Het effect van het grondwater stroomt hydrostatische en gronddrukken

Als de basis van de wand Damwand niet is ingebed in een ondoordringbare laag kan grondwater onder de Damwand structuur stromen. Een goede planning en het ontwerp van Damwand muren gelegen in groundwaterflows vraagt om een kennis van de gevolgen van het stromende grondwater.

Zoals de groundwaterflows van gebieden met hoge verval naar gebieden met een lage kop, wordt de hydrodynamische druk beneden gericht over het meerdere hydrostatische drukzijde en boven aan de andere kant. Dit betekent dat de hydrostatische druk over het meerdere hydrostatische drukzijde lager is en dat aan de andere kant hoger is dan de hydrostatische druk.

De hydrodynamische druk werkt ook op de korrelige structuur van de bodem: het verhoogt de effectieve deeltjes-deeltjes-spanningen op de overmatige hydrostatische drukzijde en vermindert ze aan de andere kant. Dit betekent dat de actieve gronddruk op de overmatige hydrostatische drukzijde wordt verhoogd, en de passieve gronddruk aan de andere zijde afneemt.

Rekening houdend met de grondwaterstroming heeft een gunstige invloed op de overmaat hydrostatische druk en een schadelijk effect op de passieve gronddruk. Of in het algemeen een gunstiger of minder gunstig fluentie heerst, moet worden bestudeerd in elk individueel geval. Over het algemeen zijn er drie manieren gezien de hydrostatische druk op een muur in stromende grondwater:

  1. Negeer de flow en aannemen dat de overmatige hydrostatische druk overeenkomstig punt 4.2.
  2. Berekeningen uit te voeren met behulp van een stroom net.
  3. Berekeningen uit te voeren met behulp van een benadering methode uitgaande van gemodificeerde eenheid gewichten.

In de meeste gevallen volstaat het de grondwaterstroming de overmaat hydrostatische druk negeren en nemen volgens paragraaf 4.2. Indien hoge overmaat hydrostatische druk aanwezig zijn, dan is nauwkeuriger stroom netto berekeningen zijn aan te raden in het geval van strati fied bodems met verschillende permeabiliteit. Bovendien nauwkeurig onderzoek van de stroomomstandigheden is ter vaststelling weerstand tegen hydraulische grond falen, vooral bij grote waterniveau verschillen en lagen met lage permeabiliteit nabij het oppervlak van de passieve gronddruk zijde.

Geschiedenis van Damwand

De geschiedenis van Damwand gaat terug tot het begin van de vorige eeuw. Het boek Ein Produkt erobert die Welt – 100 Jahre Stahlspundwand aus Dortmund (A product verovert de wereld – 100 jaar Damwand muren van Dortmund) beschrijft het succesverhaal van Damwand. Het verhaal is nauw verbonden met Tryggve Larssen, overheidsgebouw landmeter in Bremen, die de Damwand muur gemaakt van gewalste secties met de uitvinder van een kanaal-vormige cross-section.In 1902 de zogenaamde LARSSEN damwanden – als zodanig bekend Vanaf deze datum – werden gebruikt als een waterfront structuur op Hohentorshafen in Bremen – en nog steeds doen hun werk tot op de dag! Sindsdien zijn vervaardigd in de walserij van HOESCH Spundwand und ProfilGmbH.

In de loop der jaren, lopende ontwikkelingen in staalsoorten, sectie vormen en rijtechnieken hebben geleid tot een breed scala van toepassingen voor Damwand. De toepassingen zijn onder meer het beveiligen van ex- cavations, aan het water structuren, stichtingen, brug landhoofden, geluidshinder muren, snelweg structuren, stekken, land fill en verontreinigde grond behuizingen, en regelingen voor bescherming tegen overstromingen. De belangrijkste technische voordelen van Damwand muren opzichte van andere vormen van de muur zijn:

  • de extreem gunstige verhouding van staal doorsnede tot moment van verzet,
  • hun geschiktheid voor vrijwel alle grondsoorten,
  • hun geschiktheid voor gebruik in het water,
  • de snelle vooruitgang op het terrein,
  • het vermogen lasten direct dragen,
  • de mogelijkheid van het winnen en hergebruik van de onderdelen,
  • hun gemakkelijke combinatie met andere gewalste secties,
  • de mogelijkheid gespreid inbedding diepten,
  • de lage waterdoorlatendheid, indien nodig met behulp van verzegelde vergrendelingen en
  • behoeft grondwerk.

