Kolloquium Bauen in Boden und Fels
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expert verlag Tübingen
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2024
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EN 1997:2024 – Die zweite Generation des Eurocode 7
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Christian Moormann
Adriaan van Seters
Nach einer dreizehnjährigen Entwicklungs- und Bearbeitungsphase wird die zweite Generation des Eurocode 7 im Herbst 2024 bzw. im Februar 2025 in drei Teilen neu erscheinen. Diese zweite Generation des Eurocode 7 wird die Baugrunderkundung, die Bestimmung von geotechnischen Kennwerten und insbesondere die Bemessung von geotechnischen Bauwerken für die nächsten Jahrzehnte in Europa und damit auch in Deutschland prägen. Die neue Fassung des Eurocode 7, kurz: EN 1997, hat gegenüber der aktuellen ersten Fassung eine grundlegende Überarbeitung erfahren. Er wird zukünftig drei Teile umfassen: Im Teil 1 „General rules“ werden alle grundsätzlichen Regelungen zur geotechnischen Bemessung enthalten sein; der Teil 2 „Ground properties“ entspricht bezüglich des Themenschwerpunktes dem bisherigen Teil 2 „Erkundung und Untersuchung“, wird aber strukturell stark verändert und u. a. um Regelungen für Untersuchungen im Felsen ergänzt. Der Teil 3 „Geotechnical structures“ wird die bisher im Teil 1 enthaltenen Abschnitte zu Flach- und Tiefgründungen, zu Böschungen und Dämmen, zu Stützbauwerken und Verankerungen, aber auch zusätzliche Abschnitte z. B. über Bewehrte Erde und Baugrundverbesserungen enthalten. Der vorliegende Beitrag stellt den Aufbau und wesentliche Bemessungsgrundlagen des EN 1997 entsprechend der aktuell vorliegenden Entwurfsfassung vor, wobei der Schwerpunkt auf den bemessungsrelevanten Teilen 1 und 3 liegt.
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14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 13 13 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Christian Moormann Universität Stuttgart, Institut für Geotechnik Vorsitzender des Vorstandes der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT), Head of Delegation im TC 250/ SC 7 Adriaan van Seters Chairman des TC 250/ SC 7, Eurocode 7, Fugro NL Land B.V., Niederlande Zusammenfassung Nach einer dreizehnjährigen Entwicklungs- und Bearbeitungsphase wird die zweite Generation des Eurocode 7 im Herbst 2024 bzw. im Februar 2025 in drei Teilen neu erscheinen. Diese zweite Generation des Eurocode 7 wird die Baugrunderkundung, die Bestimmung von geotechnischen Kennwerten und insbesondere die Bemessung von geotechnischen Bauwerken für die nächsten Jahrzehnte in Europa und damit auch in Deutschland prägen. Die neue Fassung des Eurocode 7, kurz: EN-1997, hat gegenüber der aktuellen ersten Fassung eine grundlegende Überarbeitung erfahren. Er wird zukünftig drei Teile umfassen: Im Teil 1 „General rules“ werden alle grundsätzlichen Regelungen zur geotechnischen Bemessung enthalten sein; der Teil 2 „Ground properties“ entspricht bezüglich des Themenschwerpunktes dem bisherigen Teil 2 „Erkundung und Untersuchung“, wird aber strukturell stark verändert und u. a. um Regelungen für Untersuchungen im Felsen ergänzt. Der Teil 3 „Geotechnical structures“ wird die bisher im Teil 1 enthaltenen Abschnitte zu Flach- und Tiefgründungen, zu Böschungen und Dämmen, zu Stützbauwerken und Verankerungen, aber auch zusätzliche Abschnitte z. B. über Bewehrte Erde und Baugrundverbesserungen enthalten. Der vorliegende Beitrag stellt den Auf bau und wesentliche Bemessungsgrundlagen des EN 1997 entsprechend der aktuell vorliegenden Entwurfsfassung vor, wobei der Schwerpunkt auf den bemessungsrelevanten Teilen 1 und 3 liegt. 