Infrastructure projects in inner-city areas are gaining in importance on the one hand and are subject to increasingly restrictive requirements due to the space available on the other. This affects not only the site installations, but also to a large extent the access to and the material handling on the construction sites. Implenia has been using the digital capabilities of BIM to improve project execution for several years. Visualisations, data management and collaboration create a transparency that is necessary to face the difficult boundary conditions. Lean Construction method of optimizing and stabilizing material flows, which is new to the infrastructure sector, can ideally use BIM digital tools to map its processes. It was obvious to use this symbiosis of the two methods.
Implenia was commissioned in 2019 with the project 380 kV Kabeldiagonale Berlin with a nearly 7 km long TBM tunnel in the middle of Berlin. At this point in time, when the concepts for TBM tunnelling are being prepared, several insights can already be drawn that are ground-breaking for the application in future projects.
Infrastrukturprojekte im innerstädtischen Bereich gewinnen auf der einen Seite wachsende Bedeutung und unterliegen andererseits immer mehr restriktiver Anforderungen aus den zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen. Betroffen sind hierdurch die Baustelleneinrichtungen (BE) an sich, aber auch maßgeblich die Andienung der BEs und das Materialhandling auf der Baustelle. Implenia setzt seit einigen Jahren die digitalen Möglichkeiten von BIM ein, um die Projektabwicklung zu verbessern. Visualisierungen, Datenmanagement und die Kollaboration schaffen eine Transparenz, die erforderlich ist, den erschwerten Randbedingungen zu begegnen. Die im Infrastrukturbereich junge Methode von Lean Construction zur Optimierung und Stabilisierung der Materialflüsse kann die digitalen Werkzeuge von BIM ideal nutzen, um ihre Prozesse abzubilden.
Implenia wurde 2019 mit den Projekt 380-kV-Kabeldiagonale Berlin mit einem knapp 7 km langen TBM-Tunnel im Herzen Berlins beauftrag. Zum jetzigen Zeitpunkt, an dem die Konzepte für den TBM-Vortrieb erstellt werden, können bereits mehrere Erkenntnisse gezogen werden, die für die Anwendung in zukünftigen Projekten wegweisend sind.

The Artificial Ground Freezing (AGF) has demonstrated its versatility as an effective approach for both temporary ground stabilization and ground water control in almost all types of saturated soils. This paper describes the use of a closed circuit freezing system in the construction of four cross passages. The passages connect 4.8 km long twin road tunnels that have recently been constructed at depths of up to 60 m under Suez Canal in Ismailia, Egypt. The paper starts by describing the ground conditions at the locations of the cross passages and by presenting the results of laboratory tests conducted on unfrozen, frozen and thawed soil specimens. The main design criteria considered in designing the freezing works are discussed and the freezing and cross passages construction works are described. The frozen body was carefully monitored during the freezing process and construction of passages. Records of the adopted monitoring program are presented and discussed. Significant observations that contribute to effective planning of future freezing works are also presented.
Das künstliche Einfrieren von Erdboden hat die Vielseitigkeit als effektiver Ansatz sowohl für die temporäre Bodenstabilisierung als auch die Grundwasserbeherrschung in fast allen Arten von gesättigten Böden unter Beweis gestellt. Typischerweise gibt es zwei Bodenvereisungs-Systeme: Ein offenes Kühlsystem, das flüssigen Stickstoff als Kühlmittel verwendet, und ein geschlossenes Kreislaufsystem, das stattdessen Solelösung aus CaCl2 verwendet. Dieser Bericht beschreibt den Einsatz eines geschlossenen Gefriersystems beim Bau von vier Querschlägen. Die Querschläge verbinden zwei 4,8 km lange Straßentunnel, die vor kurzem in Tiefen von bis zu 60 m unter dem Suezkanal in Ismailia, Ägypten, gebaut wurden. Der Beitrag beginnt mit der Beschreibung der geologischen Verhältnisse an den Querschlägen und der Darstellung der Ergebnisse von Labortests an ungefrorenen, gefrorenen und aufgetauten Bodenproben. Es werden die wesentlichen Planungsgrundsätze zur Beherrschung des Erddrucks und des Wasserdrucks von bis zu 5 bar angegeben. Anschließend wird die Ausführung der Gefrierarbeiten und das Auffahren der Querschläge beschrieben. Der gefrorene Körper wurde während des Einfrierens, des Vortriebs der Querschläge und der Wartungsphasen sorgfältig überwacht. Die Ergebnisse des angewendeten Überwachungssystems werden vorgestellt und erörtert. Bedeutende Beobachtungen, die zu einer effektiven Planung künftiger Gefrierarbeiten beitragen, werden ebenfalls vorgestellt.

