DIN 4084 2009-01

g45g68g81g88g68g85g3g21g19g19g28g39g40g56g55g54g38g43g40g3g49g50g53g48 g3g3g3g49g82g85g80g72g81g68g88g86g86g70g75g88g86g86g3g37g68g88g90g72g86g72g81g3g11g49g36g37g68g88g12g3g76g80g3g39g44g49g44g38g54g3g28g22g17g19g21g19g31g39g44g49g3g23g19g27g23g37g68g88g74g85g88g81g71g3g177g42g72g79g108g81g71g72g69g85g88g70g75g69g72g85g72g70g75g81g88g81g74g72g81g54g82g76g79g3g177g38g68g79g70g88g79g68g87g76g82g81g3g82g73g3g72g80g69g68g81g78g80g72g81g87g3g73g68g76g79g88g85g72g3g68g81g71g3g82g89g72g85g68g79g79g3g86g87g68g69g76g79g76g87g92g3g82g73g3g85g72g87g68g76g81g76g81g74g3g86g87g85g88g70g87g88g85g72g86g54g82g79g3g177g38g68g79g70g88g79g3g71g72g3g73g68g76g79g79g68g81g70g72g3g71g72g86g3g87g68g79g88g86g40g85g86g68g87g93g3g73g129g85g39g44g49g3g23g19g27g23g29g20g28g27g20g16g19g26g3g88g81g71g39g44g49g3g57g3g23g19g27g23g16g20g19g19g29g20g28g28g25g16g19g23g3g3g3g42g72g86g68g80g87g88g80g73g68g81g74g3g22g23g3g54g72g76g87g72g81DIN 4084:2009-01 2 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Begriffe, Symbole und Indices .6 3.1 Begriffe .6 3.1.1 Geländesprung, Böschung, Hang, Stützkonstruktion.6 3.1.2 Geländebruch, Böschungsbruch, Hangrutschung 6 3.1.5 Scherzone, Scherfuge, Gleitfläche, Gleitlinie .7 3.2 Symbole 8 3.3 Indices 10 4 Unterlagen . 10 5 Festlegung des Grenzzustands. 10 6 Einwirkungen 10 7 Widerstände 11 7.1 Scherparameter des Bodens. 11 7.2 Kräfte in Zuggliedern, Dübeln, Pfählen und Steifen 12 7.3 Scherwiderstände bei Stützkonstruktionen und Bauteilen, die durch die Gleitfläche geschnitten werden 13 8 Gleitlinien und Bruchmechanismen . 13 8.1 Allgemeines. 13 8.2 Arten der Bruchmechanismen 14 8.3 Hinweise für die Wahl des Bruchmechanismus 14 8.4 Besondere Bedingungen . 15 9 Berechnungsverfahren 15 9.1 Grenzzustandsbedingung 15 9.2 Verfahren mit einsinnig gekrümmten Gleitlinien. 16 9.2.1 Lamellenverfahren 16 9.2.2 Lamellenfreie Verfahren bei kreisförmigen Gleitlinien . 17 9.3 Verfahren mit geraden Gleitlinien . 18 9.3.1 Allgemeine gerade Gleitlinien . 18 9.3.2 Böschungsparallele gerade Gleitlinie 18 9.4 Verfahren der zusammengesetzten Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien 19 9.4.1 Allgemeines. 19 9.4.2 Blockgleit-Verfahren. 19 9.4.3 Verfahren mit inneren Gleitlinien 19 9.4.4 Berechnung des Ausnutzungsgrads g80 des Bemessungswiderstands. 20 9.4.5 Berücksichtigung der Schichtgrenzen. 21 10 Besonderheiten bei Hängen 21 11 Begrenzung der Verformungen von Böschungen und Geländesprüngen ohne Bebauungen 21 Anhang A (informativ) Hinweise auf die Lage des ungünstigsten Gleitkreismittelpunkts bei Böschungsfußkreisen 32 Literaturhinweise . 