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Empfehlungen des Arbeitskreises Geomesstechnik


Empfehlungen des Arbeitskreises Geomesstechnik


1. Aufl.

from: Deutsche Gesellschaft für Geotechnik

79,99 €

Publisher: Ernst & Sohn
Format PDF
Published: 09.09.2021
ISBN/EAN: 9783433610817
Language: deutsch
Number of pages: 432

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Descriptions

Messtechnische Überwachungen von Bauprojekten haben in den letzten Jahren hinsichtlich Methoden und Techniken eine intensive Weiterentwicklung durchlaufen. Die Geomesstechnik, als interdisziplinäres Zusammenwirken von Geotechnik und Ingenieurgeodäsie, trägt in zunehmendem Maß zur Lösung geotechnischer Fragestellungen mithilfe messtechnischer Methoden bei. In der Baupraxis sind geotechnische und geodätische Überwachungsmessverfahren in vielfacher Weise zusammengewachsen und auch die normativen Regelungen, zum Beispiel zur Beobachtungsmethode und dem Qualitätsmanagement, haben zur wachsenden Bedeutung der Geomesstechnik beigetragen. <br> Den Grundüberlegungen zur Geomesstechnik und zur Zielsetzung geotechnischer Messungen entsprechend folgt der Aufbau dieser Empfehlungen dem strukturiert sinnvollen Vorgehen des Planungsprozesses bei einer projektspezifischen Messaufgabe: Ausgehend von Überlegungen zu den zu erfassenden Messgrößen und den zur Erfassung dieser Messgrößen einzusetzenden Messsystemen und -verfahren werden das Datenmanagement, also Aspekte der Datenerfassung, -übertragung und -sicherung sowie die Datenauswertung, also der Prozess der Datenaufbereitung, -analyse und Visualisierung behandelt. Die grundsätzlichen bzw. anwendungsspezifischen Empfehlungen zur Erstellung von Messprogrammen werden durch Fallbeispiele, die best practice-Anwendungen zeigen, verdeutlicht. Auch Aspekte der Qualitätssicherung sowie vertragliche Rahmenbedingungen werden angesprochen. In der Summe bekommt damit der Anwender einen Leitfaden an die Hand, der alle wesentlichen Aspekte der Geomesstechnik nach dem Stand der Technik im Detail behandelt.<br>
<p>Widmung v</p> <p>Vorwort der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V. xiii</p> <p>Vorwort des DVW Arbeitskreises 4 „Ingenieurgeodäsie“ xv</p> <p>Vorwort der Obfrau/des Obmanns des Arbeitskreises xvii</p> <p>Einführung xxi</p> <p>Abkürzungsverzeichnis xxv</p> <p>Verwendete Größen und ihre Formelzeichen xxix</p> <p>Abbildungsverzeichnis xxxi</p> <p>Tabellenverzeichnis xxxvii</p> <p><b>1 Geomesstechnik </b><b><i>1</i></b></p> <p>1.1 Ziele der Geomesstechnik <i>1</i></p> <p>1.2 Sensibilitat, Transparenz, Akzeptanz <i>2</i></p> <p>1.3 Normative Regelung <i>3</i></p> <p>1.4 Ganzheitliche Entwicklung und Umsetzung vonMessprojekten <i>5</i></p> <p>1.5 Risikomanagement <i>7</i></p> <p>1.5.1 Projektubergreifendes Risikomanagement <i>7</i></p> <p>1.5.2 Georisikomanagement <i>10</i></p> <p>1.5.3 Aufgaben der Geomesstechnik im Rahmen</p> <p>des Georisikomanagements <i>12</i></p> <p>Literatur <i>13</i></p> <p><b>2 Zielsetzung geotechnischer Messungen </b><b><i>15</i></b></p> <p>2.1 Grundsatzliches <i>15</i></p> <p>2.2 Erkundungsphase <i>15</i></p> <p>2.3 Beobachtungsmethode <i>18</i></p> <p>2.4 Beweissicherung <i>19</i></p> <p>2.5 Qualitatssicherung fur Baumasnahmen <i>20</i></p> <p>2.5.1 Qualitatssicherung im Erdbau <i>20</i></p> <p>2.5.2 Qualitatssicherung