Wasserhaltung

Gewerbliche Berufsschule Chur Zeichner/-in EFZ Ingenieurbau Baukonstruktionslehre

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Kartei Details

Karten 39
Sprache Deutsch
Kategorie Berufskunde
Stufe Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert 05.02.2021 / 08.02.2021
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Was versteht man unter der Wasserhaltung?

• Sämtliche Vorkehrungen und Einrichtungen für das Trocken halten einer Baugrube 

Man unterscheidet z͟w͟e͟i Arten von Wasserhaltung und bei der einen Art noch d͟r͟e͟i Techniken. 

- offene Wasserhaltung

- geschlossene Wasserhaltung :

     ➪ Grundwasserabsenkung durch Schwerkraft 

     ➪ Entwässerung durch Unterdruck (Vakuum)

     ➪ Entwässerung durch Elektroosmose

Anwendungskriterien

➪ offene Wasserhaltung 

bei Kies ( mittel- gross)

Korngrösse 10mm

Anwendungskriterien bei der geschlossenen Wassethaltung:

– Schwerkraft 

– Vakuum

– Elektroosmose

– Sand: grob/ mittel/ fein

              Korngrösse 0.06mm

– Silt: Korngrösse 0.002mm

– Ton: Korngrösse 0.001mm

Was tun, bei grossem Wasserandrang? 

keine Baugruben Entwässerungen möglich

➪ Aushub Unterwasser durchführen 

Offene Wasserhaltung

Was versteht man darunter?

Sichtbar anfallendes Wasser

(Meteorwasser, Hangwasser, ...)

Offene Wasserhaltung 

Wie wird das Wasser gesammelt?

Mit einem Pumpensumpf

Offene Wasserhaltung

Wohin wird das gesammelte Wasser abgeleitet?

In einen Vorfluter oder in die Kanalisation

Offene Wasserhaltung

Begriffe: 

– Vorfluter

– natürliches Gewässer (Bach, Fluss, See)

Offene Wasserhaltung

Sickerrohre im Pumpensumpf ➪ Schnitt + Grundriss

Siehe Skizze

Grundwasserabsenkung (geschlosyen)

 – Anwendung: -

                         -

– Welche Methode bei - sandigen    Böden?

                                     - siltigen

                                     - tonigen

 

– Bauwerke im Grundwasser

– bei grossem Wasserandrang (aber nicht zu grosse Wassergeschwindigkeit)

– in sandigen Böden ➪ Grundwasserabsenkung durch Schwerkraft

– in siltigen Böden ➪ Gwa. durch Vakuum

– in tonigen Böden ➪ Gwa. durch Elektroosmose

Entstehung von Grundwasser (Skizze) 

Siehe Skizze

Grundwasser

– Was passiert wenn Niederschläge versickert und sich auf undurchlässigen Böden sammelt?

– Die Sickergeschwindigkeit ist von was Abhängig?

– Es entstehen unterirdische Seen & Flüsse.

– Die Durchlässigkeit des Bodens.

Grundwasserabsenkung durch Schwerkraft 

Wie heissten die zwei Möglichen Verfahren?

– Vollkommene Brunnen

– Unvollkommene Brunnen

Grundwasserabsenkung durch Schwerkraft 

– Vollkommene Brunnen (Skizze & Erklärung)

Reichen bis in eine wasserundurchlässige Schicht.

a: Brunnen 

b: undurchlässige Schicht

c: natürliches Terrain 

Grundwasserabsenkung durch Schwerkraft 

– Unvollkommene Brunnen (Skizze & Erklärung)

Enden oberhalb einer undurchlässigen Schicht.

a: Brunnen 

b: undurchlässige Schicht

c: natürliches Terrain 

Grundwasserabsenkung durch Schwerkraft 

Begriffe: Brunnen = rohrförmiger Baukörper für:

– Wasserfassung (klassische Anwendung: Ziehbrunnen, Sodbrunnen)

– Tiefenfundation (z.B. Brunnengründung als Fundament für Brückenpfeiler

– Grundwasserabsenkung mit Filterbrunnen

Grösste Saughöhe von Pumpen

Wie lautet die theoretische Saughöhe?