Projects:
Ground control solutions for Grand Paris: Line 15 - Lot T2C - Innovatives Stützmittelkonzept für Grand Paris: Linie 15 - Baulos T2C

RASCOhybrid HMS317 hybrid mortar system - Combatting hydrostatic pressure - Hybridmörtelsystem RASCOhybrid HMS317 - Im Einsatz gegen Druckwasser

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Zum Titelbild:
Westlich von Eisleben fließt die Böse Sieben. Gleich mehrere Bächlein der Harzregion münden in die Böse Sieben, so dass diese bei Starkregen schnell anschwillt und zum reißenden Fluss wird. Hochwasser und Wasserversickerungen aus dem Bach führten zu Auswaschungen, denen immer häufiger Erdfälle und Böschungsabbrüche folgten. Eine akute Baumaßnahme wurde erforderlich, die den Abfluss der Bösen Sieben bis zu einem Bemessungshochwasser HQ100 innerhalb eines abgedichteten Gewässerprofils sicherstellt. Schnell fiel die Wahl auf eine ganzheitliche Geokunststoff-Lösung, da diese alle Anforderungen optimal erfüllt und sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile hat. Bentonitmatten, Drainagematten, Geogitter und Schutzvliesstoffe sorgen nun für eine sichere und dauerhafte Abdichtung, Drainage und Bewehrung. (Foto: NAUE)

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Die in Europa angewendeten unterschiedlichen Nachweisverfahren der EN 1997 beruhen auf unterschiedlichen Traditionen und Philosophien in den einzelnen Ländern bei der Art und dem Zeitpunkt der Faktorisierung von Einwirkungen und Widerständen. Die dadurch entstandene Vielfalt der Nachweisformate wird auch in der zukünftigen Normengeneration beibehalten. Das Ziel eines harmonisierten Nachweisverfahrens mit einem einheitlichen Sicherheitsniveau wird damit wieder nicht erreicht.
Im vorliegenden Aufsatz wird daher das sog. MRFA-Nachweisverfahren vorgestellt, das auf den Grundgleichungen der EN 1990 basiert und für die jeweiligen Parameter in der Grenzzustandsgleichung (Einwirkungen, Beanspruchungen, Baugrundwiderstände, geotechnische Kenngrößen) einen eigenen Teilsicherheitsbeiwert vorsieht. Zur zahlenmäßigen Bestimmung dieser Teilsicherheitsbeiwerte wurden Zuverlässigkeitsberechnungen für übliche geotechnische Bauwerke mit unterschiedlichen Randbedingungen und für verschiedene Grenzzustände so durchgeführt, dass damit eine vorgegebene Versagenswahrscheinlichkeit nicht überschritten wird. In einem Anwendungsbeispiel wird die Vorgehensweise erläutert.

Harmonization in geotechnics - a consistent design method
The different used design approaches of EN 1997 are based on different traditions and philosophies in the European countries regarding to the type and time of factoring actions and resistances. The resulting variety of formats for the design approaches will also be retained in the future standards generation. Therefore, the goal of a harmonized design approach with a uniform level of safety is not achieved.
In this article, the so called MRFA design approach is presented which is based on the basic equations of EN 1990 providing an own partial safety factor for each parameter (actions, effect of actions, ground resistances and geotechnical parameters). To determine these partial safety factors, reliability calculations were carried out for common geotechnical structures with different boundary conditions and for different limit states in such a way that a certain probability of failure is not exceeded. The method is explained in an application example.

