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Author(s) | Title | Journal | Issue | Page | Category |
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Tynior, Roger; Meier, Thomas; von Wolffersdorff, Peter-Andreas | Neuartiger Nachweis für die Gebrauchstauglichkeit von Asphaltinnendichtungen in Staudämmen | geotechnik | 4/2020 | 224-236 | Aufsätze |
AbstractFür Staudämme sind Sicherheitsnachweise nach DIN 19700-11 zu führen. Dazu gehört auch der Gebrauchstauglichkeitsnachweis für Asphaltinnendichtungen (AID). Danach dürfen nur begrenzte Verformungen auftreten, sodass es zu keinen Rissbildungen im Asphaltmaterial kommen kann. Für diese Dichtungsart liegt bisher kein allgemein verbindliches und in breiter Anwendung praktiziertes Berechnungsverfahren vor. Aufbauend auf dem Materialverhalten des Asphaltbetons wird als hinreichendes Hauptkriterium die Einhaltung definierter Grenzhauptspannungsverhältnisse formuliert, die nicht unterschritten werden dürfen. Als Zusatzkriterium sind definierte Grenzverformungen der Volumenänderung einzuhalten. Unter Verwendung eines vereinfachten Stoffmodells für den Asphaltbeton wird anhand eines adäquaten Finite-Elemente-(FE)-Modells für einen Damm mit AID dieser Nachweis für die AID bei den maßgeblichen Belastungsfällen geführt. x | |||||
Rosenzweig, Tino; Szczyrba, Sebastian; Kudla, Wolfram | Spannungszustände in Abraumförderbrückenkippen | geotechnik | 4/2020 | 237-247 | Aufsätze |
AbstractIm Lausitzer Braunkohlerevier sind infolge des Braunkohlentagebaus ausgedehnte Innenkippenflächen entstanden, in denen unter bestimmten Voraussetzungen eine Gefährdung durch Bodenverflüssigung besteht. Eine spontane Bodenverflüssigung kann eintreten, wenn der ursprünglich herrschende Gleichgewichtszustand durch ein Initial gestört wird. Die nötige Initialenergie ist dabei direkt vom Spannungszustand abhängig. Durch die Verkippungstechnologie mit schrägen Schüttscheiben kann sich der Spannungszustand in Innenkippen vom Spannungszustand natürlich abgelagerter Böden unterscheiden. In einem aktiven Tagebau wurde daher ein umfangreiches Messprogramm umgesetzt, um den Spannungszustand in Innenkippen beim Überschütten und Fortschreiten des Tagebaus zu erfassen. Hierfür wurden 16 Spannungsmessstationen in vier Geberlagen und vier Messquerschnitten installiert und von einer F60-Abraumförderbrücke (AFB) überschüttet. Dabei wurde an jeder Spannungsmessstation die Horizontalspannung in Strossenrichtung &sgr;xx und senkrecht zur Strossenrichtung &sgr;yy sowie die Vertikalspannung &sgr;zz gemessen. Die Messergebnisse wurden mit numerischen Berechnungen nachvollzogen. Die Messergebnisse und die Ergebnisse der numerischen Berechnungen zeigen, dass in Innenkippen kein homogener Spannungszustand vorherrscht, der allein über einen Erdruhedruckbeiwert beschrieben werden kann. x | |||||
Nuber, Thomas; Pohl, Martin | Zur Ermittlung von resultierenden Wasserdrücken auf Uferwände in Tidegebieten | geotechnik | 4/2020 | 248-261 | Aufsätze |
AbstractBei der Bemessung von Uferwänden sind die aus den Grund- und Oberflächenwässern resultierenden Druck- und Strömungskräfte als Einwirkungen zu berücksichtigen. Für Tidegebiete sind in den EAU 2012 Näherungsansätze enthalten. Anhand dieser Näherungsansätze können für die einzelnen Bemessungssituationen die anzusetzenden Wasserstände abgeschätzt werden. Die Näherungsansätze sind allgemeingültig, sodass bei bestimmten hydraulischen Randbedingungen und örtlichen Verhältnissen die resultierenden Wasserdrücke weit auf der