Driedimensionale gronddruk

Quay structuren worden vaak gebouwd als gecombineerd Damwand muren bestaande uit dragende palen en infill palen. In deze opstelling het invullen palen worden vaak niet zo diep als de dragende palen aangedreven. De passieve gronddruk in de regio onder de infill palen kan alleen worden ingezet door de dragende palen. Elk van deze genereert een driedimensionaal aarde pressurefigure die afhankelijk van de afstand tussen de dragende palen, gescheiden kan blijven of kunnen overlappen. In het uiterste geval, de overlapping is zo groot dat de dragende palen kan worden berekend als een rechte wand. DIN 4085: 2007 paragraaf 6.5.2 bevat meer informatie over het berekenen van de driedimensionale passieve gronddruk.

Rijden damwand muren

Damwand wanden kunnen worden geschroefd in voorgesneden loopgraven, of geperst, impact gedreven of getrild in de juiste positie. Threading en op geen enkele stoten of schokken, die een schril contrast met het rijden en trillingen methoden van invloed zijn niet betrokken. In moeilijke bodems, kan het rijgedrag worden verlicht door voorboren, water-jetting, pre-stralen of zelfs door het vervangen van de bodem.

Bij het rijden Damwand muren, is het mogelijk dat de damwanden te starten vooruit of achteruit leunen ten opzichte van het soort verkeer (zoals op de volgende foto laat zien). Forward lean wordt veroorzaakt door wrijving in de sloten en door verdichting van de bodem tijdens het rijden de vorige Damwand. De aandrijfkracht wordt overgebracht op de paal concentrisch, maar de reactiekrachten ongelijk verdeeld over de Damwand. Achterwaartse helling kan in dichte bodem indien de eerdere Damwand de grond is losgemaakt. Om scheve van damwanden te voorkomen, moeten ze worden gehouden in een gids frame of bok. Verticale uitlijning tijdens het rijden kan worden belemmerd door obstakels in de grond of harde lagen bij ongunstige hoeken.

20150921

Aangedreven anker palen

Diverse stalen delen en geprefabriceerde betonnen palen kunnen worden gebruikt als vaste palen. Anker palen dragen de trekkrachten op hun oppervlak door middel van kleef. Ze worden vaak aangetroffen in kaaimuur structuren waarin hoge trekkrachten optreden (zoals op de volgende foto laat zien). In dat geval stalen palen maken een eenvoudige lasverbinding tussen paal en steunmuurstructuur.

Heipalen bij ondiepe hoeken worden geleid door de leiders. Slow-action hamers de voorkeur aan een snelle-actie-apparaten (EAU 2004 paragraaf 9.5.2). Bij harken anker palen, regeling door opvullen van, het verlichten uitgravingen of de installatie van nieuwe stapels achter de Damwand wand kan leiden tot ladingen onder een hoek met de hartlijn van de paal. De additionele vervormingen veroorzaken een toename van de spanningen in de stapel die in sommige gevallen betekent dat de maximale axiale kracht niet kan optreden op de kop van de paal maar achter de Damwand wand (zie M ARD- FELDT, 2006). Hiermee moet rekening worden gehouden bij het ontwerpen van de palen en de aansluiting op de wand.

20150918

Algemeen

Verschillende methoden voor het ontwerpen zijn de moeite waard voor thestructural analyse van damwanden structuren bewezen. Er zijn methoden op basis van de klassieke actief / passief gronddruk theorie, idealisering van de ondergrond door middel van elastische kunststof veer modellen, en de uiteindelijke belasting benaderingen. Damwand muren behoren tot de klasse van de muur-type behoud structuren waarvan het ontwerp wordt gedekt door artikel 10 van DIN 1054: 2005-01. DIN 1054 is een dwingende norm dat een algemene formaat voor alle analyses biedt. De oprichting van de acties, weerstanden, berekening procedures en de bouw wordt gedekt door de specialist normen en aanbevelingen van de Duitse Vereniging voor Geotechniek (DGGT).

Overeenkomstig de huidige stand van de techniek worden damwanden structuren berekend en gedimensioneerd met behulp van computers tegenwoordig. Het is evenwel noodzakelijk de constructeur een grondige kennis van de verschillende berekeningsmethoden, zowel wat de controle van de computerberekeningen of het houden van een snelle en eenvoudige inleidende ontwerpen.

Persing

Te drukken wordt hoofdzakelijk gebruikt als er strenge beperkingen op geluid en trillingen. Dit is vooral het geval in woonwijken, zeer dicht bij de bestaande gebouwen en op taluds. In tegenstelling om een ​​gebruik heiblokken en trillingen technieken worden de damwanden eenvoudig gedwongen in de grond door middel van hydraulische druk. Geluid en trillingen worden daardoor tot een minimum beperkt. We onderscheiden perserij ondersteund vanuit een kraan, fabriek geleid door een leider en planten ondersteund op de hoofden van de palen al gereden.

