Brand et al. [1-3] stellen in umfangreichen Untersuchungen große Abweichungen zwischen gemessenen und nach EB 102 auf der Grundlage von Mobilisierungsfunktionen ermittelten Verformungen fest. Aufgrund der unklaren Sachlage wurde der betreffende Absatz der 4. Auflage in der 5. Auflage der EAB gestrichen. Hegert nimmt in [4] diese Fragestellung auf. Im Folgenden wird über die Ergebnisse berichtet. Es wird gezeigt, dass systematische Fehler bei den unter idealisierten Bedingungen abgeleiteten Mobilisierungsfunktionen oder beim Ansatz des Ausgangsspannungszustands nach Weißenbach und Gollub [5] bzw. EAB [6] ausgeschlossen werden können.
Eine erhebliche Verbesserung der Prognose des Bettungsverhaltens lässt sich durch Ansatz eines wirklichkeitsnahen Reibungswinkels im Sinne eines Mittelwerts anstelle eines unteren charakteristischen Werts erreichen. Verwendet man den Vorschlag von Besler [7], lässt sich die Steifigkeit durch Einführung eines Korrekturfaktors unter Beibehaltung der in der Praxis üblichen abgeminderten Reibungswinkel erhöhen, und es sind nicht getrennte Nachweise für den Grenzzustand der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit erforderlich.

Excavation walls: determination of the subgrade reaction modulus depending on mobilization functions
Brand et al. [1-3] show in extensive studies, that there is a big disagreement between measured and calculated wall movements based on mobilization functions recommended in EB 102. In consequence the respective section in the 4th edition was canceled in the 5th edition of the EAB. Hegert approaches this problem in [4]. The following article reports on the results. It is shown, that systematical errors in the mobilization functions, which are developed under idealized conditions, or the approach of the initial stress condition by Weißenbach and Gollub [5] or EAB [6] can be excluded.
A significant correction of the simulation of the subgrade reaction can be reached by the use of a realistic friction angle in the sense of a mean value instead of a lower characteristic limit. Using Besler's approach [7], the stiffness can be increased by the introduction of a correction factor at the same time maintaining the reduced friction angle, which is normally taken into account in practice. Therefore it is not necessary to investigate separately the ultimate and the serviceability limit state.

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Bei Baugrubenböschungen werden aus Platz- und Kostengründen die in den jeweiligen Böden möglichen Böschungsneigungswinkel ausgenutzt. Dazu gibt DIN 4124 für verschiedene Bodenarten und für bis zu 5 m hohe Baugrubenböschungen Grenzwerte für die Böschungsneigungen an, die in Regelfällen ohne weitergehende Standsicherheitsuntersuchungen nicht überschritten werden dürfen. Bei Überschreitung der Grenzwerte wie generell bei Baugrubenböschungen über 5 m Höhe sind nähere Standsicherheitsuntersuchungen nach DIN 4084 durchzuführen. Diese können zu geringeren Böschungsneigungen mit einem entsprechend erhöhten seitlichen Platzbedarf dann insbesondere führen, wenn nicht die während der Bauzeit günstigen Einflüsse ausgeschöpft werden wie die befristet ausnutzbare Kohäsion aus Feinkornanteilen und kohäsiven Verkittungen. Im Folgenden werden für Baugrubenböschungen mit etwas über 5 m Höhe für Standardfälle Grenzwerte zur Bestimmung der Böschungsneigung und des seitlichen Platzbedarfes hergeleitet. Mit zunehmender Böschungshöhe gehen die Grenzwerte gleitend in die zulässigen Böschungsneigungen über, die sich aus näheren Standsicherheitsberechnungen nach DIN 4084 ergeben. Zur rechnerischen Ermittlung der Grenzwerte wird deren Funktionsbeschreibung für allgemeine Bodenverhältnisse hergeleitet und für die häufiger auftretenden Fälle einer Baugrube in einem Kies und in einem Schluff graphisch ausgewertet.