sicheren Seite liegen können. Vor diesem Hintergrund kann es sinnvoll sein, die resultierenden Wasserdrücke auf der Grundlage von Grundwasserstandsmessungen festzulegen. An einem Beispiel wird gezeigt, welche Auswerteansätze für die Verhältnisse in den norddeutschen Tidegebieten zu verfolgen sind, um die resultierenden Wasserdrücke zu ermitteln und zudem die hydrogeologischen Verhältnisse genauer zu erfassen. Hierbei liegen die resultierenden Wasserdrücke, die über eine Auswertung der Grundwasserstände und eine Grundwassermodellierung ermittelt wurden, weit unterhalb der Werte, die sich aus den EAU-Näherungsansätzen ergeben. Somit wird über Messungen und Auswertungen von Grundwasserstandsdaten eine wirtschaftlichere Bemessung von Uferwänden in Tidegebieten ermöglicht, sodass für die norddeutschen Tidegebiete Grundwassermessungen grundsätzlich zu empfehlen sind. x | |||||
Bode, Manuel; Medicus, Gertraud; Fellin, Wolfgang | Erweiterte Anwendung der Barodesie für Finite-Elemente-Berechnungen | geotechnik | 4/2020 | 262-274 | Aufsätze |
AbstractIn diesem Aufsatz werden erweiterte Anwendungsmöglichkeiten der Barodesie bei Finite-Elemente-Berechnungen aufgezeigt. Dabei wird zum einen die Anwendung des Konzepts der intergranularen Dehnung zur Berücksichtigung der Steifigkeitserhöhung im Bereich kleiner Verzerrungen mit der dazugehörigen FE-Implementierung vorgestellt. Durch die Verwendung der sog. asymptotischen State Boundary Surface (ASBS) der Barodesie können die Effekte des Überschreitens zulässiger Zustände mit der intergranularen Dehnung reduziert werden, womit eine realistischere Verformungsprognose möglich ist. Zum anderen wird ein verbesserter Ansatz zur Standsicherheitsberechnung mittels Parameterreduktion für die Barodesie präsentiert. Anhand einfacher FE-Anwendungen werden die vorgestellten Erweiterungen verifiziert und deren Einfluss auf das Berechnungsergebnis untersucht. x | |||||
Stütz, Dominik; Herten, Markus | Evaluation von Software zur Generierung von Baugrundschichtenmodellen | geotechnik | 4/2020 | 275-282 | Berichte |
AbstractIm “Stufenplan Digitales Planen und Bauen” des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird für öffentliche Infrastrukturprojekte gefordert, die Methode Building Information Modeling anzuwenden. Daraus folgt die Forderung der Bundesfachabteilung Spezialtiefbau im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e. V. nach einem Fachmodell Baugrund vom Auftraggeber. Das Fachmodell soll aus der Erdoberfläche in Form eines digitalen Geländemodells, dem Bodenschichtenmodell und auch den zugrunde liegenden Daten von Bohrungen, Vermessung etc. bestehen sowie Schichtinformationen und Bodenkennwerte des Baugrunds auf der Basis des geotechnischen Berichts enthalten. Der Verlauf der Schichtgrenzen zwischen den Aufschlüssen ist dabei durch Anwendung von Interpolationsmethoden abzuleiten und durch manuelle Nachbearbeitung anzupassen. Um diese Herausforderungen zu meistern, werden hierfür verschiedene Softwares evaluiert. x | |||||
Budach, Christoph; Kulkarni, Raghu; Weiner, Thorsten; Kirchner, Sven | Geotechnische und tunnelbautechnische Aspekte beim Bau der U5 in Frankfurt am Main | geotechnik | 4/2020 | 283-288 | Berichte |