1. Einführung Seit vielen Jahren wird auf europäischer Ebene die zweite Generation der Eurocodes für das Bauwesen erarbeitet. In diesem Kontext erfährt auch der Eurocode 7, EN-1997, eine grundlegende Überarbeitung. Diese Überarbeitungsphase kommt nun zu ihrem Abschluss und die einzelnen Teile der verschiedenen Eurocodes werden sukzessive veröffentlicht. Für den Eurocode 7 „Geotechnical Design“, der zukünftig drei Teile umfassen wird, i.e. den Teil 1 „General rules“, den Teil-2 „Ground properties“ und den Teil 3 „Ground structures“ bedeutet dies, dass die Teile 1 und 2 im August 2024 und der Teil 3 im zweiten Quartal 2025 als finale Norm-Dokumente veröffentlicht werden (Abb. 1). Die derzeitige, in der Ingenieurpraxis in der Anwendung befindliche erste Generation der Eurocodes geht auf Fassungen zurück, die bereits im Jahr 2004 als europaweit anzuwendende Normen zur Bemessung im Bauwesen in den Mitgliedländern des CEN eingeführt wurde. Die zentrale Norm für die geotechnische Bearbeitung von Projekten in Deutschland ist aktuell der Eurocode 7 (EC 7), DIN EN 1997 in der Fassung von September 2009 mit dem Titel: “Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik“ und den zwei Teilen: • Teil-1: Allgemeine Regeln • Teil-2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds. Die nationale Einführung dieser Eurocodes wurde in vielen Ländern durch Nationale Anwendungsdokumente ergänzt, so auch in Deutschland. Hierzu wurden im Fachbereich Grundbau, Geotechnik des DIN die DIN-1054 „Baugrund - Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau“ und die DIN 4020 „Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke“ überarbeitet und als „Ergänzende Regelungen zu DIN- EN- 1997-1 bzw. -2“ eingeführt. Dabei wurden gegenüber den früheren nationalen Normen alle Regelungen gestrichen, die schon in der EN 1997-1 enthalten waren, und die zugehörigen national zu bestimmenden Parameter (NDP) der EN 1997-1 festgelegt, wie z. B. die Teilsicherheitsbeiwerte und die in Deutschland anzuwendenden Nachweisverfahren. Im Ergebnis wurden im Jahr 2011 im Handbuch Eurocode 7 „Geotechnische Bemessung - Band 1 Allgemeine Regeln“, die EN 1997-1, der Nationale Anhang und die überarbeitete DIN 1054 „Baugrund - Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau - Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1“ zusammengefasst, um dem Anwender die jetzt gültigen Bemessungsregeln nutzerfreundlich in einem Dokument zu Verfügung zu stellen. Mit dem Mandat M/ 466 der Europäischen Kommission an das CEN (Europäisches Komitee für Normung) vom Mai 2010 wurde bereits die zukünftige Weiterentwicklung der Eurocodes initiiert, Basierend auf der Antwort von CEN/ TC-250 auf dieses Mandat M/ 466 entstand ab 2012 das Mandat M/ 515, auf dessen Basis TC-250 im Jahr 2013 ein Arbeitsprogramm für die Überarbeitung der Eurocodes vorgelegt hat, dass 77 Einzelaufgaben umfasste. 14 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Abb. 1 Normenstruktur und Regelungsinhalte der zweiten Generation des Eurocode 7, Teil 1 bis 3, und des Eurocode 0 Auf dieser Basis erhielt das CEN/ TC-250 im Frühjahr 2015 den Auftrag und auch die finanzielle Unterstützung, die Eurocodes analog zu diesem Arbeitsprogramm zu überarbeiten und damit auch den Eurocode 7 in seiner zweiten Generation zu erstellen. Über die Ergebnisse dieser Arbeit wird nachfolgend, motiviert durch den Umstand, dass die Normenentwürfe nun final vorliegen, berichtet. 2. Zweite Generation des Eurocode 7 2.1 Zeitliche Entwicklung Die zweite Generation des Eurocode 7, die sich derzeit in der Phase der finalen Abstimmung befindet, ist das Ergebnis einer mehr als dreizehnjährigen Entwicklung. Abbildung-2 zeigt diese Entwicklung im Überblick und erläutert das Vorgehen am Beispiel des Kapitels 6 ´Piled Foundation´ im Eurocode 7, Teil 3; dies vor dem Hintergrund, dass der Autor dieses Thema als Obmann des Pfahlausschusses besonders intensiv begleitet hat. Bereits im Mai 2010 hat die Europäische Kommission mit dem Mandat M/ 466 die zukünftige Weiterentwicklung (´Evolution´) der in dem