im Spezialtiefbau <i>21</i></p> <p>2.6 Steuerung von Bauprozessen <i>22</i></p> <p>2.7 Beobachtung des Betriebszustandes von Bauwerken <i>25</i></p> <p>2.8 Beobachtung des Stilllegungs- und Nachbetriebszustandes <i>25</i></p> <p>2.8.1 Beobachtung des Stilllegungszustandes <i>26</i></p> <p>2.8.2 Beobachtung des Nachbetriebszustandes <i>26</i></p> <p>2.9 Beobachtung naturbedingter Gefahrdungen und Fruhwarnung <i>27</i></p> <p>Literatur <i>28</i></p> <p><b>3 Messgrößen </b><b>31</b></p> <p>3.1 Allgemeines <i>31</i></p> <p>3.2 Bezugssysteme (Raumbezug) <i>31</i></p> <p>3.2.1 Definition von Bezugssystemen <i>31</i></p> <p>3.2.2 Amtliche Bezugssysteme <i>34</i></p> <p>3.2.3 Lokale Bezugssysteme <i>36</i></p> <p>3.2.4 Bezugssysteme in der Geotechnik <i>38</i></p> <p>3.3 Geometrie <i>40</i></p> <p>3.3.1 Verschiebungen im Raum <i>41</i></p> <p>3.3.2 Konvergenzen <i>41</i></p> <p>3.3.3 Neigungen <i>42</i></p> <p>3.3.4 Deformationen und Verzerrungen <i>42</i></p> <p>3.3.5 Schwingungen <i>43</i></p> <p>3.4 Mechanik <i>43</i></p> <p>3.4.1 Krafte <i>44</i></p> <p>3.4.2 Spannungen (inkl. Porenwasserdruck) <i>44</i></p> <p>3.5 GeophysikalischeMessgrosen <i>47</i></p> <p>3.6 Umwelt <i>47</i></p> <p>3.6.1 Temperatur <i>47</i></p> <p>3.6.2 Luftdruck <i>48</i></p> <p>3.6.3 Weitere Einflussgrosen <i>48</i></p> <p>3.7 Volumenstrome <i>49</i></p> <p>Literatur <i>49</i></p> <p><b>4 Messsysteme und -verfahren </b><b><i>51</i></b></p> <p>4.1 Begriffe und Methoden <i>51</i></p> <p>4.2 Messprinzipien <i>53</i></p> <p>4.2.1 Geometrie <i>54</i></p> <p>4.2.2 Kinematik <i>65</i></p> <p>4.2.3 Mechanik <i>66</i></p> <p>4.2.4 Temperatur <i>72</i></p> <p>4.3 Messsysteme <i>74</i></p> <p>4.3.1 Geometrie <i>74</i></p> <p>4.3.2 Mechanik <i>107</i></p> <p>4.3.3 Grundwasserstand und Porenwasserdruck <i>123</i></p> <p>4.3.4 Meteorologie <i>131</i></p> <p>4.3.5 Temperaturen und Temperaturverteilung <i>131</i></p> <p>4.3.6 Volumenstrome <i>134</i></p> <p>4.3.7 Geophysik <i>137</i></p> <p>4.4 Kalibrierung von Messsystemen <i>143</i></p> <p>4.4.1 Definition der Kalibrierung <i>143</i></p> <p>4.4.2 Werkskalibrierung <i>144</i></p> <p>4.4.3 Kalibrierkonzepte <i>145</i></p> <p>4.4.4 Vorgehensweise bei der Kalibrierung <i>146</i></p> <p>4.4.5 Bewertung der Kalibrierergebnisse <i>147</i></p> <p>4.5 Langzeitstabilitat vonMesssystemen <i>148</i></p> <p>4.5.1 Vorbemerkungen <i>148</i></p> <p>4.5.2 Empfehlungen zur Gewahrleistung einer langjahrigen Betriebsdauer und Stabilitat vonMesssystemen <i>149</i></p> <p>4.5.3 Uberprufung der Messsysteme <i>150</i></p> <p>4.5.4 Wartung <i>152</i></p> <p>4.6 Qualitatsbewertungen der Messungen <i>153</i></p> <p>4.6.1 Motivation und Herangehensweise <i>153</i></p> <p>4.6.2 Grundzuge der statistischen Qualitatsbewertung <i>154</i></p> <p>4.6.3 Messunsicherheitsbewertung nach GUM <i>168</i></p> <p>4.6.4 Weitere Methoden zur Bestimmung der Messunsicherheit <i>177</i></p> <p>4.6.5 Toleranz und Messgenauigkeit <i>178</i></p> <p>Literatur <i>183</i></p> <p><b>5 Grundsätze bei der Erstellung von Messprogrammen </b><b><i>195</i></b></p> <p>5.1 Bestandteile des Messprogramms <i>195</i></p> <p>5.2 Definition der allgemeinen Projektbedingungen und Messziele <i>196</i></p> <p>5.3 Herausarbeiten der geotechnisch relevanten Fragestellungen <i>197</i></p> <p>5.4 Messgrosen <i>198</i></p> <p>5.4.1 Definition der