34 DIN 4084:2009-01 3 Seite Bilder Bild 1 — Beispiele für Strömungsnetz, Wasserdruck und Porenwasserdruck nach Abschnitt 6 d) ohne Konsolidation.22 Bild 2 — Winkel g92g36 zwischen Gleitrichtung des Bruchmechanismus und Ankerrichtung im Schnittpunkt der Gleitlinie mit dem Anker23 Bild 3 — Beispiel für einen Gleitkörper mit einer geraden Gleitlinie bei einer verankerten Wand ohne Einbindung in den Untergrund.23 Bild 4 — Beispiel für eine kreisförmige Gleitlinie und Lamelleneinteilung bei einer Böschung .24 Bild 5 — Beispiel für das lamellenfreie Verfahren bei einer kreisförmigen Gleitlinie .24 Bild 6 — Beispiel für eine nicht kreisförmige, überwiegend böschungsparallele Gleitlinie mit Lamelleneinteilung25 Bild 7 — Beispiel einer durchströmten Böschung mit Grundwasseraustritt und böschungsparalleler Gleitlinie .25 Bild 8 — Beispiel für das Blockgleit-Verfahren.26 Bild 9 — Beispiele für die Erddruckrichtungen in den Lamellenschnitten beim Blockgleit-Verfahren .26 Bild 10 — Beispiele zusammengesetzter Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien .27 Bild 11 — Beispiel einer Böschung mit Stützkörper mit kreisförmig und geradlinig begrenzten Bruchkörpern.29 Bild 12 — Beispiel für eine Böschung mit Zugriss in kohäsivem Boden.29 Bild 13 — Beispiel eines zusammengesetzten Bruchmechanismus mit zwei Gleitkörpern 30 Bild 14 — Beispiel eines zusammengesetzten Bruchmechanismus für einen Geländesprung in geschichtetem Baugrund mit senkrechten Lamellenschnitten an den Schnittpunkten der Gleitlinien mit den Schichtgrenzen .31 Bild A.1 — Kriterien für die Lage des Mittelpunktes des ungünstigsten Gleitkreises32 Tabellen Tabelle 1 — Symbole8 Tabelle 2 — Indices 10 DIN 4084:2009-01 4 Vorwort Diese Norm wurde vom gemeinsamen Arbeitsausschuss NA 005-05-04 AA „Baugrund, Berechnungs-verfahren“ des Fachbereichs „Grundbau, Geotechnik“ des Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN Deutsches Institut für Normung e.V. und der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) erarbeitet. Änderungen Gegenüber DIN 4084:1981-07 und DIN V 4084-100:1996-04 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) erweiterte und ergänzte Berechnungsverfahren; b) Berücksichtigung des Konzepts der Teilsicherheitsbeiwerte nach DIN 1054. Frühere Ausgaben DIN 4084: 1981-07 DIN 4084-1: 1970-11, 1971-03, 1974-02 DIN 4084-2: 1974-04 DIN V 4084-100: 1996-04 DIN 4084:2009-01 5 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt für den rechnerischen Nachweis der Gesamtstandsicherheit für Stützbauwerke und der erforderlichen konstruktiven Bauteile an Geländesprüngen nach Grenzzustand GZ 1C nach DIN 1054:2005-01, unabhängig von ihrer Konstruktion und Gründungsart, sowie für Böschungen und Hänge, unabhängig von ihrer Gestalt. Regelungen für Böschungen gelten auch für Hänge, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Norm enthält die Berechnungsgrundlagen und Berechnungsverfahren, die zur Ermittlung des Grenzzustands der Tragfähigkeit im ebenen Fall beim Abrutschen auf angenommenen Gleitflächen benötigt werden. Die Verfahren sind auch dann anwendbar, wenn sich der Erdkörper ohne Bildung einer Gleitfläche allein durch Scherzonen verformt. Die Norm gilt für den Nachweis gegen den Grenzzustand GZ 2 nach DIN 1054 nur näherungsweise, da mit den angegebenen Verfahren Verformungen nicht berechnet werden können. Die angegebenen Rechenverfahren gelten für den ebenen Fall; sie sind näherungsweise