Sloped excavation walls slightly exceeding 5m height in undisturbed subsoil.
For lack of space and in order to limit the costs, sloped excavation walls typically are designed by applying the maximum achievable slope angle of the soil. For different type of soil and for slope heights of up to 5 m, the German Standard DIN 4124 for this purpose provides limit values for the slope angles, which as a rule without further stability analysis should not be exceeded. Steeper inclinations exceeding these limit values as well as slope heights above 5 m then generally do require corresponding stability analysis according to DIN 4084, which could lead both to smaller slope angles and to an increased place requirement respectively, especially if favourable influences during the construction period as for example the short-term usable cohesion-effect resulting from a fines content and cohesive cementation would not be utilized. For standard cases in the following therefore also for slope heights slightly exceeding 5 m such appropriate limit values for determination of the maximum slope angle and the corresponding minimum place requirement will be developed. With increasing height, these limit values then will pass continuously into the admissible slope angles as resulting from related stability analysis according to DIN 4084. For the calculative determination of the limit values a mathematical function for generalized subsoil conditions will be examined and finally graphically charted for a standard situation of an excavation pit in gravel and silt.

Beschreibung der Baugrubensicherungsmassnahmen für die Errichtung eines über 20 m tiefen U-Bahnschachts mittels Rückverankerung und Einbau von mehreren Steifenlagen. Zur Ausführung kam eine Bohrpfahlwand mit tangierenden Pfählen D= 90 bzw. 120 cm.

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In ausgesteiften Baugruben werden häufig Stahlrohre als Steifen eingesetzt. Bei langen Steifen ohne Zwischenauflagerung ist es besonders wirtschaftlich, große Durchmesser mit geringer Wanddicke zu wählen. Dabei kann Querschnittsklasse 4 erreicht und ein Beulsicherheitsnachweis nach EN 1993-1-6 erforderlich werden. Im vorliegenden Beitrag wird ein vereinfachtes Berechnungsverfahren mit profilbezogenen Beulspannungen auf Grundlage von EN 1993-1-6 Anhang D beschrieben. Es werden gebrauchsfertige profilbezogene Beulspannungen für häufig verwendete Rohre der Querschnittsklasse 4 angegeben.

Steel tube struts in braced excavations - Simplified design for cross section class 4
Steel tubes are often used as excavation struts. When designing long struts without intermediate supports, tubes with large diameter and small wall thickness are particularly economical. This may lead to reaching the limit of cross section class 4 requiring a shell buckling analysis according to EN 1993-1-6. In this article a simplified design method using section-related buckling stresses based on EN 1993-1-6 Annex D is described. Ready-to-use section-related buckling stresses are given for commonly used steel tubes of cross section class 4.

Infolge der Einführung des EC 7 und dem damit verbundenen Wechsel vom Global- auf das Teilsicherheitskonzept ist das bewährte Hilfsmittel der Nomogramme nach Blum [1] zur vereinfachten Bestimmung der statisch erforderlichen Einbindetiefe von geschlossenen Baugrubenverbauten, wie zum Beispiel Spund-, Bohrpfahl- oder Schlitzwänden, nicht mehr anwendbar. Daher wurden am Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH Aachen für drei unterschiedliche statische Systeme neue, auf dem Teilsicherheitskonzept beruhende Nomogramme hergeleitet.

Building pit wall - nomograms for estimating the statically required embedment
Due to the introduction of the EC 7 and the change from the global safety concept to the partial safety concept, the established and well-known nomograms of Blum [1] for a simplified estimation of the embedment depth of sheet pile walls are no longer valid. Hence, new nomograms for three different static boundary conditions based on the partial safety concept have been derived at the “Institute of Geotechnical Engineering” of RWTH Aachen University.

