DE1634372B2

DE1634372B2 - Flachgründung für unter Auftrieb stehende Bauwerke

Info

Publication number: DE1634372B2
Application number: DE1634372A
Authority: DE
Inventors: Bernt Hjalmar Goeteborg Gerde (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-05
Filing date: 1967-04-03
Publication date: 1974-02-28
Also published as: FI47213C; SE306503B; DE1634372A1; NL6704806A; FI47213B; US3425175A; NO120726B; GB1178013A; FR1515726A; DE1634372C3

Description

40

Die Erfindung betrifft eine Flachgründung für unter Auftrieb stehende Bauwerke mit wasserdichten Grundmauern und mit einer wasserdichten Sohlplatte, die auf einer wasserdurchlässigen Schicht angeordnet ist, welche mit einem wassergefüllten Raum in Verbindung steht.

Derartige Gründungen sind für Bauwerke bekannt, die in einem Gewässer stehen. Dabei ist die Gründung als wasserdichter Hohlkasten ausgebildet, der ständig vom Wasser überflutet ist, so daß trotz möglicher Schwankungen des Wasserspiegels der Auftrieb nahezu konstant bleibt und als konstante Größe zur Entlastung der Bodenpressungen unter der Sohlplatte berücksichtigt werden kann. Dies setzt jedoch voraus, daß der Querschnitt der Bauteile über dem Hohlkasten sehr klein im Verhältnis zur Gründungsfläche ist, wie z. B. bei aufgelösten oder durchbrochenen Pfeilern oder bei Fachwerken. Bei Bauwerken dagegen, deren nutzbare Grundfläche über dem Fundament nicht sehr klein gegenüber der Gründungsfläche sein soll, z. B. bei Gebäuden mit einem nutzbaren Erdgeschoß von der Größe der Gründungsfläche, ist es nicht möglich, die Gründung ständig zu überfluten, so daß schwankende Wasserstände den Auftrieb und die Bodenpressungen verändern. Dies gilt besonders für Hochbauten üblicher Art; die auf gering belastbarem Baugrund unter dem Grundwasserspiegel gegründet werden wollen.

Der Grundwasserspiegel hält selten einen gleichbleibenden Stand, sondern seine maximale Höhe variiert gewöhnlich innerhalb weiter Grenzen, abhängig von Niederschlägen, der Wasserdurchlässigkeit des Bodens unter anderem. Weiter kann der Grundwasserstand durch Schachtarbeiten, Entwässerungsmaßnahmen unter anderem geändert werden.

Aus diesen Gründen sind die auf die unterhalb des Grundwasserspiegels liegenden Bauteile einwirkenden Auftriebskräfte nicht konstant, so daß bei der Berechnung der Auftrieb nicht im gewünschten Maße zur Verringerung der Bodenpressungen berücksichtigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Bereich einer Flachgründung mit den eingangs angegebenen Merkmalen für ein Bauwerk, dessen Gewicht teilweise von dem Auftrieb getragen und nur zu einem darüber hinausgehenden Teil vom festen Untergrund aufzunehmen ist, ständig einen bestimmten Auftrieb zu erzeugen, ohne daß ein besonderer Auftriebskörper ständig überflutet sein soll.

Diese Aufgabe wird bei der Flachgründung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens der Bereich unter der Sohlplatte von einer Spundwand od. dgl. umgeben ist und daß eine Einrichtung zur Regelung des Wasserstandes in dem wassergefüllten Raum vorgesehen ist.

Durch die Ausbildung gemäß der Erfindung wird die Wirkung des Auftriebs eines wassergefüllten Raums in einer Weise genützt, die bisher nur bei Bauwerken im Wasser bekannt war, da es dadurch möglich ist, den für den Auftrieb maßgebenden Wasserstand im Fundamentbereich konstant zu halten.

Im folgenden wird die Erfindung mit Hinweis auf die Zeichnungen näher verdeutlicht. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Bauwerk in Höhe des Fundamentes mit einem im Bereich der wasserdichten Sohlplatte angeordneten wassergefüllten Raum,

F i g. 2 einen Teilschnitt durch ein Bauwerk in Höhe des Fundamentes mit einem seitlich des wasserdichten Fundamentes angeordneten wassergefüllten Raum und

Fig. 3 einen Grundriß eines Bauwerks gemäß der Erfindung.

