Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Rüttelstopfsäulengruppen

Mit der vorliegenden Arbeit wird eine Kenntnislücke in Bezug auf die Anwendung des Rüttelstopfverfahrens zur Baugrundverbesserung unterhalb von räumlich begrenzten Lastflächen, beispielsweise Einzelfundamenten zur Gründung von Stützen oder Pfeilern, geschlossen. Im Rahmen der Untersuchungen wurden die Ergebnisse kleinmaßstäblicher Modellversuche dazu verwendet, Erkenntnisse über die Verteilung der vertikalen Belastung innerhalb einer Gruppe von Säulen zu gewinnen. Zur Ermittlung des Einflusses der Säulenherstellung auf den Spannungszustand und die Verformungseigenschaften im umgebenden Boden wurden Feldmessungen während der Herstellung von Rüttelstopfsäulen durchgeführt. Auf der Basis der Finiten Element Methode wurde ein Berechnungsmodell erstellt, welches das Lastabtragungsverhalten von Rüttelstopfsäulengruppen zutreffend beschreibt. Ein großmaßstäblicher und umfangreich instrumentierter in situ Versuch dient der Überprüfung der Modelle zur Berechnung des Tragverhaltens von Rüttelstopfsäulengruppen. Mit Hilfe des numerischen Modells wurden umfangreiche Parameterstudien zur Ermittlung des Last-Verformungsverhaltens von Rüttelstopfsäulengruppen unter vertikaler Belastung durchgeführt. Auf der Grundlage der Parameterstudien wurden Bemessungsdiagramme entwickelt, welche die Setzungsverbesserung durch den Einsatz der Baugrundverbesserung zeigen. Aus den Untersuchungen wurden Empfehlungen für die Dimensionierung von Rüttelstopfsäulengruppen abgeleitet. Mit Hilfe des numerischen Modells kann eine Optimierung der Säulenanordnung im Hinblick auf eine wirtschaftliche Gründung von Einzelfundamenten auf Rüttelstopfsäulen erfolgen.