With a new concept for the critical void ratio, barodesy yields promising simulations of element tests. Some shortcomings of this theory hitherto when simulating the behaviour of sand can be overcome by generalizing the widespread assumption that the critical void ratio is a function of the mean stress. Barodesy deviates from established lines of thought in soil mechanics. The interested reader can judge from this article whether this paradigm shift is worthwhile.

Barodesie mit einem neuen Konzept für die kritische Porenzahl
Ein neues Konzept für die kritische Porenzahl gibt mit Barodesie versprechende Simulationen von Elementversuchen. Die bisherigen Schwierigkeiten dieser Theorie, das Sandverhalten zu simulieren, konnten durch Verallgemeinerung der herkömmlichen Auffassung, dass die kritische Porenzahl eine Funktion der mittleren Spannung ist, überwunden werden. Die Barodesie weicht von etablierten Konzepten der Bodenmechanik ab. Interessierte Leser können anhand dieses Aufsatzes beurteilen, ob sich dieser neue Zugang lohnt.

Zur Verbesserung des ökologischen Zustandes an Binnenwasserstraßen sind in den nächsten Jahren umfangreiche Uferumgestaltungen vorgesehen. Naturnahe Ufersicherungen unter Verwendung von Pflanzen sollen dort, wo es möglich ist, die bisherigen Steinschüttungen ersetzen, um wieder mehr Lebensräume für Pflanzen und Tiere sowie mehr Strukturvielfalt zu schaffen. Mit diesen technisch-biologischen Ufersicherungen gibt es an Wasserstraßen mit der heutigen Schifffahrtsbelastung noch relativ wenig Erfahrungen. Auf der Grundlage von verschiedenen Forschungsergebnissen und Erkenntnissen aus einem groß angelegten Naturversuch am Rhein bei Worms wurde unter Einbeziehung der Erfahrungen an kleineren Fließgewässern ohne Schifffahrt ein erstes Bemessungskonzept für die Ingenieurpraxis der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung erarbeitet und in eine Software integriert. Damit können jetzt neben Schüttsteindeckwerken auch Ufersicherungen mit Pflanzen dimensioniert werden. Die Besonderheiten der lebenden Baustoffe, die hydraulischen Einwirkungen, die zu untersuchenden geotechnischen Versagensmechanismen und die einzelnen Dimensionierungsschritte werden im Folgenden vorgestellt.

Technical-biological bank protection measures - Design concept for the engineering practice
To improve the ecological condition of inland waterways, extensive bank redesigns are planned over the next few years. More natural bank protection measures using plants are to replace the existing rip rap where possible to create more habitats for plants and animals and more structural diversity. So far, relatively little experience has been gained with technical-biological bank protection measures on waterways with the current shipping impacts. On the basis of various research results and experience from a large-scale nature experiment on the river Rhine near Worms, a first design concept for the engineering practice of the waterway and shipping administration was developed, taking into account the experience on small rivers without shipping. The concept was also integrated into a software. This means that bank protection with plants can now be dimensioned in addition to riprap revetments. The special features of living building materials, the hydraulic effects, the geotechnical failure mechanisms to be investigated and the individual design steps are presented below.

Der Gleichgewichtszustand einer Böschung wird oftmals mithilfe von Grenzgleichgewichtsmethoden berechnet. Dabei wird vernachlässigt, dass bis zum Erreichen des Scherwiderstands eine Verschiebung in der Scherzone stattfinden muss. Die Scherspannungsentwicklung hängt u. a. vom Lagerungszustand und den hydraulischen Bedingungen ab. Folglich ist die Mobilisierung des Scherwiderstands in der Scherzone nicht homogen, was zu einer Überschätzung der Böschungsstandsicherheit führen kann. In diesem Bericht wird ein Berechnungsverfahren vorgestellt, das die Entwicklung der Standsicherheit in Abhängigkeit von der Scherdehnung in der Scherzone koppelt. Zur Veranschaulichung werden zwei einfache Beispiele für eine Böschung mit ebener Gleitfläche gezeigt.

