| Vorwort | 6 |
| Inhalt | 8 |
| 1 Einführung: Aufgaben und Ziele der Bodenmechanik | 14 |
| 1.1 Entwurf eines Bauwerks – Rolle der Geotechnik im Bauingenieurwesen | 14 |
| 1.2 Boden- und Felsmechanik als Teil des Bauingenieurwesens | 16 |
| 1.3 Beispiel für ein Bauprojekt: Beschreibung | 17 |
| 2 Geologische Grundlagen | 20 |
| 2.1 Nutzen geologischer Informationen für Bauprojekte | 20 |
| 2.2 Allgemeine geologische Grundlagen | 22 |
| 2.2.1 Aufbau der Erde im Überblick | 22 |
| 2.2.2 Geologische Zeitrechnung | 24 |
| 2.3 Hydrogeologische Grundlagen | 29 |
| 2.3.1 Kreislauf des Wassers, Bilanzgleichung | 29 |
| 2.3.2 Wasser im Untergrund | 30 |
| 2.3.3 Grundwasserleiter | 31 |
| 2.3.4 Quellen | 33 |
| 2.4 Minerale | 33 |
| 2.4.1 Systematik der Minerale | 34 |
| 2.4.2 Mineralbestimmung auf Grundlage physikalischer Eigenschaften | 38 |
| 2.4.3 Gesteinsbildende Minerale | 40 |
| 2.5 Gesteine | 40 |
| 2.5.1 Kreislauf der Gesteine | 41 |
| 2.5.2 Gesteinsarten – Überblick | 42 |
| 2.5.2.1 Magmatische Gesteine | 42 |
| 2.5.2.2 Sedimentgesteine | 43 |
| 2.5.2.3 Metamorphite | 45 |
| 3 Baugrund (Gebirge) | 47 |
| 3.1 Fels | 47 |
| 3.1.1 Gesteinsbestimmung | 47 |
| 3.1.1.1 Struktur | 47 |
| 3.1.1.2 Textur | 48 |
| 3.1.1.3 Gesteinsbestimmung an Handstücken | 48 |
| 3.1.2 Gestein-Fels-Gebirge | 52 |
| 3.1.3 Benennung und Beschreibung von Fels | 52 |
| 3.1.3.1 Benennung und Beschreibung des Gesteins | 53 |
| 3.1.3.2 Verwitterungsgrad | 55 |
| 3.1.3.3 Trennflächengefüge | 55 |
| 3.1.4 Gebirgsklassifizierung mit dem Q-System (Quality-System) | 57 |
| 3.1.5 Berechnung von Gebirgskennwerten, Gebirgsklassifizierung GSI | 60 |
| 3.2 Böden (Lockergesteine) | 63 |
| 3.2.1 Unterscheidungskriterien | 63 |
| 3.2.2 Benennung und Beschreibung | 65 |
| 4 Erkundung und Untersuchung von Boden und Fels in situ | 68 |
| 4.1 Vorbereitung, Planung | 68 |
| 4.1.1 Grundlagen – Aufgabenstellung | 68 |
| 4.1.2 Planungshinweise, Informationsquellen | 70 |
| 4.1.3 Geologische Karten | 71 |
| 4.2 Baugrunderkundung | 73 |
| 4.2.1 Geotechnische Kategorien | 74 |
| 4.2.2 Umfang der Erkundung | 75 |
| 4.2.3 Erkundungsarten | 79 |
| 4.2.3.1 Direkte Aufschlüsse, Probenahme | 79 |
| 4.2.3.2 Indirekte Verfahren: Sondierungen | 84 |
| 5 Kennwerte von Boden und Fels | 88 |
| 5.1 Klassifikationskennwerte | 88 |
| 5.1.1 Stoffbestand | 88 |
| 5.1.1.1 Phasenzusammensetzung | 88 |
| 5.1.1.2 Beimengungen | 94 |
| 5.1.1.3 Korngrößenverteilung | 95 |
| 5.1.2 Stoffzustand: Grenzwerte des Stoffbestands | 98 |
| 5.1.2.1 Konsistenzgrenzen bindiger Böden | 99 |
| 5.1.2.2 Grenzen der Lagerungsdichte | 103 |
| 5.1.3 Klassifizierung – Bodengruppen nach DIN 18196 | 104 |
| 5.2 Gütekontrolle im Erdbau, Verdichtung | 106 |
| 5.2.1 Proctorkennwerte | 106 |
| 5.2.2 Verdichtungskontrolle | 107 |
| 5.3 Mechanische und hydraulische Größen | 111 |
| 5.3.1 Strömung | 111 |
| 5.3.2 Spannungen und Kräfte | 112 |
| 5.3.2.1 Mohrscher Kreis | 112 |
| 5.3.2.2 Wirksame Spannung | 113 |
| 5.3.2.3 Eigengewicht des Bodens | 115 |
| 5.3.3 Verformungsmaße | 116 |
| 5.4 Durchlässigkeit | 117 |
| 5.4.1 Grundlagen | 117 |
| 5.4.2 Experimentelle Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwerts | 118 |
| 5.5 Scherfestigkeit | 123 |
| 5.5.1 Grundlagen | 123 |
| 5.5.1.1 Bruchbedingung | 123 |
| 5.5.1.2 Einflüsse auf ? und c | 126 |
| 5.5.2 Experimentelle Ermittlung | 129 |
