zum Westfalenweg beträgt die Geländeoberkante derzeit ca. 226,50 m NN. Vor der Schwergewichtsmauer (Bereich Rhein- landstraße) liegt die Geländeoberkante bei 223,50 m NN. Dies soll auch die spätere Höhe der Gelände- oberkante im Bereich des Neubaus auf der Seite der Rheinlandstraße sowie für den 14,20 m breiten Ein- gangsbereich sein. Links neben dem Neubau bleibt die Schwergewichtsmauer und damit auch der Ge- ländesprung erhalten. Die Allee-Arkaden sind in einer Tiefe von 214,12 m NN gegründet, die Gründungs- sohle des neuen Traktes liegt bei 218,70 m NN. Grundwasser wurde in einer Tiefe von 210,26 m NN an- getroffen. Auf Grund zahlreicher Leitungen in der Rheinlandstraße kann in diesem Bereich nicht geankert werden.
Die Bodenschichtung ist der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.
Schichtunterkante [m NN]
Auffüllung 225,50
Feinsand 219,50
Schluff, tonig 215,20 Sand, schluffig 202,30
Sand 100,00
Wie sichern Sie die Baugrube in den unterschiedlichen Bereichen? Begründen und skizzieren Sie Ihre Lösung.