europäischen Normenausschuss CEN/ TC 250 ´Structural Eurocodes´ von neun Subcommittees (SC 1 bis SC 9) betreuten neun Bemessungsnormen im Bauwesen (EN 1991 bis EN 1998 bzw. EC 1 bis EC 9) sowie der Norm EN 1990 (EC 0) initiiert. Im CEN (Europäisches Komitee für Normung) wirken dabei insgesamt 29 Mitgliedsstaaten mit, darunter auch Großbritannien und die Schweiz. Das Mandat M/ 466 beinhaltete zwei wesentliche Aufgaben: a. die Erstellung neuer Eurocodes bzw. neuer Teile für bestehende Eurocodes, um bisher nicht geregelte Bauweisen und Strukturen (z. B. Glasstrukturen, Faserverbundwerkstoffe, …) abzudecken, und b. die Weiterentwicklung der bestehenden Eurocodes mit den Teilzielen, u. a. • die Anzahl der sogenannten ´Nationally Determined Parameters´ (NDPs), hierzu zählen Teilsicherheitsbeiwerte, Modellfaktoren, Streuungsfaktoren etc., die national nachgeregelt, d. h. abweichend festgelegt werden können, zu reduzieren; • aktuelle Entwicklungen und Forschungsergebnisse zu berücksichtigen; • neue ISO-Normen zu berücksichtigen; • die bestehenden Regelungen zu vereinfachten und die Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen. Der für den Eurocode 7 verantwortliche SC 7 hat darauf hin zu spezifischen Themen 14 ´Evolution Groups´ gegründet, die in dem Zeitraum 2011 bis 2015 die bestehenden Kapitel des aktuellen Eurocodes 7 der ersten Generation überprüft haben und sich zu-dem neuen, bisher nicht im EC 7 abgedeckten Themen wie ´Ground Improvement´, ´Tunneling´ und ´Rock Mechanics´ gewidmet haben mit dem Ziel, Konzepte und Perspektiven für eine zukünftige Überarbeitung und Fortschreibung des Eurocode 7 zu entwickeln. In dieser ersten Phase hat die Evolution Group EG 7 ´Pile Design´ (Obmann: Prof. Ch. Moormann) grundsätzliche Anregungen zur Entwicklung und Neustrukturierung des Kapitels 7 „Pfahlgründungen“ des derzeitigen EC 7-1 erarbeitet. Parallel erarbeitete das CEN auf Basis einer weiteren Anforderung (Mandat M/ 515) der Europäischen Kommission ein detailliertes Arbeitsprogramm, das bezogen auf den Eurocode 7 sechs Aufgabenfelder vorsah, zu denen u. a. ´Harmonization and Ease-of-use´, aber auch die Erarbeitung neuer Regelungen u. a. für ´Reinforced Ground´, ´Ground Improvement´, ´Rock Mechanics´ und ´Dynamic Design´ vorsah. 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 15 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Abb. 2 Evolution der zweiten Generation des Eurocode 7 am Beispiel des Kapitels ´Piled foundations´ aus dem EN 1997-3 (Moormann 2022b) Auf dieser Basis hat die Europäische Kommission 2014 beschlossen, die „Evolution of Next Generation of Eurocodes“ zu betreiben und zu finanzieren. Dabei wurden die Harmonisierung der unterschiedlichen nationalen Regelungen mit Verringerung der NDPs und die Vereinfachung der Handhabung des Regelwerkes als besondere Anforderungen hervorgehoben. Damals vorgesehen war für den Eurocode 7 eine Überarbeitungszeit von 2015 bis 2019 und eine Veröffentlichung der zweiten Generation der Eurocodes Ende 2020. Zu diesem Zeitpunkt wurde auch beschlossen, dass der Eurocode 7 zukünftig, d. h. in der zweiten Generation aus drei Teilen bestehen wird: • Teil 1 „General Rules“, • Teil 2 „Ground Properties“ und • Teil 3 „Geotechnical Structures“. Ausgehend von dem positiven Votum der Europäischen Kommission nahmen 2015 alle Subcommittees des CEN/ TC 250 ihre konkrete Bearbeitung der Eurocodes auf, so auch der für den Eurocode 7 zuständige SC-7. Im CEN/ TC 250/ SC 7 wurde in diesem Kontext im Laufe des Jahres 2015 für die konkrete Erarbeitung der neuen Norm die Arbeit umstrukturiert: unter dem Dach von entsprechend der zukünftigen Unterteilung des Eurocode 7 drei Working Groups (WG) wurden zahlreiche Task Groups (TG) gebildet, die in dem Zeitraum 2015 bis 2020 die Arbeit der mit der eigentlichen Ausarbeitung der Normentexte betrauten Project Teams (PT) im Sinne des