10.33 m

 Grösste Saughöhe von Pumpen

Wie lautet die praktische Saughöhe?

7.00 - 7.50 m

Grösste Saughöhe von Pumpen

Weshalb ist die praktische Saughöhe weniger hoch als die theoretische?

Wegen der Reibung & Dichtigkeit

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Anwendung 

Böden, in denen die Wasserbewegung durch Schwerkraft nicht wirkt.

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Was wird getan?

Der Boden wird einem Unterdruck ausgesetzt.

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Was geschieht?

Grundwasser sickert unter Einfluss des Unterdrucks dem Brunnen zu.

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Was ist wichtig?/ Vorraussetzung?

Der Boden muss schwer Luftdurchlässig sein. (ev. zusätzlich Abdecken mit Folien, Gunit o.ä.)

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Anwendung Wellpointverfahren

Was bedeutet Wellpoint?

Punktbrunnen

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Anwendung Wellpointverfahren:

Wellpointverfahren = ...

Vakuumabsenkung

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Anwendung Wellpointverfahren:

Brunnenabstand?

0.5 -1.5 m

 

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Anwendung Wellpointverfahren:

Durchmesser des Brunnens? / länge?

ca. 5cm / 6-7m tief

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Anwendung Wellpointverfahren:

Was passiert mit den Brünnen?

Die Filterbrunnen werden an einen gemeinsame Saugleitung luftdicht angeschlossen (bis 200 Stück).

Grundwasserabsenkung durch Vakuum 

Vorteile

– Grundbruchsichere Absenkung des Grundwasserspiegels in feinkörnigen Böden 

– keine Spundwände nötig

– Böschung ohne Spriessung bis ca. 3:1 möglich

– kurze Installationszeit, keine Erschütterungen, kein Lärm

– sicherer Betrieb mit 24-stündiger Überwachung der Anlage

– Verkürzung der Bauzeit dank trockener Baugrube

Elektroosmose-Verfahren

Entdeckung

REUSS (russischer Physiker) im Jahre 1807

Elektroosmose-Verfahren

Was geschied?

Gleichstrom wandert von Anode (+) zur Kathode (-) und bewirkt das Fliessen (Sickern) des Wassers.

Elektroosmose-Verfahren

– Was ist Anode?

– Was ist Kathode?

– Anode = Stahlrohr/ Stahlstange/ Schiene

– Kathode = Filterrohr von Filterbrunnen

Elektroosmose-Verfahren

Anwendung 

 

– sehr feinkörnige Böden (Ton, Silt)

– wenn alle anderen Verfahren versagen

– (sehr) teuer, daher selten

Elektroosmose-Verfahren 

Bauliche Massnahmen

– Brunnen (Kathode) in Reihen anordnen

– dazwischen Stahlrohre (Anode) von gleicher Länge

– Stromquelle: in der Regel Gleichstromgeneratoren

Elektroosmose-Verfahren

Begriffe: 

– Osmose

– Membran

– Flüssigkeitsdurchtritt durch schwerdurchlässige Membrane

– Feinporige Scheidewand (Schicht)

Merkpunkte zu Grundwasserabsenkung 

– Was kann dabei geschehen?

– Wie lange muss gepumpt werden? (Grundlegendes Prinzip)

– Es können Setzungen eintreten ➪ Folgen = Risse –> gefährden die Standfestigkeit eines Objektes

– Muss immer solange gepumpt werden, bis die Gewichtskraft des Bauwerkes grösser ist als die Auftriebskraft.

Merkpunkte zu Grundwasserabsenkung 

Auftriebskraft =

Gewichtskraft der verdrängten Wassermenge (Satz des Archimedes)

Merkpunkte zu Grundwasserabsenkung.  

1 =

2 =

3 =

4 =

1 = Körper schwebt     ➪ FA = FG

2 = Körper schwimmt  ➪ FA = FG

3 = Körper steigt         ➪ FA > FG

4 = Körper sinkt          ➪ FA < FG