Slope stability with regard of the stress-strain behaviour during shearing
The state of equilibrium of a slope is often evaluated with help of limit equilibrium methods. Here, it is neglected that a deformation in the shear zone has to take place before the maximum shear resistance is reached. The shear stress development depends amongst others on soil density and hydraulic conditions. Consequently, the mobilization of the shear resistance in the shear zone is not homogeneous, which can lead to an overestimation of the slope stability. This report shows a calculation method which couples the development of the slope stability with shear strain in the shear zone. For illustration purposes, two simple examples of a slope with a planar slip surface are shown.

Der Arbeitskreis AK 3.3 “Versuchstechnik Fels” der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V. erarbeitet Empfehlungen für felsmechanische Labor- und Feldversuche sowie Messungen im Gebirge und an geotechnischen Bauwerken. Die vorliegende Empfehlung Nr. 22 behandelt die Messung von Druckspannungen im Randbereich von geotechnischen Bauwerken und von Bauteilen mit der Schlitzentlastungs- und Kompensationsmethode. Es werden das Messprinzip, die Versuchseinrichtung, die praktische Anwendung am Versuchsort und die Auswertung anhand eines Beispiels erläutert.

Cutting release- and compensation-method to measure compression stresses near the surface of geotechnical structures - Recommendation No. 22 of the Commission on Rock Testing of the Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V.
The Commission on Rock Testing of the Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e. V. (German Geotechnical Society) is compiling suggestions for rock testing in laboratory and in-situ and for performing monitoring of rock masses and civil engineering structures. Recommendation No. 22 deals with the measurement of peripheral compression stresses at the surface of geotechnical structures and of structural elements using the cutting release- and compensation-method. The measurement principles, the required equipment, the practical application on site and the evaluation of the obtained data are described and an example is given.

Im Rahmen der zweiten Empfehlung des Arbeitskreises 2.14 der DGGT “Digitalisierung in der Geotechnik” werden Entwicklungsstufen über den Lebenszyklus des Fachmodells Baugrund definiert sowie davon abhängig Mindestanforderungen an die Zuführung von geometrischen und semantischen Fachdaten (Attribuierung) in das Modell vorgeschlagen. Voraussetzung für eine durchgehende Anwendbarkeit des Fachmodells Baugrund im BIM-Kontext ist die weitgehende Standardisierung der Fachdaten auf Modell- und Objektebene in Form von Eigenschaften. Die vorliegende Empfehlung zeigt die notwendigen Voraussetzungen für die noch zu entwickelnden, standardisierten, geotechnischen Eigenschaften auf und beschreibt die datentechnischen Anforderungen bei deren Erarbeitung sowie bei der Attribuierung des Fachmodells Baugrund durch den Anwender.

Level of development and attribution of the specialized model subsoil - Recommendations No. 2 of the working group 2.14 (DGGT) “Digitalization in geotechnical engineering”
The second recommendation of the working group 2.14 “Digitalization in geotechnical engineering” defines the level of development with respect to the life cycle of the specialized model subsoil. Furthermore, the minimum requirements regarding the implementation of geometrical and semantical data (attribution) into the model are discussed. For consequent use of the specialized model subsoil in context with BIM it is necessary to standardize the data with respect to the model level as well as the object level by means of properties which have to be defined. These recommendations describe the essential requirements for standardized geotechnical properties which still have to be developed. Therefore, data-related requirements for creation as well as the attribution of the specialized model subsoil are discussed.

