Mechanische Prinzipien - Ingenieurgeologie - page 58

Abb. 3.8 Spannungen in einem horizontalen Schnitt durch das Zweistofsystem „Sand-Wasser“.
Die Normalspannungen setzen sich danach aus der hydrostatischen Spannung und
der Aulast des unter Autrieb stehenden Bodens zusammen. In einem horizontalen
Schnitt durch das Zweistofsystem wird das Gewicht des unter Autrieb stehenden
Kornger ü stes von Korn zu Korn an den Ber ü hrungspunkten der Einzelkörner weiter-
gegeben. Der Porenraum steht unter hydrostatischem Druck, dem Porenwasserdruck
u . Dieser Porenwasserdruck ist bei der Ermittlung der Scherfestigkeit von Böden von
zentraler Bedeutung und stellt eine grundsätzliche Voraussetzung f ü r die Untersu-
chung von Stabilitätsproblemen des Erdbaus dar, wie z. B. der Standsicherheit von
Böschungen oder der Tragfähigkeit von Fundamenten. Da Reibungskräte nur ü ber
das Kornger ü st weitergegeben werden, d ü rfen allein die wirksamen Spannungen ˃' bei
der Ermittlung der Scherfestigkeit in Ansatz gebracht werden. Sie ergeben sich nach
Abzug des Porenwasserdrucks u von den totalen Spannungen ˃
Aus diesem Grunde kann nach starken Regenfällen die Scherfestigkeit in einer Bö-
schung deutlich abnehmen. Bei wassergesättigten, bindigen Böden f ü hrt eine sponta-
ne Belastung zur unmittelbaren Erhöhung des Porenwasserdrucks, da der Porenraum
infolge der geringen Durchlässigkeit nur langsam entwässert. In extremen Fällen kann
der Porenwasserdruck die wirksamen Spannungen und somit die Scherfestigkeit des
Bodens gänzlich auheben.
Das Prinzip der wirksamen Spannungen wurde bereits im Jahre 1925 von Karl
Terzaghi (1883-1963, Abb. 3.9) in seiner Erdbaumechanik vorgestellt. F ü r das Cou-
lombsche Schergesetz folgt daraus