AbstractIn der Frankfurter Innenstadt entsteht das Europaviertel, ein neuer Stadtteil, der mit einer U-Bahnlinie erschlossen wird. In diesem Rahmen wird der Bau zweier paralleler Tunnelröhren über eine Länge von je ca. 840 m mittels eines erddruckgestützten Schildvortriebs mit Tübbingausbau realisiert. Der Arbeitsgemeinschaft (ARGE) U5 Europaviertel, bestehend aus den Partnern PORR und Stump, wurde vom Auftraggeber (AG), der Stadtbahn Europaviertel Projektbaugesellschaft (SBEV), diese Aufgabe Ende 2016 übertragen. Der Start zum Auffahren der südlichen Röhre hat im August 2019 begonnen. Das Projekt zeichnet sich durch eine anspruchsvolle Baugrundsituation aus. Hervorzuheben ist der Frankfurter Ton mit Kalk- und Sandsteinbänken. Als besondere Herausforderung ist der westliche Tunnelabschnitt unmittelbar nach der Anfahrt mit seinen inhomogenen Baugrundverhältnissen zu nennen. x | |||||
Mittag, Jens; Richter, Thomas; Schädlich, Bert; Hao, Peng | Herausforderungen von Hochhausgründungen in Gebieten mit glazial geprägten Böden | geotechnik | 4/2020 | 289-297 | Berichte |
AbstractDie wirtschaftliche und sichere Dimensionierung von Hochhausgründungen in Berlin erfordert eine realistische Prognose der zu erwartenden Baugrundverformungen sowohl für das Bauwerk selbst als auch für die vorhandene Nachbarbebauung. In diesem Zusammenhang kommt der Berücksichtigung der eiszeitlichen Vorbelastung und der dadurch bedingten Erhöhung der Bodensteifigkeit eine besondere Bedeutung zu. In diesem Beitrag werden verschiedene Ansätze für die Ableitung von Bodensteifigkeiten anhand von Setzungsmessungen an ausgeführten Bauwerken in Berlin verglichen. Es wird gezeigt, dass mit den Steifigkeiten auf Basis der Korrelationen nach Eurocode (EC) 7-2 die In-situ-Steifigkeit der Berliner Böden deutlich unterschätzt wird. Eine realistischere Abbildung der Steifigkeitsverhältnisse ist mit den Werten der TEV Gesteinseigenschaften und einem von den Autoren entwickelten Steifigkeitsansatz möglich. In diesen Ansätzen wird neben der Lagerungsdichte bzw. Konsistenz auch die Genese der Bodenschichten im Hinblick auf die eiszeitliche Vorbelastung berücksichtigt. x | |||||
Lerch, Maximilian; Neidhart, Thomas; Bubenicek, Michal; Pandrea, Paul | Ableitung der Tragfähigkeit aus Probebelastungen an Betonstopfsäulen | geotechnik | 4/2020 | 298-306 | Berichte |
AbstractNeben den konventionellen Pfahlgründungen werden bei ungünstigen Baugrundverhältnissen oft pfahlartige Tragglieder verwendet, um den Anforderungen an Gebrauchstauglichkeit und Standsicherheit bei der Gründung von Bauwerken gerecht zu werden. Um Erkenntnisse über das Tragverhalten der Säulen zu erlangen, wurden Probebelastungen durchgeführt. Hierbei kamen statische und dynamische Probebelastungen zum Einsatz. Die Tragglieder wurden mit faseroptischer Messtechnik ausgestattet, um eine getrennte Ermittlung der Mantel- und Spitzenwiderstände zu ermöglichen. Die aus den Messungen gewonnenen Erkenntnisse zum Lastabtragungsverhalten zeigen, dass die pfahlartigen Tragglieder aufgrund ihrer Herstellung höhere Gesamt- und insbesondere Mantelwiderstände als Schneckenortbetonpfähle, die als Referenz mit gleichem Durchmesser und gleicher Einbindelänge in identischen Baugrundverhältnissen gefertigt wurden, aufweisen. Es wird gezeigt, dass praxisübliche Bemessungsverfahren das gemessene Last-Setzungs-Verhalten nur bedingt wiedergeben. Die Versuchsergebnisse stellen die Grundlage für zukünftige Anpassungen der Bemessungsverfahren für pfahlartige Tragglieder dar. x | |||||
Bachi, Mirna Mamar; Bellato, Diego | Implementierung und Integration digitaler Lösungen in Prozesse des Spezialtiefbaus | geotechnik | 4/2020 | 308-317 | Berichte |