DGGT-Mitteilungen:
DGGT-Mitgliederversammlung 2021
37. Baugrundtagung 2022 in Wiesbaden
Digitale Vortragsveranstaltungen 2021 der DGGT verzeichnen hohe Teilnehmerzahlen
ISSMGE International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
ISRM International Society for Rock Mechanics and Rock Engineering
IAEG International Association for Engineering Geology and the Environment
IGS International Geosynthetics Society

Junge DGGT:
Die Arbeitsgruppe “Junge Geotechniker in der DGGT” wird Arbeitskreis “Junge DGGT”

CBTR-Nachrichten:
CBTR-Präsident Prof. Dr. Axel Wirth wird 70 Jahre
10 Jahre www.baurechtsuche.de
Save the date: CBTR-Tagung 2022 am 23. und 24. Juni 2022 in Köln

Das aktuelle Urteil:
Gestörter Bauablauf: Baufirma muss Gründe darlegen
“Weiße Wanne” undicht - wer haftet wofür?
Schadstoffuntersuchung: Pflicht des Auftragnehmers?
Gestolpert auf dem Weg ins Homeoffice: Arbeitsunfall?Geotechnik aktuell: EC7-Challenge 2021

Eurock 2021
Fachsektion Erd- und Grundbau, Teil 2
70. Geomechanik Kolloquium/Georg-Michael Vavrovsky Kolloquium 2021
Spritzbeton-Tagung 2021
STUVA-Tagung 2021
16. Tiroler Geotechniktag Naturgefahren
13. Österreichische Geotechniktagung
Pfahl-Symposium
Geotechnik-Tag 2022
11. RuhrGeo-Tag
36. Christian Veder Kolloquium
World Tunnel Congress 2022
7. Felsmechanik und Tunnelbautag
16th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics
Grouting Fundamentals & Current Practice 2022
InnoTrans 2022
37. Baugrundtagung

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Zum Titelbild:
In bester Lage zwischen Rotterdams Innenstadt und dem Park Crooswijk entstand im neu strukturierten Viertel Nieuw Crooswijk eine vielseitige Stadtlandschaft nach dem Masterplan der Städtebauer und Landschaftsarchitekten von West8. Während die Bauvolumen und Grundrisse vorgegeben waren, haben sieben Architekturbüros die Planung der Fassaden übernommen. Jeroen Geurst vom Den Haager Büro Geurst & Schulze Architecten gestaltete die Fassaden dreier Gebäudekomplexe. Mit der Hagemeister-Klinkersortierung “Gent” schöpfte der Architekt die zahlreichen Gestaltungsmöglichkeiten des Materials aus und entwarf diese zweifarbige Fassade.
Foto: Hagemeister GmbH und Co. KG

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Die Schaffung von bezahlbarem und sozialem Wohnraum in bedarfsgerechter Größenordnung ist weiterhin eine der größten Herausforderungen, die an Politik, Bau- und Wohnungswirtschaft derzeit gestellt ist. Die aktuellen Baukosten und Materialpreisentwicklungen gelten dabei als eine der Hürden für eine entsprechende Umsetzung in höherer Schlagzahl. Unter anderem gestiegene Qualitätsansprüche an die baulichen Standards, z. B. die Energieeffizienz und das barrierefreie Bauen, Kfz-Stellplätze und weitere kommunale oder behördliche Auflagen sowie das innerstädtische Bauen mit seinen erhöhten logistischen Anforderungen, haben das kostengünstige Bauen in den letzten Jahren immer weiter erschwert.