| 5.5.2.1 Direktscherversuch | 129 |
| 5.5.2.2 Einaxiale Druckfestigkeit | 130 |
| 5.5.2.3 Triaxialversuch | 130 |
| 5.6 Zusammendrückbarkeit | 133 |
| 5.6.1 Grundlagen | 133 |
| 5.6.2 Druck-Setzungs-Linie: Kennwertansätze | 134 |
| 5.6.3 Zeit-Zusammendrückungs-Verhalten | 138 |
| 5.6.4 Experimentelle Bestimmung - Ödometerversuch | 143 |
| 5.6.5 Plattendruckversuch | 144 |
| 5.7 Klassifizierungskriterien | 145 |
| 5.7.1 Homogenbereiche zur Leistungsbeschreibung | 146 |
| 5.7.2 Frostempfindlichkeit | 147 |
| 5.8 Mittlere Kennwerte, Korrelationen | 151 |
| 5.8.1 Näherungen für nichtbindige Böden | 151 |
| 5.8.2 Bindige Böden | 152 |
| 6 Strömung und Transport | 160 |
| 6.1 Strömungskraft | 160 |
| 6.2 Beschreibung von Strömungsfeldern | 160 |
| 6.3 Filterstabilität | 164 |
| 7 Tragfähigkeit | 166 |
| 7.1 Grundlagen | 166 |
| 7.1.1 Grenzzustand der Tragfähigkeit in der Boden und Felsmechanik | 166 |
| 7.1.2 Idealisierung von Phänomenen | 166 |
| 7.1.3 Kritisches Hauptspannungsverhältnis – Grenzzustände | 167 |
| 7.2 Erddruck | 169 |
| 7.2.1 Einführung | 169 |
| 7.2.1.1 Arten des Erddrucks | 169 |
| 7.2.1.2 Erddruckneigung | 171 |
| 7.2.2 Grundlagen der Berechnung | 173 |
| 7.2.2.1 Verfahren mit Gleitflächen | 173 |
| 7.2.2.2 Untersuchung des Spannungszustands | 177 |
| 7.2.3 Aktiver Erddruck | 178 |
| 7.2.3.1 Grafische Verfahren | 179 |
| 7.2.3.2 Analytische Berechnung – Erddruckbeiwerte | 180 |
| 7.2.4 Passiver Erddruck | 188 |
| 7.2.4.1 Grundlagen der Berechnung | 188 |
| 7.2.4.2 Erdruckbeiwerte, ebener Fall | 189 |
| 7.2.4.3 Räumlicher passiver Erddruck | 194 |
| 7.2.5 Erdruhedruck | 194 |
| 7.2.5.1 Grundlagen | 194 |
| 7.2.5.2 Erddruckbeiwert K_0gh | 194 |
| 7.2.5.3 Vorbelastete Böden, Kohäsion | 195 |
| 7.2.6 Zwischenwerte, Sonderfälle des Erddrucks | 195 |
| 7.2.6.1 Mobilisierung des passiven Erddrucks | 195 |
| 7.2.6.2 Verdichtungserddruck | 198 |
| 7.2.6.3 Sonderfall – Silodruck (begrenzte Hinterfüllung) | 199 |
| 7.3 Grundbruch | 199 |
| 7.3.1 Einführung | 199 |
| 7.3.2 Ein einfacher Lösungsansatz | 200 |
| 7.3.3 Allgemeiner Berechnungsansatz | 201 |
| 7.3.3.1 Anforderungen | 201 |
| 7.3.3.2 Tragfähigkeitsbeiwerte, Grundbruchfigur | 203 |
| 7.3.3.3 Nachweisführung | 204 |
| 7.4 Standsicherheit von Böschungen, Geländebruch | 209 |
| 7.4.1 Grundlagen | 209 |
| 7.4.2 Berechnungsgrundlagen bei Gleitrutschungen | 211 |
| 7.4.2.1 Ebene Gleitfläche | 211 |
| 7.4.2.2 Kreisförmige Gleitfläche | 213 |
| 7.4.2.3 Lamellenfreie Kreisgleitfläche mit c' > 0 und ?' > 0 | 215 |
| 7.4.2.4 Beliebige Gleitflächen | 216 |
| 7.4.3 Berechnungsverfahren (Auswahl) | 217 |
| 7.4.3.1 Lamellenverfahren mit Kreisgleitflächen | 218 |
| 7.4.3.2 Starrkörperverfahren | 219 |
| 7.4.3.3 Bemessungshilfen für einfache Fälle | 220 |
| 8 Berechnung von Verformungen des Baugrunds | 222 |
| 8.1 Spannungsausbreitung im Baugrund | 222 |
| 8.1.1 Grundlagen | 222 |
| 8.1.2 Elementare Lösungen | 223 |
| 8.1.3 Berechnung der Spannungsverteilung | 226 |
| 8.2 Berechnung von Setzungen | 232 |
| 8.2.1 Einführung | 232 |
| 8.2.2 Grundlagen der rechnerischen Ermittlung | 232 |
| 8.2.3 Ermittlung der Setzungen auf Grundlage einer Druck-Setzungs-Kurve | 235 |
| 8.2.4 Berechnung der Setzung und Schiefstellung starrer Fundamente | 237 |
| 8.3 Bestimmung des Bettungsmoduls | 240 |
| Literatur | 242 |
| Index | 248 |
