Belastung einer Kaimauer durch wechselnde Wasserstände infolge Tide

Stahlhut, Olaf GND

Die üblichen Belastungsannahmen und Berechnungsmethoden für Kaimauern beruhen auf langjährigen Erfahrungen mit Spundwandkonstruktionen. Bei den mittlerweile sehr hohen Geländesprüngen stellt sich die Frage, ob die geltenden Lastannahmen und Berechnungs-vorschriften noch eine korrekte Beschreibung des Spannungs-Verformungsverhaltens der Konstruktionen liefern. Seit 1992 wird vom Institut für Grundbau und Bodenmechanik der Technischen Universität Braunschweig (IGB·TUBS) das Spannungs-Verformungsverhalten verschiedener Kaimauerkonstruktionen im Hamburger Hafen und in Bremerhaven mit um-fangreichen Meßprogrammen untersucht. In dieser Arbeit werden das mehrjährige Meß- und Untersuchungsprogramm am Container-terminal III in Bremerhaven beschrieben und wissenschaftlich untersucht. Das Ziel des Pro-gramms war die Bestimmung der Erddrücke und die Erfassung hydraulisch-mechanischer Wechselwirkungen. Wechselnde Wasserdrücke haben einen Einfluß auf das Tragverhalten der Kaianlage und die Erddruckentwicklung. Es werden Verfahren zur Plausibilitätsuntersuchung großer Datenmengen und Bewertungs-kriterien zur Fehlerabschätzung entwickelt. Ein Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Bestimmung der Belastungsentwicklung der Wand unter besonderer Berücksichtigung instationärer hydraulischer Vorgänge. Die Ergebnisse werden mit Erkenntnissen, die bei Bauvorhaben im Hamburger Hafen ge-wonnen worden sind, verglichen und Unterschiede sowie Gemeinsamkeiten diskutiert. Es konnte gezeigt werden, daß die derzeitigen für Spundwände geltenden Rechenansätze zu zutreffenden Ergebnissen führen. Weiterhin wird die Entwicklung und Durchführung eines Laborversuches erläutert, der die hydraulischen Vorgänge hinter der Wand transparent macht. Die Durchführung numerischer Berechnungen führte zur zutreffenden Bestimmung der insta-tionären Strömungsverhältnisse hinter der Wand.

The general load estimations and design methods for quay walls are based on long-term experience with sheet pile constructions. The higher surface jumps raise the question whether the current design codes and designing rules still deliver a correct description of the stucture stress and deformation. Since 1992, the Institute of Soil Mechanics and Foundation Engineering at the Technical University of Braunschweig (IGB·TUBS) has carried out extensive measurements at several quay wall construction sites in the Hamburg and Bremerhaven harbor. In this work several years of data collection and analysis at the Container Terminal III in Bremerhaven are described and examined scientifically. The goal of the program was the determination of the earth pressures and the detection of hydraulic-mechanical interactions. Changing water pressures have an influence on the load bearing behaviour of the dock system and the earth pressure development. Procedures for the assessment of the plausibility of large quantities of data and the evaluation criteria for error estimation are developed. One point of emphasis in this work lies in the determination of the load development on the wall taking transient hydraulic processes into special consideration. The results are compared with data collected at actual building sites at the Hamburg port, and similarities and differences are discussed. The major findings in this work are derived from the analysis of the load development. The main load parameter is the landward positive water pressure. It could be shown that the present design concepts valid for sheet pile walls lead to applicable results. Furthermore the development and execution of a laboratory test are described, which makes the hydraulic processes behind the wall understandable. The execution of numeric calculations led to the applicable determination of the transient flow conditions behind the wall.

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Stahlhut, Olaf: Belastung einer Kaimauer durch wechselnde Wasserstände infolge Tide. 2000.

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