Es werden die wesentlichen Ergebnisse zur Untersuchung der Baugrubenverformungen in weichen Böden bei spanungspfadabhängigem Materialverhalten anhand von 1g-Modellversuchen, Elementversuchen, numerischen Berechnungen sowie Validierungen an drei Fallbeispielen vorgestellt. Wesentliche neue wissenschaftliche Erkenntnisse resultieren insbesondere aus spannungspfadabhängigen Triaxialversuchen. Die bodenmechanischen Kenngrößen sind danach eindeutig spannungspfadabhängig.
Darüber hinaus wird eine verbesserte, unmittelbar in der Ingenieurpraxis anwendbare Vorgehensweise zur Berücksichtigung der spannungspfadabhängigen Steifigkeit vorgestellt, die für zukünftige Projekte bei vergleichbaren Randbedingungen besser abgesicherte Prognosen der Beanspruchungen und besonders der zu erwartenden Verformungen ermöglichen.

Deformations of excavations in soft soils with stress-path-dependent material behavior.
The substantial results of a research work on deformations of excavations in soft grounds with stress path dependent material behavior on the basis of 1g-model tests, element tests, numerical analysis as well as validations of three practical case studies are presented. The investigations revealed a pronounced dependency of the stiffness on the stress paths.
Therefore, a new approach for numerical analyses is introduced which allows a consideration of the stress path dependent stiffness according to the characteristic stress path zones. Taking into account both temporal and spatial effects in the construction of the three case studies, a good agreement is reached further between the measurements and numeriod results. Thus, the new approach contributes to the optimization of the analysis of excavations in soft soils.

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Es werden die Vorzüge des Pressiometerverfahrens nach Menard aufgezeigt, welches als in situ-Prüfung an ungestörten Bodenschichten nach Ansicht des Autors allen Laborversuchen vorzuziehen ist. Das Verfahren wird bezüglich praktischer Handhabung und der Auswertung der Ergebnisse detailliert beschrieben.

Im Beitrag wird ein Bemessungsansatz für die Verbesserungswirkung organischer Böden durch Sandsäulen basierend auf den Ergebnissen einer Reihe von klein- und mittelmaßstäblichen Modellversuchen vorgestellt. Wesentliches Ziel der Modellversuche war die Antwort auf die Fragestellung nach der formstabilen Herstellbarkeit von nicht ummantelten Sandsäulen in weichen organischen Böden sowie deren resultierendes Last-Verformungsverhalten. Gegenstand der Untersuchungen war, neben dem Einfluss des gewählten Säulenherstellungsverfahrens, der Einfluss des organischen Anteils des Bodens als auch des gewählten Flächenverhältnisses. Die Ergebnisse der Modellversuche wurden in einer Modellfamilie zusammengefasst und auf In-situ-Verhältnisse extrapoliert. Als Grundlage eines Bemessungskonzepts wurde das in der Praxis für Baugrundverbesserungen etablierte Verfahren nach Priebe gewählt, dessen Erweiterung auf der Grundlage der eigenen Untersuchungsergebnisse erfolgte. Die Plausibilität und Validität der vorgeschlagenen Erweiterung konnte mit den Setzungsmessungen eines großmaßstäblichen Modellversuchs als auch anhand eines Bauvorhabens aus dem Straßenbau nachgewiesen werden. Abschließend wird auf die noch offengebliebenen Fragen zu dieser Baugrundverbesserungsmethode eingegangen.

Sand columns for ground improvement of soft organic soils
This paper presents the results of a series of small and medium scale model tests. The aim of the model tests was to investigate whether non-encased sand columns can be produced in soft organic soils and whether they remain dimensionally stable under load and can therefore be assigned to load transfer. In addition to the influence of the chosen column production method, the influence of the organic part of the soil as well as the chosen area ratio should be investigated. The results of the model tests were summarized in a model family and extrapolated to in situ conditions. The comparison with forecasts according to the design concept according to Priebe led to an extension of this design concept. The plausibility of this extension could be verified with the settlement measurements of a large-scale model test as well as of a road construction project. Finally, further necessary research activities within the scope of this question are discussed.

