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Kapitel 5 Wasserhaltung - lehrbuch-baubetrieb.de

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Proporowitz, Armin (Hrsg.)
„Baubetrieb – Bauverfahren“
Fachbuchverlag Leipzig 2008
Antworten auf die Kontrollfragen
Kapitel 5 Wasserhaltung
5.1
Grundwasser ist wie Schichtenwasser eine Erscheinungsform des unterirdischen
Wassers. Grundwasser tritt immer auf, während Schichtenwasser Jahreszeitlich und
niederschlagsbedingt nur zeitweise auftritt.
(Siehe Abschnitt 5.3)
5.2
Ein Grundwasserleiter (auch Aquifer) ist ein Gesteinskörper mit Hohlräumen, der zur
Leitung von Grundwasser geeignet ist. Ein Grundwasserstauer besteht aus
undurchlässigen Bodenschichten.
(Siehe Abschnitt 5.3)
5.3
Die Höhe des Grundwasserspiegels kann vereinfacht mit Lichtlot und „Brunnenpfeife“
ermittelt werden.
(Siehe Abschnitt 5.3 und Bilder 5.1 und 5.2)
5.4
Die Fließrichtung des Grundwassers kann mit Hilfe des „hydrologischen Dreiecks“
ermittelt werden.
(Siehe Abschnitt 5.3 und Bilder 5.1 und 5.2)
5.5
In gut durchlässigen Böden (Kies, Sand) wird die Wasserbewegung allein
die Schwerkraft beeinflusst. Bei gering durchlässigen Böden (Schluff) ist der
Wasserandrang durch Schwerkraft zu gering und muss durch Vakuum oder
Druckluft unterstützt werden. In feinem Schluff und Ton kann Wasser
nur
zusätzliche elektrische Feldkräfte entzogen werden.
durch
durch
(Siehe Abschnitt 5.4)
5.6
Mehrere, in Staffeln angeordnete Flachbrunnen.
(Siehe Abschnitt 5.4 und Bild 5.5)
5.7
Beim „Wellpointverfahren“ werden Filterrohre in den Boden eingespült, aus denen das
Wasser über Saugpumpen den Entwässerungsleitungen zugeführt wird
(Nadelbrunnen. Bei der Dimensionierung der Saugrohre sollte man eine
Wassergeschwindigkeit v = 1,0 bis 1,5 wählen. Bei größeren Tiefen sind Staffelungen
anzuwenden.
(Siehe Abschnitt 5.4 und Bild 5.10)
5.8
Q = A ⋅v
Q = Gesamtwassermenge pro Zeiteinheit, m³/s
A = Fläche, m²
v = Geschwindigkeit, m/s
(Siehe Abschnitt 5.6 und Formel 5.7)
1
Proporowitz, Armin (Hrsg.)
„Baubetrieb – Bauverfahren“
Fachbuchverlag Leipzig 2008
Antworten auf die Kontrollfragen
5.9
vollkommener Brunnen
(Siehe Abschnitt 5.4)
5.10
Nach SICHARDT wird das Fassungsvermögen eines Einzelbrunnen wie folgt definiert:
q = 2 ⋅ π ⋅ r ⋅ ht ⋅
kf
15
q = Fördermenge m³
r = Brunnenradius, m
h = Höhe von Brunnenunterkante bis zum Wasserstauer, m
kf = Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens, m/s
(Siehe Abschnitt 5.6 und Formel 5.11)
5.11
In vermindert durchlässigen Schluff- und Feinsandböden, in denen das
Vakuumverfahren nicht mehr möglich ist, kann mit dem Elektroosmoseverfahren
gearbeitet werden. Hier wird der Elektrostrom zwischen Anode und Kathode
ausgenutzt, der eine Verbesserung der Strömung in diesen gering durchlässigen
Böden herbeiführt. Außerhalb der zu entwässernden Zone befinden sich die Anoden,
während die Filterrohre als Kathoden verwendet werden.
(Siehe Abschnitt 5.5.2 und Bild 5.13)
5.12
s = H −h
R = 3000 ⋅ s ⋅ k f
s = Absenkung, m
H = Höhe der wasserführenden Schicht von Brunnenoberkante bis zum
Wasserstauer, m
H = Höhe von Brunnenunterkante bis zum Wasserstauer, m
R = Reichweite des Absenktrichters, m
kf = Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens, m/s
(Siehe Abschnitt 5.6 und Formel 5.10 sowie Bilder 5.16 und 5.17)
5.13
In Abhängigkeit der Absenktiefe wird zwischen offener und geschlossener
Wasserhaltung unterschieden. Bei der offenen Grundwasserabsenkung ist das
Wasser bei der Absenkung in der Baugrube sichtbar. Das anfallende Grundwasser
wird mit dem Niederschlagswasser, evtl. Schichtenwasser in Gräben gesammelt und
dem Pumpensumpf zugeführt.
Bei der geschlossenen Wasserhaltung erfolgt die Absenkung im geschlossenen
Erdkörper. Die geschlossene Wasserhaltung wird mit abgeteuften Brunnen, denen
das Wasser infolge Schwerkraft zuläuft, und Unterwasserpumpen betrieben. Wenn
die Schwerkraft nicht ausreicht, um das Wasser dem Brunnen zufließen zu lassen, ist
für eine Grundwasserabsenkung der Aufbau eines Vakuums im Boden erforderlich.
Voraussetzung für den Einsatz ist eine praktisch luftundurchlässige Deckschicht oder
bei Böschungen eine Spritzbeton- oder Folienabdeckung.
(Siehe Abschnitt 5.4)
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Proporowitz, Armin (Hrsg.)
„Baubetrieb – Bauverfahren“
Fachbuchverlag Leipzig 2008
Antworten auf die Kontrollfragen
5.14
Schnittpunkt zwischen Zuströmung und Fassungsvermögen
(Siehe Abschnitt 5.6 und Bild 5.19)
5.15
steiler
(Siehe Abschnitt 5.6 und Bilder 5.16 und 5.17)
3
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