Prognose und Bewertung von Bauwerkserschütterungen infolge Tiefbauarbeiten

Bei Tiefbauarbeiten wird häufig rammend oder vibrierend auf den Baugrund eingewirkt. Hierdurch entstehen Erschütterungswellen, die sich im Baugrund ausbreiten und auf im Umfeld befindliche Bauwerke übertragen werden. Die Frage, welche Erschütterungsintensitäten in Bauwerken abhängig von Art und Intensität der Einwirkung, Abstand zum Bauwerk, Baugrundverhältnissen und Bauwerkseigenschaften zu erwarten sind und ob dadurch Schäden entstehen können, ist baupraktisch von großer Bedeutung. Es werden grundlegende Zusammenhänge erläutert und empirisch basierte Prognoseverfahren für verschiedene Bauverfahren (Vibrations- und Schlagrammung, Vibrationsverdichtung, Tiefenrüttlung) zusammengestellt. Hiermit lässt sich die maximale Schwinggeschwindigkeitsamplitude im Boden bzw. an einem Fundament abschätzen. Auf die Übertragung von Erschütterungen innerhalb des Bauwerks, also vom Fundament auf Decken und Wände, wird ebenfalls eingegangen. Durch Gegenüberstellung von Prognosewerten mit in DIN 4150 Teil 3 angegebenen Anhaltswerten lassen sich Erschütterungen hinsichtlich ihrer potenziellen Schadensrelevanz beurteilen. Ergänzend wird auch die Abschätzung von Baugrundsetzungen infolge Erschütterungseinwirkung thematisiert. Mit den dargestellten Ansätzen ist es möglich, den erforderlichen bzw. empfehlenswerten Mindestabstand eines Baugeräts von einem vorhandenen Bauwerk zu bestimmen.

Prediction and assessment of building vibrations due to ground works
In ground works hammer strokes or vibrations often act on the subsoil. This generates vibration waves which propagate through the subsoil and are transferred to adjacent buildings. The questions, which vibration intensities originate in buildings dependent on the intensity of the ground work, the distance to the building, the subsoil conditions and the building features and whether building damages have to be expected, are of immense practical relevance. In the paper, basic relationships are explained and empirical prediction approaches for different types of ground works (vibratory and impact driving, vibratory compaction, deep vibro compaction) are presented, which make the estimation of peak particle velocities in the ground below or directly at footings possible. The transfer of vibrations inside a building, i.e. from the footings to walls or floor slabs, is also considered. By comparison of predicted values with indicative values given in DIN 4150-3, vibrations can be assessed with regard to potential damages. Complementary, the estimation of settlements due to ground vibrations is dealt with. The presented approaches enable the determination of required or recommendable minimum distances of a ground work device from existing buildings.