Anlass: Der Nachweis des hydraulischen Grundbruchs wird oft mit Hilfe von Rechenprogrammen geführt, ohne dass sich der Anwender über das dabei verwendete Rechenverfahren im Klaren ist. Wenn dabei der Nachweis vereinfacht unter der Annahme eines linearen Druckabbaus längs der Baugrubenwand geführt wird, liegt man praktisch immer auf der unsicheren Seite. Realitätsnäher sind Berechnungen mit Auswertung des sich für die konkrete Geometrie ergebenden Strömungsnetzes, wobei die Betrachtungen allerdings auch hier meist auf ebene Verhältnisse beschränkt bleiben. Dabei ist bekannt, dass bei bestimmten Baugrubengeometrien und insbesondere in den Eckbereichen durch die räumliche Anströmsituation eine Erhöhung der Einbindetiefe des Verbaus zwingend gegeben ist. Deutlich geworden ist dies bei der technischen Bearbeitung eines aktuellen lnfrastrukturprojekts, was die beteiligte Firma zum Anlass nahm, dieses Forschungsprojekt anzustoßen, an dem sie sich sowohl finanziell als auch durch eigenen Personaleinsatz sowie die Bereitstellung einer entsprechenden Softwarelizenz beteiligte. Die gängigen Vorschriften und Empfehlungen zur Berechnung von Baugruben im Grundwasser beschränken sich nämlich hinsichtlich der Geometrieabhängigkeit und der dreidimensionalen Strömungsverhältnisse auf verbale Hinweise und Literaturverweise, ohne eine konkrete Berechnungsvorschrift anzugeben. Ziel: Ziel des Forschungsvorhabens war es, die maßgebenden Vorgänge beim hydraulischen Grundbruch bodenmechanisch korrekt zu beschreiben und daraus abgeleitet die maßgebenden Bruchkörpergeometrien zu finden. Darauf aufbauend wurden dann für typische und häufig wiederkehrende Baugrundsituationen Bemessungsdiagramme aufgestellt, die es dem Anwender erlauben, den Nachweis des hydraulischen Grundbruchs unter Beachtung der Baugrubengeometrie und der hydraulischen Randbedingungen schnell und vor allem sicher führen zu können, ohne dazu aufwändige Strömungsberechnungen durchführen zu müssen. Arbeitsplan: Zunächst erfolgte eine Auswertung und Bewertung der aus der Literatur bekannten Ansätze. Im Weiteren wurden mit umfangreichen zwei- und dreidimensionalen Strömungsberechnungen zunächst die maßgebenden Bruchkörpergeometrien insbesondere im Eckbereich von Baugruben herausgefunden. Nach Festlegung der Bruchkörpergeometrie wurden die Berechnungen zur Erstellung der Bemessungsdiagramme durchgeführt. Dazu wurden dreidimensionale Finite Elemente Berechnungen zur Festlegung des Strömungsnetzes in Abhängigkeit der Baugrubengeometrie und der Mächtigkeit des Grundwasserleiters durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in das Nachweisschema für den hydraulischen Grundbruch übertragen.