Flachgründungen auf verbessertem Baugrund werden in der Praxis immer häufiger als technische und wirtschaftliche Gründungsalternative zu Tiefgründungen ausgeführt. Zur Quantifizierung des möglichen Verbesserungsgrades durch den Wasserentzug von Trockenmörtelsäulen, hergestellt nach dem CSV-Verfahren, wurden an der Hochschule Konstanz umfangreiche Laborversuche durchgeführt. Ziel war es, für die Praxis Bemessungsempfehlungen zu entwickeln, auf deren Grundlage der Verbesserungsgrad analytisch abgeschätzt werden kann. Nach Erläuterung der Versuchsergebnisse wird mit einem Zahlenbeispiel ein einfaches Bemessungsverfahren vorgestellt. Neben dem durch den Wasserentzug verursachten Verbesserungsgrad kann hierin auch der durch die Verdrängung resultierende Verbesserungsanteil mit quantitativer Einschränkung berücksichtigt werden. Im Ergebnis ist eine numerische Abschätzung des Verbesserungsgrades allein mithilfe von klassischen bodenmechanischen Ansätzen möglich.

Ground improvement by the CSV method - Recommendations - based on laboratory findings - how to estimate the degree of improvement of soil properties by dry mortar pillars
Increasingly, shallow foundations on improved ground are implemented as technical and economical alternatives to deep foundations. In order to quantify the degree of possible improvement by dehydrating dry mortar columns with the CSV method, extensive laboratory tests were performed at the University of Konstanz. The goal was to develop design recommendations for practical use enabling the analytical estimation of the degree of possible improvement. After discussing the experimental results, a simple design method is introduced using a numerical example. Besides the improvement caused by dehydration, the degree of improvement due to displacement can also be considered with a quantitative restriction. As a result, a numerical estimate of the degree of improvement is possible by solely using classical soil mechanics approaches.

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Im Zuge der Erweiterung des Stadtbahnnetzes mußten in Nähe des Hauptbahnhofes Gebäudezeilen mit z.T. geringen Abständen zwischen Tunnelfirst und Fundamentunterkante unterfahren werden. Bei 3 Tunnelvortrieben erfolgte in der Bauphase eine vorübergehende Stabilisierung des Baugrundes durch eine künstliche Baugrundvereisung. Als Besonderheit dabei ist die Vereisung oberhalb des Grundwassers in nicht wassergesättigtem Boden hervorzuheben. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Tragfähigkeit des Frostkörpers mußte dem Baugrund Wasser künstlich zugeführt werden. Der anschließend im Schutz einer ringförmigen Vereisung ausgeführte Tunnelvortrieb erfolgte problemlos und besonders im Hinblick auf die zu unterfahrenden Gebäudeteile äußerst setzungsarm.

Baugrundverfestigungen zur Erhöhung der Tragfähigkeit werden häufig mithilfe von Zementsuspensionen realisiert. Eine Alternative hierzu können polymermodifizierte Verfestigungskörper sein. Sie härten schneller aus als herkömmliche zementbasierte Mischungen. Zudem besitzen sie eine höhere Duktilität. Über die Variation der einzelnen Komponenten lassen sich die Eigenschaften gezielt in viele Richtungen steuern. Die erreichbaren Eigenschaften hängen allerdings teilweise stark von Baugrundbedingungen und Bodenzustand ab. Hierzu wurden weitreichende Untersuchungen an einem Boden-Kunststoffgemisch sowie einem Boden-Zement-Kunststoffgemisch durchgeführt. In Laborversuchen wurde insbesondere die Entwicklung der Druckfestigkeit in Abhängigkeit von der Aushärtezeit und dem Umgebungswassergehalt untersucht. Des Weiteren wurde das volumetrische Verhalten während der Erhärtungsreaktion analysiert. Es hat sich gezeigt, dass der Einsatz von Polymeren einen signifikant positiven Effekt auf die Aushärtegeschwindigkeit und, in Verbindung mit Zement, auf die Festigkeitserhöhung im Vergleich mit Zementsuspensionen hat. Insbesondere die sehr hohe Frühfestigkeit bietet einen Vorteil für bautechnische Zwecke, um bspw. im Havariefall schnell und effektiv in den Baugrund eingreifen zu können.