Die Anwendung des linearen Nachweiskonzepts auf Mauerwerksbauten führt dazu, dass bereits heute Standsicherheitsnachweise für Gebäude mit üblichen Grundrissen in Gebieten mit moderaten Erdbebeneinwirkungen nicht mehr geführt werden können. Diese Problematik wird sich in Deutschland mit der Einführung kontinuierlicher probabilistischer Erdbebenkarten weiter verschärfen. Aufgrund der Erhöhung der seismischen Einwirkungen, die sich vielerorts ergibt, ist es erforderlich, die vorhandenen, bislang nicht berücksichtigten Tragfähigkeitsreserven in nachvollziehbaren Nachweiskonzepten in der Baupraxis verfügbar zu machen. Der vorliegende Beitrag stellt ein Konzept für die gebäudespezifische Ermittlung von erhöhten Verhaltensbeiwerten vor. Die Verhaltensbeiwerte setzen sich aus drei Anteilen zusammen, mit denen die Lastumverteilung im Grundriss, die Verformungsfähigkeit und Energiedissipation sowie die Überfestigkeiten berücksichtigt werden. Für die rechnerische Ermittlung dieser drei Anteile wird ein nichtlineares Nachweiskonzept auf Grundlage von Pushover-Analysen vorgeschlagen, in denen die Interaktionen von Wänden und Geschossdecken durch einen Einspanngrad beschrieben werden. Für die Bestimmung der Einspanngrade wird ein nichtlinearer Modellierungsansatz eingeführt, mit dem die Interaktion von Wänden und Decken abgebildet werden kann. Die Anwendung des Konzepts mit erhöhten gebäudespezifischen Verhaltensbeiwerten wird am Beispiel eines Mehrfamilienhauses aus Kalksandsteinen demonstriert. Die Ergebnisse der linearen Nachweise mit erhöhten Verhaltensbeiwerten für dieses Gebäude liegen deutlich näher an den Ergebnissen nichtlinearer Nachweise und somit bleiben übliche Grundrisse in Erdbebengebieten mit den traditionellen linearen Rechenansätzen nachweisbar.

Das Bauen in Städten und Ballungsräumen gehört weltweit zu den größten Ressourcenverbrauchern. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) in Deutschland stellt Anforderungen an den energetischen Standard für den Neubau. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Reduktion des Primärenergiebedarfs für die Wärmeversorgung im Betrieb. Die erforderliche nicht erneuerbare Primärenergie (graue Energie) der in Gebäuden eingesetzten Materialien und der damit einhergehende Ressourcenverbrauch ist jedoch zusätzlich zu beachten. Die bei der Errichtung von Gebäuden umgesetzte graue Energie wurde bereits vielfach untersucht und beschrieben. Dieser Beitrag befasst sich mit der anfallenden grauen Energie über den gesamten Lebenszyklus von Immobilien. Insbesondere werden die Aufwendungen nach der Errichtung für Instandsetzung und Entsorgung untersucht. Hierzu wird ein Prognosemodell auf Basis der Methodik der Standardraumstrukturen von Kornblum und Greitemann entwickelt und auf das Beispiel einer Wohnimmobilie angewandt.

Der Deutsche Ausschuss für Mauerwerk e. V. (DAfM) und die Initiative Praxisgerechte Regelwerke im Bauwesen (PRB) haben eine Forschungskooperation beschlossen. Im Rahmen eines von der PRB initiierten Forschungsvorhabens zur Bewertung der neuen Eurocode-Generation wird sich der DAfM mit dem neuen Eurocode 6 befassen und damit den Teilbereich “Mauerwerksbau” abdecken. Konkret wurden vier Themenstellungen identifiziert, die einer genaueren Untersuchung bedürfen. Diese vier Teilprojekte werden im folgenden Beitrag kurz vorgestellt.

Am 30.01.2018 wurde der Deutsche Ausschuss für Mauerwerk e. V. - kurz DAfM - in Berlin von 30 Mitgliedern gegründet. Erklärtes Ziel war, den DAfM zum Kompetenzzentrum und Forschungspool für den Mauerwerksbau in Deutschland zu entwickeln.

Persönliches:
Generationswechsel im Thinktank des Mauerwerksbaus

Nachrichten:
Neuer Vorstand im Bundesverband Kalksandsteinindustrie e. V. gewählt
Auf uns warten große Aufgaben
“Wir brauchen mehr Rückenwind und Vertrauen”
Wohngebäude mit Ziegeln GEG-konform planen
Schneller von der Forschung zum fertigen Produkt
Die Kalksandstein Maurerfibel ab jetzt auch digital und bewegt

Veranstaltungen:
Premiere der Mauerwerk-Akademie: Gelungener Online Mauerwerkstag 2021
BauSIM 2022 in Weimar