AbstractDer Bericht stellt den Stand der Digitalisierung von Bauprozessen und ihres Datenflusses bei der Züblin Spezialtiefbau GmbH vor. Personal und Geräte werden den Projekten effizienter zugewiesen, indem ein parametrisiertes digitales Ressourcenplanungssystem alle in Vorbereitung und Durchführung befindlichen Projekte sowie Beschränkungen bei der Auswahl geeigneter Ressourcen berücksichtigt. Building Information Modeling (BIM) wird in der Ausschreibung nicht nur zur Mengenermittlung, sondern durch Einführung von 4D-Methoden auch zur Früherkennung von Risiken und zur Planungsoptimierung eingesetzt. BIM wird auch in der Ausführung als Datenbasis verwendet, um verschiedene Datenarten, z. B. Entwurfsdaten, mit den zugehörigen 3D-Bauteilen zusammenzuführen und deren Status zu verfolgen. Dies verbessert den Überblick über die laufenden Bauarbeiten. Die Herstelldaten werden von den Ausführenden mit Apps gesammelt und in einer Cloud-Datenbank gespeichert. Sie ermöglichen Soll-Ist-Vergleiche und andere Auswertungen, z. B. Leistungsanalysen. Die von den Bohrgeräten erfassten Maschinendaten werden interpretiert, um die Dauer aller Phasen des Bohrvorgangs zu erkennen. Auf dieser Grundlage können Netto- und Brutto-Bohrleistungen bestimmt und ein besserer Einblick in das tatsächliche Bodenprofil gewonnen werden. Die Kombination dieser Lösungen sorgt für Klarheit in Bauplanung und -betrieb, eine höhere Zuverlässigkeit und Güte der Daten und ganz allgemein für eine Verbesserung der Bauprozesse. x | |||||
Kaya-Sandt, Hatice; Borchert, Kurt-Michael; von Quillfeldt, Michael; Wedenig, Andreas | 111 m, 74 m und 37 m lange Probepfähle für den Elbtower in Hamburg - Die längsten Großbohrpfähle Deutschlands für das höchste Bauwerk Hamburgs | geotechnik | 4/2020 | 318-324 | Berichte |
AbstractAm östlichen Ende der HafenCity in Hamburg wird der Elbtower mit einer Höhe von rund 245 m geplant. Der Turm mit der angrenzenden Sockelbebauung wird mit zwei bis drei Untergeschossen auf einer Fläche von ca. 15 000 m2 ab voraussichtlich 2020 errichtet. Bei den Baugrunderkundungen stellte sich heraus, dass der Neubau im Bereich eines Kreuzungsbereichs von eiszeitlichen Rinnen zu gründen ist, in dem eine heterogene Baugrundschichtung bis wahrscheinlich rund 200 m unter Gelände vorzufinden ist. Im Bereich des geplanten Turms ist eine für Hamburger Verhältnisse typische Absetztiefe der Pfähle in die bis zu 30 m unter Gelände reichenden Sande, insbesondere mit Blick auf die Setzungen des Bauwerks, nicht realisierbar. Ziel ist es, die Bauwerkslasten aus dem Turm bis in die tiefliegenden Schichten unterhalb der anstehenden, setzungsrelevanten Tone und Schluffe zu leiten und die Setzungen hiermit in einem verträglichen Maß zu halten. Zur Ermittlung der Baugrundverhältnisse und -kennwerte wurden umfangreiche Erkundungen im Feld sowie im Labor durchgeführt. Zur Ermittlung von Pfahlsetzungen und -tragfähigkeiten erfolgten Probebelastungen mit Bohrpfählen unterschiedlicher Längen. An jedem Pfahl wurden ca. 5 m über dem Pfahlfuß Osterberg-Zellen angeordnet. Die Probepfähle wurden im August 2019 durch die Bauer Spezialtiefbau GmbH im Kelly-Bohrverfahren hergestellt. Der Einbau der Belastungs- und Messtechnik sowie die Durchführung der Probebelastungen wurden von der Firma Fugro/Loadtest ausgeführt. Die Probebelastungen erfolgten im Oktober 2019. Es konnten für die langen Pfähle Tragfähigkeiten von über 60 MN nachgewiesen werden. x | |||||
DGGT-Mitteilungen: geotechnik 4/2020 | geotechnik | 4/2020 | 325-327 | DGGT-Mitteilungen | |
AbstractFachsektionstage Geotechnik 2021 in Würzburg x | |||||
Prof. Richard A. Herrmann 70 Jahre | geotechnik | 4/2020 | 327-328 | Persönliches | |