zu erfassenden Messgrosen <i>198</i></p> <p>5.4.2 Anforderungen an Messbereich und Messunsicherheit <i>198</i></p> <p>5.4.3 Anforderungen an die raumliche Auflosung der Information <i>199</i></p> <p>5.5 Messkonzept <i>199</i></p> <p>5.5.1 Messtechnische Instrumentierung <i>199</i></p> <p>5.5.2 Raumliche Verteilung der Messpunkte <i>200</i></p> <p>5.5.3 Zeitplan der Messungen <i>201</i></p> <p>5.6 Auswertekonzept <i>202</i></p> <p>5.6.1 Auswertung der Messdaten, Reaktionszeit <i>202</i></p> <p>5.6.2 Archivierung <i>202</i></p> <p>5.7 Erwartungsgemases Verhalten und Reaktionsstufen <i>203</i></p> <p>5.7.1 Erwartungsgemases Verhalten <i>203</i></p> <p>5.7.2 Schwellen-, Eingreif- und Alarmwerte <i>204</i></p> <p>5.7.3 Ermittlung von Schwellen-, Eingreif- und Alarmwerten <i>206</i></p> <p>Literatur <i>207</i></p> <p><b>6 Entwurf von Messprogrammen </b><b><i>209</i></b></p> <p>6.1 Auffullungen und Schuttungen <i>209</i></p> <p>6.1.1 Ziel des Messprogramms <i>209</i></p> <p>6.1.2 Aufgabenstellung <i>209</i></p> <p>6.1.3 Messungen <i>210</i></p> <p>6.1.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>213</i></p> <p>6.1.5 Hinweise zur Verarbeitung der Messdaten <i>214</i></p> <p>6.1.6 Fallbeispiel <i>214</i></p> <p>6.2 Baugruben <i>217</i></p> <p>6.2.1 Ziel des Messprogramms <i>218</i></p> <p>6.2.2 Aufgabenstellung <i>218</i></p> <p>6.2.3 Messungen <i>219</i></p> <p>6.2.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>221</i></p> <p>6.2.5 Hinweise zur Verarbeitung der Messdaten <i>221</i></p> <p>6.2.6 Fallbeispiel <i>221</i></p> <p>6.3 Grundungen und Baugrundverbesserungen <i>224</i></p> <p>6.3.1 Ziel des Messprogramms <i>224</i></p> <p>6.3.2 Aufgabenstellung <i>226</i></p> <p>6.3.3 Messungen <i>226</i></p> <p>6.3.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>230</i></p> <p>6.3.5 Hinweise zur Verarbeitung der Messdaten <i>230</i></p> <p>6.3.6 Fallbeispiel 1 <i>230</i></p> <p>6.3.7 Fallbeispiel 2 <i>232</i></p> <p>6.4 Hange und Boschungen <i>237</i></p> <p>6.4.1 Ziel des Messprogramms <i>237</i></p> <p>6.4.2 Aufgabenstellung <i>238</i></p> <p>6.4.3 Messungen <i>239</i></p> <p>6.4.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>244</i></p> <p>6.4.5 Hinweise zur Verarbeitung der Messdaten <i>245</i></p> <p>6.4.6 Fallbeispiel: Einschnittsboschung <i>245</i></p> <p>6.4.7 Fallbeispiel: Rutschhang (Hangrutschung) <i>248</i></p> <p>6.5 Talsperren, Damme und Deiche <i>251</i></p> <p>6.5.1 Ziel des Messprogramms <i>251</i></p> <p>6.5.2 Aufgaben- bzw. Problemstellung <i>252</i></p> <p>6.5.3 Messungen <i>254</i></p> <p>6.5.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>260</i></p> <p>6.5.5 Hinweise zur Verarbeitung der Messdaten <i>260</i></p> <p>6.5.6 Fallbeispiel <i>261</i></p> <p>6.6 Tunnel <i>263</i></p> <p>6.6.1 Ziel des Messprogramms <i>263</i></p> <p>6.6.2 Untertagige Messungen <i>264</i></p> <p>6.6.3 Zu erfassende obertagige Messdaten <i>269</i></p> <p>6.6.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>271</i></p> <p>6.6.5 Hinweise zur Verarbeitung der Messdaten <i>272</i></p> <p>6.7 Untertagiger Hohlraumbau <i>272</i></p> <p>6.7.1 Ziel <i>272</i></p> <p>6.7.2 Aufgaben- bzw. Problemstellung <i>273</i></p> <p>6.7.3 Messungen <i>274</i></p> <p>6.7.4 Fallbeispiel <i>281</i></p> <p>6.8 Kaimauern und Kajen <i>284</i></p> <p>6.8.1 Ziel des Messprogramms <i>284</i></p> <p>6.8.2 Aufgaben- bzw. Problemstellung <i>284</i></p> <p>6.8.3 Messungen <i>286</i></p> <p>6.8.