In de eerste werkwijze, een kraan tilt de perserij op een groep stapels die vervolgens in de grond door middel van hydraulische cilinders gedrukt (zoals op de volgende foto laat zien). Om dit te doen, worden de hydraulische cilinders geklemd aan elke individuele damwand. Eerst het eigen gewicht van de perserij en de damwand zich op als reactie op de drukkracht. Als de damwand verder worden gedreven in de grond, is het steeds de huid wrijving dat de reactie geeft. Zowel U- en Z-profielen worden gedrukt, en de werkwijze kan ook worden gebruikt om damwanden extraheren.

20150915

Structurele Systemen

De basis van de structurele berekening is een realistisch, geïdealiseerde weergave van het systeem. Vanwege de complexe bodem-structuur interactie, de belasting van de damwand is direct afhankelijk van het vervormingsgedrag van deze twee componenten. Het vervormingsgedrag van de wand hangt enerzijds, op de drager omstandigheden bij de basis van de muur, en, anderzijds, over mogelijke schoren en ankers ondersteunen van de wand boven het oprichten niveau (W EISSENBACH, 1985).

In termen van de steun conditionsat de theoretische basis van de muur, maken we onderscheid tussen gewoon ondersteund, gedeeltelijk vast en volledig vaste wanden.

In termen van mogelijke steun, naast niet-ondersteunde muren, die met enkelvoudige of meervoudige dragers kunnen moeten worden overwogen.

In het algemeen kan worden gesteld dat voor een gelijke diepte uitgraven en een identiek aantal schoren en ankers, meer inbedding diepten vereist zijn om vaste wanden vergelijking met eenvoudig opgelegde muren, maar dat dit resulteert in lagere interne krachten, muur vervormingen An- chor krachten. Muren met gedeeltelijke vastheid aan de basis liggen ergens tussen eenvoudig opgelegde en volledig vaste vormen met betrekking tot de stress. De beslissing over de steun staat aan de basis van de wand wordt door de constructeur basis van de eisen van de desbetreffende bouwproject.

Het vervormingsgedrag van alleen gesteund en vaste wanden is fundamenteel verschillend. , Voor een vaste wand, wordt een rotatie om de theoretische basis aangenomen, dat voor een gewoon ported muur ondersteunen, een parallelle verschuiving van de basis van de wand wordt aangenomen. De volgende foto toont de verplaatsingen waarop het ontwerp is gebaseerd en de bijbehorende stress-distributies.

Muren met verschillende ondersteuningsvoorwaarden aan de basis en meer dan één rij stiften

Muren met meer dan een rij ankers kan worden berekend zoals hierboven beschreven met identieke randvoorwaarden. Tot oprichting van de inplantingsdiepte wordt uitgevoerd via de kracht of vervorming randvoorwaarde aan de voet van de wand worden uitgevoerd overeenkomstig punt 6.5.

Er zij op gewezen dat vanwege de statische onbepaaldheid de analytische oplossing bestaat aanzienlijk meer werk wanneer meer dan één rij stiften wordt toegepast. Nomogrammen voor het berekenen zowel eenvoudig opgelegde en volledig vaste wanden met twee rijen ankers zijn te vinden in de literatuur (H OFFMANN, 1977) met bijbehorende toelichting.

Het is zinvol gebruik van een computer voor damwanden structuren met meer dan een rij ankers. Ontwerpprogramma’s specifiek voor funderingen Bereken het vereiste inbeddingslengte automatisch, afhankelijk van de gekozen drager voorwaarden van de sectie. Elke lijst programma kan worden gebruikt om de inbeddingslengte berekenen door middel van iteratie.

Ten behoeve van voorlopig ontwerp, kan een aantal rijen ankers worden gebracht met één rij.

Modelleren van de Damwand Muur

De HOESCH 1605 Damwand wand sectie is gediscretiseerd met 3-node beam elementen uitgaande van een kwadratisch verplaatsing. Een lineaire elastische gedrag wordt uitgegaan van de Damwand muur. Met behulp van de sectie-eigenschappen uit bijlage A, krijgen we de volgende parameters van het systeem:

E = 2.1 · 108 kN/m2
A = 1.363 · 10-2 m2/m
I = 2.8 · 10-4 m4/m
E = 1.05 kN/m/m

=> EA = 2 862 300 kN/m; EI = 58 800kNm2/m

De Damwand / bodem grensvlak wordt gediscretiseerd met interface-elementen. De wand wrijving hoek voor de stalen / bodem grensvlak wordt gegeven als δ = 2φ / 3. Om een realistische band tussen basis muur en het lichaam van de bodem te bereiken zijn de interface-elementen uitgebreid 2 m in het lichaam van de bodem. Echter, δ = φ geldt voor deze interface-elementen.