auch anwendbar, wenn räumliche Einflüsse günstig wirken. Außer Zuggliedern sind auch konstruktive Sicherungen durch Dübel, Stützscheiben u. Ä. einbezogen. Versagen durch Verflüssigung des Bodens kann mit den Verfahren nicht berechnet werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschließlich aller Änderungen). DIN 1054:2005-01, Baugrund — Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau DIN 1080-6, Begriffe, Formelzeichen und Einheiten im Bauingenieurwesen, Bodenmechanik und Grundbau DIN 4020, Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke DIN 18137-1, Baugrund, Versuche und Versuchsgeräte — Bestimmung der Scherfestigkeit — Begriffe und grundsätzliche Versuchsbedingungen DIN 18137-2, Baugrund, Versuche und Versuchsgeräte — Bestimmung der Scherfestigkeit — Triaxialversuch DIN 1055-100, Einwirkungen auf Tragwerke — Teil 100: Grundlagen der Tragwerksplanung — Sicherheits-konzept und Bemessungsregeln DIN 4084:2009-01 6 3 Begriffe, Symbole und Indices Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe und Symbole. 3.1 Begriffe 3.1.1 Geländesprung, Böschung, Hang, Stützkonstruktion 3.1.1.1 Geländesprung natürliche oder künstlich entstandene Stufe im Gelände, mit oder ohne Stützbauwerk 3.1.1.2 Böschung Erdkörper mit einer durch Abtrag oder Auffüllen künstlich hergestellten geneigten Geländeoberfläche 3.1.1.3 Hang Erdkörper mit einer natürlich entstandenen geneigten Geländeoberfläche 3.1.1.4 Stützkonstruktion Konstruktion zur Sicherung eines Geländesprungs, einer Böschung oder eines Hangs in Form eines Stützbauwerks oder einer konstruktiven Böschungssicherung nach DIN 1054 3.1.2 Geländebruch, Böschungsbruch, Hangrutschung ANMERKUNG Zwischen Geländebruch, Böschungsbruch und Hangrutschung besteht kein grundsätzlicher Unterschied. 3.1.2.1 Geländebruch Abrutschen eines Erdkörpers an einer Böschung, einem Hang oder an einem Geländesprung, ggf. einschließlich des Stützbauwerks und eines Teils des umgebenden Bodens infolge Ausschöpfens des Scherwiderstands des Bodens und des Widerstands eventuell vorhandener Bauteile ANMERKUNG Der rutschende Erdkörper kann sich dabei selbst verformen oder als annähernd starrer Körper abrutschen. 3.1.2.2 Böschungsbruch Bezeichnung eines Geländebruchs, wenn es sich um eine Böschung handelt 3.1.2.3 Hangrutschung Bezeichnung eines Geländebruchs, wenn es sich um einen Hang handelt 3.1.3 Bruchmechanismus bei einem Böschungs- oder Geländebruch bzw. bei einer Hangrutschung bewegliches System aus Scher-zonen und Gleitkörpern 3.1.4 Gleitkörper Erdkörper mit oder ohne Stützkonstruktion, der auf einer Gleitfläche rutscht DIN 4084:2009-01 7 3.1.5 Scherzone, Scherfuge, Gleitfläche, Gleitlinie 3.1.5.1 Scherzone Bereich, in dem beim Böschungs- oder Geländebruch Scherverformungen im Grenzzustand des Bodens stattfinden 3.1.5.2 Scherfuge dünne flächenhafte Scherzone 3.1.5.3 Gleitfläche Gleitfuge vereinfacht als Fläche angenommene Scherzone oder Scherfuge im Boden 3.1.5.4 Gleitlinie Schnittkurve der Gleitfläche mit der betrachteten Schn