Soil improvement with rapidely curing polymers
Soil improvement to increase the soil strength is often reached using cement suspensions. An alternative to this can be polymer-modified grouted bodies. They harden faster than conventional cement-based-mixtures. They also have a higher ductility. The properties can be controlled in different ways by varying the individual components. However, the properties that can be achieved depend on the soil conditions and soil state. For this purpose, extensive investigations were carried out on a soil-polymer-mixture and a soil-cement-polymer-mixture. The development of the uniaxial compressive strength depending on the curing time and the surrounding water content was examined in laboratory tests. Furthermore, the volumetric behaviour during the hardening reaction and during the loading was analyzed. It has been shown that the application of polymers has a significantly positive effect on the curing time and, in connection with cement, on the magnitude of compressive strength in comparison with cement grouting. In particular, the very high innitial compressive strength can be useful for structural purposes, e. g. for quick and effective intervention in the building subsoil in case of foundation failure.

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Mit der Übernahme einer führenden Position in einem Unternehmen ist eine große Verantwortung verbunden. In der Regel haften Geschäftsführer, Vorstände und Führungsorgane für Schäden, die ihrem Unternehmen durch schuldhafte Pflichtverletzungen entstanden sind, mit ihrem privaten Vermögen. Das stellt ein enormes finanzielles Risiko für den Manager dar, denn die Höhe der Haftung ist unbegrenzt. Ersatzansprüche in Millionenhöhe sind möglich. So kann sich ein einziger Fehler im unternehmerischen Wirken des Managers äußerst bedrohlich auf seine finanzielle Existenz auswirken. Schutz bietet hier eine Manager-Haftpflichtversicherung (D&O-Versicherung).

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Während aktuell das Neue Europäische Bauhaus mit einer interdisziplinären Ausrichtung die zukünftige Gestaltung unserer Lebens- und Bauweisen in den Blickpunkt rückt, fielen vor wenigen Jahren zwei Jubiläen zusammen. 100 Jahre waren seit der Bauhaus-Gründung vergangen und 90 Jahre seit der Gründung eines der ersten Forschungsinstitute mit dem Schwerpunkt Bauphysik. Natürlich trennt beide Institutionen nicht nur ein 10-jähriger “Altersunterschied”. Mit dem historisch einzigartigen Bauhaus ist die anfangs sehr kleine Stuttgarter Gruppe bauphysikalischer Enthusiasten nicht zu vergleichen. Rückblickend lassen sich aber Ähnlichkeiten der Motive beider Initiativen konstatieren und es ist anzunehmen, dass beim “Neuen Bauen” von Anfang an auch Überlegungen in den Entwurfsprozess einflossen, die der Bauphysik zentrale Fragestellungen und wichtige Impulse mit auf den Weg gaben. Diese Beziehung zwischen Bauhaus und Bauphysik wird am Beispiel des Reihenhauses Oud in der Weißenhofsiedlung in Stuttgart untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Bausubstanz im Reihenhaus Oud eine deutlich schlankere Konstruktion als Vergleichsbauten seiner Zeit aufwies. Die daraus resultierenden bauphysikalischen Auswirkungen, mit Fokus auf den Wärme-, Feuchte- und Schallschutz, werden analysiert. In Summe stellte das Haus Oud einen wertvollen Beitrag zur Erforschung und Weiterentwicklung von kostengünstigen, innovativen Wohnformen dar und war prägend für zukünftige Bauprozesse bis in die Gegenwart.

Bauhaus and building physics - A building physics analysis using the example of House of Oud
While the New European Bauhaus is currently focusing on the future design of our ways of living and building with an interdisciplinary orientation, two anniversaries coincided a few years ago. 100 years have passed since the founding of the Bauhaus and 90 years since the founding of one of the first research institutes focusing on building physics. The two institutions are not only separated by a 10-year “age difference”. The initially Stuttgart group of building physics enthusiasts cannot be compared with the historically unique Bauhaus. Retrospective, however, similarities in the motives of both initiatives can be observed, and it can be assumed that, from the very beginning, the Bauhaus also incorporated considerations into the design process that gave building physics central questions and important impulses along the way. This relationship between Bauhaus and building physics is investigated using the example of the house Oud in the Weißenhofsiedlung in Stuttgart.