CBTR-Nachrichten: geotechnik 4/2020 | geotechnik | 4/2020 | 328-329 | CBTR-Nachrichten | |
AbstractTiefbaurechtspreisträger und CBTR-Beirat Prof. Dr.-Ing. Martin Ziegler emeritiert x | |||||
Das aktuelle Urteil: geotechnik 4/2020 | geotechnik | 4/2020 | 329-332 | CBTR-Nachrichten | |
AbstractBedenkenmitteilung - nicht zu unterschätzen x | |||||
Technisches Positionspapier "BIM im Spezialtiefbau" - Anforderungen an die Fachmodelle | geotechnik | 4/2020 | 333 | Firmen und Verbände | |
Termine: geotechnik 4/2020 | geotechnik | 4/2020 | 333-334 | Termine | |
Reviewer: geotechnik 4/2020 | geotechnik | 4/2020 | 333 | Reviewers | |
Titelbild: Mauerwerk 4/2020 | Mauerwerk | 4/2020 | Titelbild | ||
AbstractZum Titelbild: x | |||||
Inhalt: Mauerwerk 4/2020 | Mauerwerk | 4/2020 | Inhalt | ||
Schermer, Detleff | Ein turbulentes Jahr | Mauerwerk | 4/2020 | 193 | Editorial |
Butenweg, Christoph; Marinkovi , Marko | Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken unter Erdbebenbeanspruchung | Mauerwerk | 4/2020 | 194-205 | Aufsätze |
AbstractStahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus Mauerwerk weisen nach Erdbeben häufig schwere Schäden auf. Gründe hierfür sind die Beanspruchungen der Ausfachungswände durch die aufgezwungenen Rahmenverformungen in Wandebene und die gleichzeitig auftretenden Trägheitskräfte senkrecht zur Wandebene in Kombination mit der konstruktiven Ausführung des Ausfachungsmauerwerks. Die Ausfachung wird in der Regel knirsch gegen die Rahmenstützen gemauert, wobei der Verschluss der oberen Fuge mit Mörtel oder Montageschaum erfolgt. Dadurch kommt es im Erdbebenfall zu lokalen Interaktionen zwischen Ausfachung und Rahmen, die in der Folge zu einem Versagen einzelner Ausfachungswände oder zu einem sukzessiven Versagen des Gesamtgebäudes führen können. Die beobachteten Schäden waren die Motivation dafür, in dem europäischen Forschungsprojekt INSYSME für Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus hochwärmedämmenden Ziegelmauerwerk innovative Lösungen zur Verbesserung des seismischen Verhaltens zu entwickeln. Der vorliegende Beitrag stellt die im Rahmen des Projekts von den deutschen Projektpartnern (Universität Kassel, SDA-engineering GmbH) entwickelten Lösungen vor und vergleicht deren seismisches Verhalten mit der traditionellen Ausführung der Ausfachungswände. Grundlage für den Vergleich sind statisch-zyklische Wandversuche und Simulationen auf Wandebene. Aus den Ergebnissen werden Empfehlungen für die erdbebensichere Auslegung von Stahlbetonrahmentragwerken mit Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk abgeleitet. x | |||||
Triller, Petra; Toma evi , Miha; Gams, Matija | Scheibenschubversuche an Ziegelmauerwerk mit unterschiedlichen Versuchsrandbedingungen | Mauerwerk | 4/2020 | 206-214 | Berichte |
AbstractUm das Schubtragverhalten von Mauerwerkswänden in Versuchen realistisch abzubilden, sollten die Versuchsrandbedingungen möglichst den Verhältnissen in Gebäuden entsprechen. Andernfalls würden in den Versuchen ein unrealistisches Verhalten und möglicherweise unzutreffende Bruchmechanismen erzielt. Zur Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Versuchsrandbedingungen wurden am ZAG Ljubljana acht Wände aus Ziegelmauerwerk mit Normalmauermörtel unter vier unterschiedlichen Randbedingungen auf Scheibenschub geprüft. Die Versuchsergebnisse zeigen den deutlichen Einfluss der Versuchsrandbedingungen auf die Tragfähigkeit und Verformungsfähigkeit der Wände. x | |||||
