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Detailergebnis zu DOK-Nr. 66897

Beitrag zum Tragverhalten von Mikropfählen unter axial zyklischer Belastung in bindigen Böden

Autoren	J. Baumbach
Sachgebiete	7.2 Erdarbeiten, Felsarbeiten, Verdichtung

München: Zentrum Geotechnik, Lehrstuhl und Prüfamt für Grundbau, Bodenmechanik und Felsmechanik der Technischen Universität München, 2013, VII, 156 S., zahlr. B, T, Q, Anhang (Schriftenreihe Lehrstuhl und Prüfamt für Grundbau, Bodenmechanik und Felsmechanik der Technischen Universität München H. 55). - ISBN 978-3-943683-16-5

Mikropfähle sind hoch effiziente Elemente der Lastabtragung von Bauwerken, die mit vergleichsweise kleinen Geräten hergestellt werden können, deren innere Tragfähigkeit, zum Beispiel durch den Einsatz hochfester Stähle mit Durchmessern bis typisch 63 mm und deren Verbund zum Baugrund durch eingepressten Zement geprägt wird. Die hohe Tragfähigkeit derartiger Pfähle kann in statischen Probebelastungen einfach bestimmt werden und wird nach Berücksichtigung von Sicherheitsfaktoren gerne genutzt, um konventionelle Gründungen zu verstärken oder tiefer zu führen, um Pfahlgründungen an Orten herzustellen, die von Großbohrgeräten nicht erreicht werden können, oder um mit geringem Materialeinsatz Zugverankerungen, zum Beispiel für Auftriebssicherungen, herzustellen. Die Grenzen dieser modernen Gründungsart waren und sind mehrfach Gegenstand der Forschung im Zentrum Geotechnik, zum Beispiel auch das Knicken. Zunehmend werden derartige Gründungen für Bedingungen ausgeführt, die durch stark wechselnde Einwirkungen (Wind, Wellen) geprägt sind und es stellte sich die Frage, ob die Tragfähigkeit im Kontakt zwischen Boden und Zementstein bei deutlich wechselnden Beanspruchungen gegenüber statischen Randbedingungen beeinträchtigt wird. Die Autorin hat sich zur Aufgabe gemacht zu klären, ob entsprechende Tragfähigkeitsreduzierungen auch bei Stabverpresspfählen in feinkörnigen Böden auftreten und beim Entwurf entsprechender Gründungen zu berücksichtigen sind. Es war Ziel der Arbeit, hier den gebotenen Erkenntnisgewinn zu schaffen, indem zyklische Zugschwell- und Wechsellastversuche im Vergleich zu statischen Probebelastungen durchgeführt und bewertet werden. Das überraschendste und ein wesentliches Ergebnis ist, dass die aufgebrachten zyklischen Zug-Schwall-Beanspruchungen die statische Grenzlast der Pfähle im Ton in der Regel nicht vermindert, sondern post-zyklisch signifikant erhöht haben. Bei den Wechsellastversuchen konnten dagegen einige 1 000 Lastzyklen von circa 40 % der statischen Grenzlast zu akkumulierten Verformungen bis zum Grenzkriterium führen.