F i g. 1 zeigt einen Teil eines Querschnittes einer Flachgründung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Grundmauern 1 (Kellerwände) und die Sohlplatte 2 (Kellerfußboden) in wasserdichter Konstruktion ausgeführt sind. Bei der Fundamentierungsarbeit muß eventuell erst eine Spundwand 3 in den Boden geschlagen werden, damit ein Ausschachten des Grundes bis zur Schachtsohle 4 hinab ohne jegliche Gefahr eines Einsturzes geschehen kann.

Die Schachtsohle 4 kann durch Unterbeton oder eine Kalkstabilisierung befestigt werden.

Um den Bau herum erstreckt sich eine wasserdichte Spundwand 5, die den unter der Sohlplatte liegenden Bereich 6 einschließt. Die Spundwand 5 ist mit der Sohlplatte 2 durch Einbetonieren wasserdicht verbunden. Der unter der Sohlplatte 2 liegende Bereich 6 ist durch eine aus grobem Kies, Schotter u. a. bestehende wasserdurchlässige Füllmaterialschicht 7 ausgefüllt, die sich unter der gesamten Sohlplatte 2 erstreckt.

In der Sohlplatte 2 ist ein wasserdichter, mit Wasser gefüllter Raum 8 angeordnet und direkt mit dem

unter der Sohlplatte 2 liegenden Bereich 6 verbunden. Das Füllmaterial kann auch teilweise den Raum 8 ausfüllen.

Der unter der Sohlplatte 2 und dem wassergefüllten Raum 8 liegende Bereich 6 wird mit Wasser in derartiger Höhe angefüllt, daß der Wasserspiegel 9 eine gewünschte Druckhöhe erreicht.

Beim Anfüllen des unterhalb der Sohlplatte liegenden Bereiches 6 und des Raumes 8 mit Wasser wird ein Auftrieb gegen die Sohlplatte und die entsprechende Reduzierung der Bodenpressung von 1,0 Mp/m² per Höhenmeter, mit dem der Wasserstand im Raum 8 die Unterkante der Sohlplatte übersteigt, bewirkt.

Der Wasserstand im wassergefüllten Raum 8 liegt immer höher als die Unterkante der Sohlplatte 2 und wird auf eine derartige maximale Höhenlage gesetzt, daß der Auftrieb mit vorherbestimmter Sicherheit kleiner ist als das Gesamtgewicht des Bauwerks. Der Wasserstand im Raum 8. wird innerhalb enger Grenzen gehalten, so daß ein gleichmäßiger Wasserdruck nach oben gegen die Sohlplatte bewirkt wird, wodurch diese nur für die obere Wassergrenze berechnet werden muß und somit vom Grundwasserstand der das Gebäude umgebenden Bodenschicht unabhängig wird.

Um den Wasserstand innerhalb enger Grenzen halten zu können und dadurch einen gegebenen Wasserdruck nach oben gegen die Sohlplatte 2 zu erhalten, steht der Raum 8, wie in F i g. 1 schematisch angedeutet ist, durch eine Rohrleitung mit einer von einer Regeleinrichtung gesteuerten Pumpe 10 in Verbindung. Sollte der Wasserspiegel 9 unter einen vorherbestimmten minimalen Wasserstand 11 herabsinken, wird die Pumpe 10 zwecks Zufuhr von Wasser zum wassergefüllten Raum 8 eingeschaltet, und wenn das Wasser im Raum 8 einen vorherbestimmten maximalen Wasserstand 12 übersteigt, wird die Pumpe 10 zwecks Ableitung des Wassers eingesetzt. Der maximale Wasserstand 12 kann auch durch einen Überlauf 13 reguliert werden, wobei das überströmende Wasser aufgesammelt und durch eine Rohrleitung einem Pumpensumpf zugeführt wird.

Der Rauminhalt des Raumes 8, der maximale Wasserstand 12 und der minimale Wasserstand 11, die Tiefe der Spundwand 5, die Leistung der Pumpe 10 u. a. werden mit Rücksichtnahme auf die Schwankungen in den Wasser- oder Grundwasserständen am Bauwerk sowie deren Druckunterschiede gegen den Wasserstand im wassergefüllten Raum 8 unter Berücksichtigung der Wasserdurchlässigkeit bestimmt.