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>289</i></p> <p>6.8.5 Fallbeispiel <i>289</i></p> <p>6.9 Offshorebauwerke <i>291</i></p> <p>6.9.1 Ziel des Messprogramms <i>291</i></p> <p>6.9.2 Aufgabenstellung <i>292</i></p> <p>6.9.3 Messungen <i>293</i></p> <p>6.9.4 Auswertung und Interpretation der Ergebnisse <i>296</i></p> <p>6.9.5 Hinweise zur Verarbeitung der Messdaten <i>296</i></p> <p>6.9.6 Fallbeispiel <i>296</i></p> <p>Literatur <i>299</i></p> <p><b>7 Datenmanagement </b><b><i>305</i></b></p> <p>7.1 Gliederung in verschiedene Funktionsebenen <i>305</i></p> <p>7.1.1 Sensorebene <i>305</i></p> <p>7.1.2 Datenerfassungsebene <i>306</i></p> <p>7.1.3 Auswerteebene <i>307</i></p> <p>7.2 Datenerfassung <i>308</i></p> <p>7.2.1 Messprotokoll, Handmessgerate <i>308</i></p> <p>7.2.2 Mobile Messgerate mit Speicherfunktion <i>308</i></p> <p>7.2.3 Stationare Logger und Messanlagen, Mess-PCs <i>308</i></p> <p>7.2.4 Messtechnischer Bericht und Darstellung der Messdaten <i>310</i></p> <p>7.3 Datenubertragung <i>310</i></p> <p>7.3.1 Messwertubertragung von der Sensorebene zur Datenerfassungsebene <i>310</i></p> <p>7.3.2 Datenubertragung zwischen Datenerfassungs- und Auswerteebene <i>313</i></p> <p>7.4 Datensicherung und -archivierung <i>315</i></p> <p>7.4.1 Datensicherung <i>315</i></p> <p>7.4.2 Datenarchivierung <i>316</i></p> <p>Literatur <i>316</i></p> <p><b>8 Datenauswertung: Datenaufbereitung, Datenanalyse und Visualisierung </b><b><i>317</i></b></p> <p>8.1 Datenaufbereitung <i>318</i></p> <p>8.1.1 Datensichtung (Plausibilitatsprufung) <i>318</i></p> <p>8.1.2 Bereinigung <i>319</i></p> <p>8.2 Auswertung von kontinuierlichen Messungen <i>320</i></p> <p>8.2.1 Einfuhrung und Aufgabenstellung <i>320</i></p> <p>8.2.2 Charakterisierung einer Zeitreihe <i>321</i></p> <p>8.2.3 Parameter einer Zeitreihe <i>324</i></p> <p>8.2.4 Voranalyse von Zeitreihen <i>325</i></p> <p>8.2.5 Betrachtung mehrerer Zeitreihen <i>328</i></p> <p>8.2.6 Suche nach Periodizitaten <i>331</i></p> <p>8.3 Visualisierung <i>334</i></p> <p>8.3.1 Grundsatze <i>334</i></p> <p>8.3.2 Darstellung von Zeitreihen <i>335</i></p> <p>8.3.3 Isolinien- und Tensordarstellungen <i>336</i></p> <p>Literatur <i>338</i></p> <p><b>9 Qualitätssicherung und vertragliche Rahmenbedingungen </b><b><i>341</i></b></p> <p>9.1 Planung messtechnischer Leistungen <i>341</i></p> <p>9.2 Ausschreibung und Vergabe von Ausrustungs-, Messund Auswerteleistungen <i>342</i></p> <p>Literatur <i>345</i></p> <p>Anhang A Kurzbiografien der derzeitigen Mitglieder des Arbeitskreises <i>347</i></p> <p>Literatur <i>353</i></p> <p>Stichwortverzeichnis <i>371</i></p>
Der Arbeitskreis 2.10 ist ein gemeinsamer Arbeitskreis der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT) und der Gesellschaft für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement e. V. (DVW) und wurde mit dem Ziel gegründet, Empfehlungen für die Installation und den Einsatz von Messgeräten sowie die Auswertung der gewonnenen Ergebnisse bei geotechnischen Bauvorhaben auszuarbeiten. Der Arbeitskreis ist interdisziplinär zusammengesetzt und sichert so den Zugriff auf das Fachwissen in den Disziplinen Geomechanik, Geodäsie und Geotechnik.

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