BS-Theorie: Wasserdruck-Möglicher Fehler

Folgender gedanklicher Fehler kann Ihrerseits beim Stromröhrenansatz allerdings leicht gemacht werden, wenn folgendes System vorliegt:

p1 = γ_w · c

p2 = γ_w · b

Die Durchlässigkeit der Tonschicht beträgt 1·10^-8 m/s und die Durchlässigkeit der Sandschicht beträgt 1·10^-4 m/s. Obwohl das Programm im Rahmen der Potentialtheorie absolut korrekt arbeitet, ist vermutlich die berechnete Wasserdruckdifferenz p1 [kN/m²] nicht die Wasserdruckverteilung, die Sie erwarten. Aufgrund der vorangegangenen Erläuterungen unterstellt das Programm eine spundwandparallele Strömung in einer Stromröhre, die sich vom Grundwasserstand auf der rechten Seite bis zum Grundwasserstand auf der linken Seite erstreckt. Am rechten oberen Rand der Stromröhre herrscht ein Wasserstand, der dem Grundwasserstand (rechts) entspricht. Am linken oberen Rand herrscht ein Wasserstand, der dem Grundwasserstand (links) entspricht. Zwischen diesen beiden Endpunkten wird nun der Druckabbau entsprechend der Potentialtheorie bestimmt. Die daraus resultierende Wasserdruckdifferenz zwischen links und rechts entspricht der Verteilung p1 in obiger Abbildung und ist im Rahmen der Ansätze absolut korrekt.

Wenn jedoch der Grundwasserstand unterhalb der Tonschicht im ungestörten Zustand den gleichen Wert besitzt wie oberhalb der Tonschicht, erhalten Sie mit dieser Berechnung eine völlig falsche Wasserdruckverteilung. Bei dem dargestellten Beispiel wird nämlich der Wasserdruck unter der Tonschicht wesentlich oder besser fast ausschließlich vom Wasserdruck in der Baugrube bestimmt. Wenn der Wasserdruck unterhalb der Tonschicht dem Wasserdruck oberhalb der Tonschicht entsprechen soll, dann muss beim Stromröhrenansatz zwangsläufig unterhalb der Tonschicht auf der rechten Seite ein Potential von

h = a

definiert werden, um die gewünschte Wasserdruckdifferenzverteilung p2 in obiger Abbildung zu erreichen. Das Programm führt Plausibilitätskontrollen durch. Dennoch gibt es Situationen, in denen eine Berechnung ohne zusätzliche Definition eines Potentials unter der Tonschicht sinnvoll ist. Ob die berechnete Wasserdruckdifferenz Ihren Vorstellungen entspricht, lässt sich nach erfolgter Berechnung ganz einfach kontrollieren, indem Sie unter dem Menüeintrag "System / Einstellung Graphik" den Schalter "Differenzwasserdruck" aktivieren. Das Programm stellt dann die Wasserdruckdifferenz zwischen links und rechts der Spundwand dar.