Gigla, Birger | Bestimmung der Druckfestigkeit von vorhandenem Mauerwerk | Mauerwerk | 4/2020 | 215-226 | Berichte |
AbstractDie charakteristische Druckfestigkeit von Mauerwerk ist abhängig von der Druckfestigkeit von Mauersteinen und -mörtel sowie von den Verbundeigenschaften der Lagerfugen. Bei vorhandenem Mauerwerk ist aus denkmalpflegerischen oder wirtschaftlichen Gründen nur eine begrenzte Probenentnahme möglich. Eine besondere Schwierigkeit liegt in der nachträglichen Bestimmung der Mörteldruckfestigkeit und der Verbundeigenschaften. Daher wird die Mauerwerkdruckfestigkeit durch Bohrkernproben ermittelt, die sowohl Stein- als auch Fugenanteile enthalten. Das hier vorgestellte Berger-Verfahren wird bereits seit den 1990er Jahren angewendet und beruht auf dem Vergleich der Spaltzugfestigkeiten eines Fugenbohrkerns und der Mauersteine. Der vorliegende Bericht ist die überarbeitete deutsche Fassung einer Veröffentlichung auf der internationalen Konferenz 17th IB2MaC, 2020 (http://17ibmac.com) und ein Beitrag zur aktuellen Diskussion über empfehlenswerte Verfahren zur nachträglichen Ermittlung der Mauerwerkdruckfestigkeit. x | |||||
Wertenbroch, Axel; Ötes, Atilla | Verstärkungsmethode für aussteifende Mauerwerkswände in Erdbebengebieten | Mauerwerk | 4/2020 | 227-237 | Berichte |
AbstractZur Verbesserung des Tragverhaltens von aussteifenden Mauerwerkswänden unter Erdbebeneinwirkung wurde an der TU Dortmund eine neuartige Verstärkungsmethode entwickelt. Dünne textilbewehrte Betonelemente, die mittels mechanischer Verbindungsmittel an der Mauerwerkswand befestigt werden, führen zu einem Wandsystem, das nicht nur die Anforderungen an Integrität und Tragwiderstand erfüllt, sondern auch ein duktiles Grenztragverhalten entwickelt. Nach der Vorstellung des Konzepts und der Konstruktionsprinzipien werden anhand der Ergebnisse experimenteller und rechnerischer Untersuchungen die Kapazität sowie die Wirkungsweise dieses Verstärkungssystems detailliert vorgestellt. Besonders instruktiv sind dabei die Erdbebensimulationsversuche an geschosshohen Wänden mit dem direkten Vergleich zwischen unverstärkten und verstärkten Mauerwerkswänden. Nach der genaueren Beschreibung des Tragverhaltens und der Systemvoraussetzungen wird die Wirksamkeit des Verstärkungssystems für ein Gebäude mit aussteifenden Mauerwerkswänden mittels vergleichender Erdbebenberechnung identifiziert. x | |||||
Voit, Klaus; Neyer, Andreas; Schwenn, Michael; Zeman, Oliver | Experimentelle Ermittlung von Reibungsbeiwerten bei Steinstützkörpern aus Naturstein | Mauerwerk | 4/2020 | 238-247 | Berichte |
AbstractBöschungs-, Ufer- und Sohlsicherungen aus Naturstein erfreuen sich als naturnahe konstruktive Maßnahmen zunehmender Beliebtheit. Hinsichtlich ihrer Wirkungsweise können Steinkonstruktionen unterschieden werden in (1) solche mit stützender Wirkung, welche durch Schlichten oder Setzen errichtet werden, und in (2) Steinkörper und Berollungen, deren Herstellung durch Schütten oder Werfen erfolgt und die rein durch ein Beschweren der Böschung wirken. Bei Steinstützkörpern handelt es sich generell um vergleichsweise flexible Konstruktionen, die Verformungen im Dezimeterbereich aufnehmen können. Dabei erfolgt die Kraftübertragung im unvermörtelten Zustand von Stein zu Stein bzw. bei Versetzen der Steine im Mörtelbett über die Mörtelfuge. Durch die Reibung bzw. Reibungskraft zwischen den Steinen bzw. Mörtel und Stein können Schubkräfte übertragen bzw. aufgenommen werden, die bspw. einem auftretenden Erddruck entgegenwirken. x |