F i g. 2 zeigt einen Teil eines Querschnittes durch eine Flachgründung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der ebenfalls die Grundmauer 1 (Kellerwand) und die Sohlplatte 2 (Kellerfußboden) in wasserdichter Konstruktion ausgeführt sind. Eine Spundwand 3 umgibt mit einem vorherbestimmten Abstand das Bauwerk und innerhalb dieser Spundwand 3 wird der Boden bis auf die Schachtsohle 4 hinab ausgeschaltet. Die Spundwand 3 ist ebenfalls wasserdicht ausgeführt; so daß der Zwischenraum zwischen der Spundwand 3 und der Grundmauer 1 den wassergefüllten Raum 14 bildet.

In dem unter der Sohlplatte 2 liegenden Bereich 15 ist eine wasserdurchlässige Schicht 16 eines Füllmaterials untergebracht, die sich unter der gesamten Sohlplatte 2 und teilweise auch in den wassergefüllten Raum 14 hinein erstreckt. Dieser Bereich 15 unter der Sohlplatte 2 und der wassergefüllte Raum 14 werden bis auf einen für den gewünschten Wasserdruck nach oben gegen die Sohlplatte 2 geeigneten Stand angefüllt.

Auch in diesem Fall ist der wassergefüllte Raum 14 auf schematisch angedeutete Art durch eine Rohrleitung mit einer Pumpe 17 verbunden, die von einer Regeleinrichtung derart gesteuert wird, daß der Wasserspiegel 18 innerhalb vorherbestimmter Grenzen gehalten wird, nämlich des minimalen Wasserstandes 19 und des maximalen Wasserstandes 20. Auch in diesem Fall kann der maximale Wasserstand durch einen Überlauf 21 sichergestellt werden.

F i g. 3 veranschaulicht, wie ein Baugebiet durch eine wasserdichte Spundwand 23, die mit gestrichelten Linien angedeutet ist, umgeben ist, und wo jedes Bauobjekt innerhalb der Spundwand 23 von dem angrenzenden Objekt mit wasserdichten Spundwänden 24, die mit Strichpunktlinien angedeutet sind, abgetrennt ist. Außerdem kann jedes einzelne Bauobjekt, wie bei beispielsweise in einem Fall mit doppelpunktgestrichelten Linien angedeutet ist, in Abschnitte 25, 26, 27 und 28 aufgeteilt werden. Hierdurch wird es möglich, den Auftrieb gegen die Sohlplatte jedes einzelnen Bauwerks zu regulieren und den einzelnen Abschnitten desselben Bauwerks unterschiedliche Auftriebswerte zu erteilen. Dabei kann jedes Bauwerk individuell den ungleichen Belastungen und ungleichmäßigen Bodenverhältnissen usw. angepaßt werden.

Die Regulierung des Flüssigkeitsstandes im wassergefüllten Raum kann entweder von einer gemeinsamen Pumpenzentrale aus für den gesamten Baubereich oder mittels einer Pumpe für jedes Bauwerk oder sogar auch für jeden einzelnen Abschnitt 25 bis 28 innerhalb desselben Bauwerks geschehen.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann auf verschiedene Arten im Rahmen der Patentansprüche abgeändert werden. Somit kann die Seitenbegrenzung auf verschiedene Art durchgeführt werden. Der wassergefüllte Raum kann verschiedene Bauformen aufweisen und irgendwo im Keller untergebracht werden, wo er sich mit Rücksicht auf anderen Raumbedarf zweckmäßig erweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flachgründung für unter Auftrieb stehende Bauwerke mit wasserdichten Grundmauern und mit einer wasserdichten Sohlplatte, die auf einer wasserdurchlässigen Schicht angeordnet ist, welche mit einem wassergefüllten Raum in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Bereich (6 bzw. 15) unter der Sohlplatte (2) von einer Spundwand (3 bzw. 5 bzw. 23) od. dgl. umgeben ist und daß eine Einrichtung zur Regelung des Wasserstandes in dem wassergefüllten Raum (8 oder 14) vorgesehen ist.

2. Flachgründung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wassergefüllte Raum (8) im Inneren des Bauwerks angeordnet ist.

3. Flachgründung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spundwand (S) od. dgl. mit der Sohlplatte (2) wasserdicht verbunden ist.

4. Flachgründung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wassergefüllte Raum (14) außerhalb des Bauwerks angeordnet ist.

5. Flachgründung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spundwand (3) die Grundmauern (1) mit Abstand umgibt und der Raum (14) zwischen der Spundwand (3) und den Grundmauern (1) mit Wasser gefüllt ist.

6. Flachgründung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich unter der Sohlplatte (2) durch abwärts gerichtete Spundwände (24), die wasserdicht mit der Sohlplatte verbunden sind, in Abschnitte aufgeteilt ist.