Aufgabe 1 - Lehrstuhl für Grundbau, Boden - Ruhr

Hausarbeit Bodenmechanik & Grundbau – Aufgabe 1
Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik
Seite 1
Ruhr-Universität Bochum
Vorname:
..............................
Name:
..............................
Matr.-Nr.:
..............................
E-mail:
..............................
Studiengang:
..............................
Ausgabedatum: 17.04.2015
Abgabedatum vorlesungsbegleitend: 18.05.2015
Gültigkeit bis: 30.09.2015
Freiwillige studienbegleitende Hausarbeit (PO 2013)
Grundlagen
Bodenmechanik & Grundbau
(Version 7 – Aufgabe 1)
Aufgabe
anerkannt
1
Hausarbeit Bodenmechanik & Grundbau – Aufgabe 1
Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik
Seite 2
Ruhr-Universität Bochum
Regelung zur Bearbeitung der Hausarbeit für die Studiengänge BI BSc., UTRM
BSc. und Geowissenschaften MSc.:
1. Die Hausarbeit im Fach Bodenmechanik & Grundbau“ wird vorlesungsbegleitend in fünf Teilen
”
ausgegeben. Zur Bearbeitung gibt es folgende alternative Möglichkeiten:
(a) Bearbeitung vorlesungsbegleitend ⇒ empfohlen
Um Bonuspunkte für die Modulprüfung zu erhalten, muss die freiwillige studienbegleitende
Hausarbeit - Aufgabe 1 bis spätestens 18.05.2015 abgegeben und als erfolgreich bearbei”
tet“bewertet worden sein. Die Bonuspunkte bleiben auch für folgende Prüfungsversuche bestehen.
(b) Bearbeitung innerhalb eines Semesters
Wird die freiwillige studienbegleitende Hausarbeit nicht bis zum 18.05.2015, aber noch innerhalb des Semesters, bis spätestens 30.09.2015, abgegeben und als erfolgreich bearbeitet“
”
bewertet, werden die Bonuspunkte für die folgenden Prüfungsversuche anerkannt. Nach Ablauf
des Semesters verliert die freiwillige studienbegleitende Hausarbeit ihre Gültigkeit.
2. Falls weniger als 80 % der freiwilligen studienbegleitenden Hausarbeit korrekt bearbeitet werden, gilt
diese Version als insgesamt nicht erfolgreich bearbeitet. Falls mindestens 80 % der freiwilligen studienbegleitenden Hausarbeit korrekt bearbeitet werden, gilt sie als erfolgreich bearbeitet. Es besteht
keine Möglichkeit für eine Nachbesserung einer freiwilligen studienbegleitenden Hausarbeit
nach dem Abgabetermin. Die durchgesehene und mit Korrektureintragungen versehene freiwillige
studienbegleitende Hausarbeit darf an einem vereinbarten Termin eingesehen werden.
3. Die Hausarbeit ist handschriftlich anzufertigen, mit einem Rechner angefertigte Arbeiten werden nicht
gewertet.
4. Die in den Aufgaben zu verwendenden Parameter A,B und C ergeben sich aus der Matrikelnummer
nach folgendem Schlüssel. Der Parameter D ist bereits vorgegeben.
Matrikel-Nr.
Parameter
1
-
0
-
8
-
0
-
-
-
-
-
-
A
B
C
5
D
Aufgabe 1:
Für eine neue Trassenführung soll der anstehende Boden als Erdplanum aufbereitet
werden. Es liegen folgende Labordaten zum vorhandenen Boden vor:
•
•
•
•
•
•
In situ Wassergehalt nach DIN 18121-1 (w = 7,7% + 0,1 * A),
In situ Feuchtdichte nach DIN 18125-1(ρ f = 1,660 g/cm³),
Dichte des Bodens bei lockerster und dichtester Lagerung nach DIN 18126
(ρ max = 1,709 g/cm³ + 0,01 * B , ρ min = 1,399 g/cm³ + 0,01 * C)
Korndichte nach DIN 18124 (ρ S = 2,65 g/cm³),
Labordaten zur Bestimmung der Korngrößenverteilung nach DIN 18123
(Tabelle 1.1),
Labordaten zum Proctorversuch nach DIN 18127 (Tabelle 1.2).
Folgende Aufgabenpunkte sind zu bearbeiten:
a) Ermitteln Sie die Korngrößenverteilung des anstehenden Bodens nach DIN
18123. Werten Sie hierzu Die Daten der Siebanalyse in Tabelle 1.1 aus und
zeichnen Sie die Körnungslinie in Abbildung 1.1 ein.
b) Bestimmen Sie die in situ vorhandene relative, bezogene Lagerungsdichte I D
des Bodens.
c) Bestimmen Sie den optimalen Wassergehalt w Pr und die zugehörige
Proctordichte ρ Pr . Werten Sie hierzu die Daten zum Proctorversuch nach DIN
18127 in Tabelle 1.2 aus und zeichnen Sie die Proctorkurve in Abbildung 1.2
ein. Der verwendete Proctorzylinder weist eine Höhe von 0,12 m und einen
Durchmesser von 0,10 m auf.
d) Bestimmen Sie die Menge an Wasser, die dem Boden vor der Verdichtung pro
m³ zugeführt werden muss, damit eine optimale Verdichtbarkeit erreicht wird.
e) Welchen Sättigungsgrad weist der Boden nach der Verdichtung auf? Gehen
Sie davon aus, dass die Proctordichte ρ Pr erreicht werden konnte und der
korrespondierende Wassergehalt w Pr vorliegt. Zeichnen Sie die zugehörige
Sättigungslinie in Abbildungen 1.2 ein.
Maschenweite [mm]
Siebrückstand [g]
2
0
1
0
0,5
14,0
0,25
192,5
0,125
292,0
0,063
208,0
Tabelle 1.1: Daten zur Bestimmung der Korngrößenverteilung nach DIN 18123
Versuch -Nr.
m f [g]
w [%]
1
1509,5
3,8
2
1665,0 + A
12,8
3
1754,7 + B
17,8
4
1772,3 + C
20,1
Tabelle 1.2: Daten zum Proctorversuch nach DIN 18127
Abbildung 1.1: Diagramm zur Erstellung der Körnungslinie
5
1781,3 + D
23,4
Abbildung 1.2: Diagramm zur Erstellung der Proctorkurve