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P. Schwarzl:
"Evaluierung von Berechnungsverfahren für Umschließungen von tiefen Baugruben";
Supervisor: D. Adam, J. Pistrol; Institut für Geotechnik, 2018; final examination: 2018-04-27.

The construction of deep excavations in soil usually requires a support of the natural ground using pit walls. The interaction between pit wall and natural ground challenges the prediction of the pit wall behaviour.
In the presented thesis, the theoretical background for the calculation and design of pit wall are explained by means of simple (frames and) truss models. The various loads on a pit wall (earth pressure, water pressure, etc.) and different approaches for mechanically modelling the soil reaction are described in detail. Moreover, the fundamentals for modelling a deep excavation with pit walls using the finite element method (FEM) are explained. The typical calculation process is described as well as the theoretical background of widely used material models for soil (Mohr Coulomb and Hardening Soil). Furthermore, the standards and guidelines currently used for the calculation and design of pit walls are outlined.
Two selected case studies are used for a review of the various design approaches. The deflection curves as a result of the different calculation methods are compared to inclinometer measurements. Strengths and weaknesses of the calculation methods are compared and discussed based on the mentioned comparisons.
Finally, the calculation methods are evaluated and reasons for differences between calculations and moreover between calculations and measurements are revealed.

Im Zuge der Herstellung einer vertikalen Baugrubenwand in Lockergesteinsböden ist es erforderlich, den anstehenden Untergrund mithilfe eines Verbaukörpers zu stützen. Das Verhalten einer Baugrubenwand lässt sich durch die vorhandene Interaktion zwischen dem anstehenden Boden und der Baugrubenwand rechnerisch nur schwer erfassen.
In dieser Arbeit werden zunächst die theoretischen Grundlagen der Berechnung einer Baugrubenwand anhand eines Stabwerksmodells erarbeitet. Neben den einwirkenden Belastungen auf die Baugrubenwand (Erddruck, Wasserdruck etc.) werden die unterschiedlichen Möglichkeiten zur mechanischen Modellierung des Bodenauflagers näher beschrieben. Abgesehen davon werden die Grundlagen zur Modellierung einer Baugrube mittels eines Finite-Elemente-Modells erklärt. So wird neben der Beschreibung eines typischen Berechnungsablaufes auch der theoretische Hintergrund von in der Geotechnik bewährten Stoffmodellen (Mohr Coloumb und Hardening Soil) erläutert. Zudem werden die derzeit gültigen normativen Regelungen für eine Berechnung von Baugrubenumschließungen angeführt.
Für die Beurteilung der unterschiedlichen Berechnungsverfahren werden zwei ausgewählte Praxisbeispiele herangezogen. Die sich aufgrund der Berechnungsverfahren ergebenden Biegelinien werden mittels der vorliegenden Inklinometermessungen evaluiert. Anhand dieser Ergebnisse wird versucht, mögliche Schwächen und Stärken der einzelnen Berechnungsverfahren/ -modelle zu eruieren.
Abschließend werden die verschiedenen Berechnungsmöglichkeiten evaluiert und mögliche Gründe für von der Realität abweichende Schnittgrößenverläufe erarbeitet.

https://publik.tuwien.ac.at/files/publik_269725.pdf