Interpretation von geotechnischen Messungen an Kaimauern in einem Tidehafen
Die im Hamburger Hafen üblichen Belastungsannahmen und Berechnungsmethoden für Kaimauern beruhen auf langjährigen Erfahrungen mit Spundwandkonstruktionen. Zur weiteren Interpretation des Verformungsverhaltens dieser aufgrund neuerer Schiffstypen immer größeren Bauwerke wurde das Institut für Grundbau und Bodenmechanik (IGB·TUBS) vom Amt für Strom- und Hafenbau der Freien und Hansestadt Hamburg mit der Untersuchung mehrerer unterschiedlicher Kaimauerkonstruktionen beauftragt. Einführend werden die verschiedenen Möglichkeiten zur Bestimmung der Erd- und Wasserdruckverteilung auf Kaimauern erläutert, die sich in analytische und numerische Berechnungen sowie meßtechnische Bestimmungen unterteilen lassen. Am neugebauten 10. Liegeplatz, des Containerterminals Burchardkai (Bauzeit: 1993 bis 1996), wurde ein mit zahlreichen Meßaufnehmern bestücktes Meßprogramm zur Ermittlung des Spannungs-Verformungs-Verhaltens der Kaimauerkonstruktion durchgeführt. Die Konzeptionierung dieses Meßprogrammes, die Auswahl und den Einsatz der verwendeten Meßaufnehmer sowie die Interpretation der Meßergebnisse, die im Rahmen dieses Meßprogrammes erzielt worden sind, werden in dieser Arbeit beschrieben. Dazu werden vorher die Grundlagen der Deformationsmessung und ihrer Meßtechniken sowie die Ermittlung von Belastungen aus gemessenen Verformungen eingehend erläutert. Näher erläutert wird ein durchgeführter Großversuch zur Genauigkeitsüberprüfung des Inklinometermeßverfahrens. An einem fünfzehn Meter hohen Versuchsstand wurden an vier unterschiedlichen Inklinometerführungsrohren sowie vier unterschiedlichen Lagevarianten der Rohre jeweils zehn Versuchsreihen durchgeführt und ausgewertet. Als Ergebnis kann festgestellt werden, daß unter Beachtung und Ausschaltung der dargestellten Einflußmöglichkeiten eine Genauigkeit von 0,01 mm/Meßschritt erzielt werden kann. Dieses bedeutet, daß die Kopfpunktabweichung einer 30 m hohen Spundwand zu plusminus 0,6 mm bestimmt werden kann.
The general load estimations and design methods for quay walls at the Port of Hamburg are based on long-term experiences with sheet pile constructions. For additional interpretation of the deformation behaviour of these constructions which grow with the new containership- generations, the Institute for Soil Mechanics and Foundation Engineering of the Technical University of Braunschweig (IGB·TUBS) was engaged by the 'Amt fuer Strom- und Hafenbau' of the Free and Hanseatic town Hamburg with the transaction of the examinations of several different quay wall constructions. On the basis of more examination demanded for sheet piles placed in retaining walls a geotechnical measuring program had to be carried out for the new construction of the 10th berth at the Container-Terminal Burchardkai as well as deformation measurements at other different quay wall systems in the Hamburg harbour. The scope of this work is the design of a concept for this measuring program, its modification, and its evaluations. Since the results of these examinations are all supported by measurement data collected in situ, the judgement of these measurement data regarding quality and precision is of great importance. Quality criteria are declared for the judgement of the data of the performed measurements. Based on the performed measurements it will be shown that the determined water pressure conditions behind the quay walls have a positive influence on the total load effecting the wall. Due to the different influential factors on the precision of inclinometer measurements a test track for the confirmation of the measuring precision of the IGB·TUBS’s inclinometer probes in Hamburg had been conceived. This test track shows that the inclinometer measurement delivers a very high precision with the investigation of construction distortions. Under consideration of the recommendation elucidated in this work, the deviations of the true value on 0,01mm per measuring step can be reduced.
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