[Back]

A. Stöglehner:
"Forschungsprojekt Unteres Hausfeld Teil 2 - Horizontalbelastungsversuche an Großbohrpfählen";
in series "Mitteilungen des Institutes für Geotechnik", series editor: D. Adam; issued by: Institut für Geotechnik, Forschungsbereich für Grundbau, Boden- und Felsmechanik; Mitteilungen des Institutes für Geotechnik, Wien, 2020, ISBN: 978-3-9501738-8-8, 226 pages.

The foundation of structures with large bored piles is a frequently used method in foundation engineering.
Accordingly, bridges utilise the addressed method regularly as well. At the same time, more and more bridges built today are being constructed as integral bridge. An integral bridge does not
use any joints or bearings, which mainly results in reduced maintenance and the associated life cycle costs. The latter nowadays play a decisive role when considering the total costs of a bridge. The
structure of an integral bridge is in constant interaction with the surrounding soil due to the absence of joints or bearings, especially with regard to lateral loads. On the one hand, earth pressures and
subsidence of the ground have an effect on the structure and its foundation. On the other hand, constraining forces, such as those resulting from temperature-induced structural deformations, are directly transferred to the foundation [15]. They thus represent a cyclical effect on the foundation.
In the Forschungsprojekt Unteres Hausfeld (in short: FPUH) initiated by the City of Vienna, a whole series of frequently used special foundation engineering methods were subjected to various
basic and suitability tests. An essential part of these were axial test loads on large bored piles. In addition, special tests included horizontal displacement tests on large bored piles under simultaneous
axial loading in order to obtain findings for foundation piles of integral bridges.
Subsequent to a short introduction in chapter 1, the research project Unteres Hausfeld in general and its test results in particular are presented in chapter 2. In chapter 3 the topic of large bored piles
in general and especially with regard to lateral and cyclical loads is examined with the help of an extensive literature study. Additionally, with regard to the following chapters, test loads on large
bored piles are described.
The second part of the contribution deals with the horizontal displacement tests themselves. First, in chapter 4, the tests are described and all the basics for the following evaluation are given. In particular, the soil situation, the test piles, the test set-up and the test procedure are described in detail.
This forms the basis for the subsequent evaluation and results of the horizontal displacement tests in chapter 5.
Chapter 5 first deals with the evaluation methodology before the results are presented and described separately for both results. In a first step, the measured data is presented. In a second step,
this data is processed to answer the underlying questions:
. How does the axial load-bearing and deformation behaviour under the influence of the horizontal displacement cycles appear?
. What is the lateral load-bearing and deformation behaviour as a result of the imprinted pile head displacements?
The test results are finally presented in diagrams and described in detail.
Finally, in chapter 6, a critical evaluation of the design, execution and evaluation of the horizontal
displacement tests is given. In addition, possible further investigations on the data obtained and a
short summary of the results are presented.

Die Gründung von Bauwerken mit Großbohrpfählen ist eine der am häufigsten angewendeten Methoden im Spezialtiefbau. Dahingehend werden auch Brücken sehr oft auf Großbohrpfählen gegründet.
Gleichzeitig werden heute zunehmend Brücken in integraler Bauweise errichtet. Eine integrale Brücke kommt ohne jegliche Fugen oder Lager aus, weshalb sich ihre Vorteile vor allem in der Instandhaltung und den damit zusammenhängenden Lebenszykluskosten äußern. Letztere spielen heutzutage eine entscheidende Rolle bei der Betrachtung der Gesamtkosten einer Brücke. Das Tragwerk
einer integralen Brücke befindet sich durch das Fehlen von Fugen oder Lagern insbesondere hinsichtlich lateraler Beanspruchungen in ständiger Interaktion mit dem umgebenden Baugrund. Einerseits
wirken Erddrücke und Setzungen des Baugrunds auf das Tragwerk und dessen Gründung ein.
Anderseits werden Zwangskräfte, wie etwa aus temperaturinduzierten Tragwerksverformungen, direkt auf die Gründung übertragen [15]. Sie stellen somit eine zyklische Einwirkung auf die Gründung dar.
In dem von der Stadt Wien initiierten Forschungsprojekt Unteres Hausfeld (kurz: FPUH) wurde eine ganze Reihe von häufig angewendeten Spezialtiefbauverfahren verschiedenen Grundsatz- und Eignungsprüfungen unterzogen. Ein wesentlicher Teil davon waren axiale Probebelastungen an Großbohrpfählen. Zusätzlich wurden als Sonderversuche unter anderem Horizontalverschiebeversuche an Großbohrpfählen unter gleichzeitiger axialer Belastung durchgeführt, um Erkenntnisse für Gründungspfähle integraler Brücken zu erlangen.
In der vorliegenden Arbeit wird nach einer kurzen Einleitung in Kapitel 1 im darauffolgen Kapitel 2 das Forschungsprojekt Unteres Hausfeld im Allgemeinen und dessen Versuchsvariationen im
Speziellen vorgestellt. In Kapitel 3 wird die Thematik der Großbohrpfähle allgemein und insbesondere hinsichtlich lateraler und zyklischer Belastungen mithilfe einer umfangreichen Literaturstudie
beleuchtet. Ebenso werden im Hinblick auf die darauffolgenden Kapitel Probebelastungen an Großbohrpfählen beschrieben.
Den zweiten Teil der Arbeit bilden die Horizontalverschiebeversuche an sich. Zuerst erfolgt in Kapitel 4 die Beschreibung der Versuche sowie aller Grundlagen für die spätere Auswertung. Dafür werden im Speziellen die Baugrundsituation, die Probepfähle, der Versuchsaufbau sowie die Versuchsdurchführung detailliert beschrieben. Dies bildet die Grundlage für die darauffolgende Beschreibung der Auswertung sowie Ergebnisse der Horizontalverschiebeversuche in Kapitel 5.
In Kapitel 5 wird zuerst auf die Methodik der Auswertung eingegangen, ehe dann die Ergebnisse getrennt für beide Ergebnisse präsentiert und beschrieben werden. Dabei werden in einem ersten Schritt die gemessenen Daten dargestellt. In einem zweiten Schritt erfolgt die Aufbereitung dieser Messdaten hinsichtlich Beantwortung der zugrundeliegenden Fragestellungen:
. Wie stellt sich das axiale Trag- und Verformungsverhalten unter dem Einfluss der Horizontalverschiebungszyklen dar?
. Wie sieht das laterale Trag- und Verformungsverhalten infolge der eingeprägten Pfahlkopfverschiebungen aus?
Die Versuchsergebnisse werden schließlich in Diagrammen dargestellt und ausführlich beschrieben.
Abschließend erfolgt in Kapitel 6 eine kritische Beurteilung der Konzeption, Durchführung sowie Auswertung der Horizontalverschiebeversuche. Außerdem werden mögliche weitere Untersuchungen an den erhaltenen Daten sowie eine kurze Zusammenfassung der Ergebnisse angeführt.

Pfahlprobebelastungen, p-y-Kurven, Geotechnik, Spezialtiefbau, Pile-loading, ground engineering