kritisch-konstruktiven Reviews und der kontinuierlichen Unterstützung begleiten sollten (Abb. 2). Während die Project Teams jeweils nur aus 4 bis 6 ausgewählten und vertraglich gebundenen Experten bestanden, die für die Entwicklung und Ausarbeitung des Normentextentwurfs verantwortlich waren, waren die Task Groups deutlich größere Gremien, in denen alle 29 Mitgliedsstaaten Vertreter entsenden konnten. Die Task Group WG 3/ TG 3 ´Pile Foundations´ (Obmann Prof. Ch. Moormann) begleitete dabei exemplarisch die Fortschreibung der Regelungen für die Pfahlgründungen. Bei der Auswahl der Mitarbeiter und Leiter in den Project Teams wurde auf eine ausgeglichene Repräsentanz der Nationen und Regionen geachtet. Eine große Zahl der Experten kam dabei aus Deutschland. Im Ergebnis dieser Phase wurde zunächst von den Project Teams PT 1 und PT 2 der Eurocode 7, Teil 1, und dann von dem Project Team PT 3 der Eurocode 7, Teil 2, sowie von den Project Teams PT 4 und PT 5 der Eurocode 7, Teil 3, im Entwurf vorgelegt. Das Kapitel 6 ´Piled Foundations´ im zukünftigen Teil 3 des Eurocode 7 wurde dabei von dem Project Team PT 4 (Obmann: Prof. Ch. Moormann) erarbeitet. In dieser Phase wurden die Entwürfe für alle drei Teile des Eurocode 7 von den Task Groups, aber auch wiederholt von den nationalen Spiegelausschüsse intensiv kommentiert. Auf das Kapitel „Pfahlgründungen“ entfielen dabei stets besonders viele Kommentare. So gingen auf den im Oktober 2019 vorgelegten ´Final Draft´ des Clause 6: ´Piled Foundations´ im Ergebnis des Reviews durch die nationalen Spiegelausschüsse allein 1.035 Kommentare ein. 16 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Abb. 3 Aktuelle Struktur des europäischen Normenausschusses SC 7 zur Finalisierung der zweiten Generation des Eurocode 7 (Moormann 2022a) Das vorläufig abschließende Dokument des EN 1997-3 wurde unter Berücksichtigung dieser Kommentare im Mai 2020 veröffentlicht. Dabei konnten gegenüber zwischenzeitlichen, stark kritisierten Versionen eine deutliche Straffung und inhaltliche Optimierung erreicht werden. Eine vorläufig letzte Fassung aller drei Teile des Eurocodes 7 wurde im Ergebnis eines weiteren Kommentierungs- und Harmonisierungsprozesses Ende April 2021 veröffentlicht. Diese Fassung war formal die Grundlage für die ´Formal Enquiry´, die den nationalen Spiegelausschüssen die letzte Gelegenheit zur inhaltlichen Kommentierung bot und die im 4. Quartal 2022 stattfand. Den Zeitraum von April 2021 bis September 2022, in denen die Normentwürfe u. a. mit einer deutsch- und französischsprachigen Übersetzung für den ´Formal Enquiry´ vorbereitet wurden, nutzte das zuständige europäische Normungsgremium SC 7, um selber die vorliegenden Entwürfe des EN 1997 noch einmal zu überprüfen und weiter zu harmonisieren. Hierzu hat sich der SC 7 mit seinen Task Groups im Jahr 2021 umstrukturiert (Abb. 3). Während die Task Group TG A die Dokumente finalisiert, werden die Entwürfe des Eurocode 7 in der Task Group TG B durch deren Anwendung auf Bemessungsbeispiele u. a. durch eine Gruppe junger Ingenieure aus ganz Europa geprüft bzw. getestet. Die Task Group TG-C erarbeitet Richtlinien bzw. Leitfäden zu besonderen Themen, die die Anwendung der neuen Normengeneration des EC-7 vereinfachen sollen, und TG-D prüft die Kapitel des prEN 1997-3, also des neuen Eurocode 7, Teil 3, auf Konsistenz. Zu den für das Thema „Pfähle“ relevanten Task Groups zählt insbesondere die TG-D2 ´Foundations´ (Abb. 3). In dieser Phase wurde zu einzelnen, spezifischen Aspekten Verbesserungs- und Änderungsvorschläge (´Change Requests´) erarbeitet, mit denen der Entwurfsstand optimiert wurde. Diese Change Requests sind als auf europäischer Ebene geeinigte Kommentare in die Formal Enquiry eingeflossen. Auch in diesen Prozess waren deutsche Delegierte in allen Arbeitsgruppen und Ebenen maßgeblich involviert. Aktuell befindet sich die Bearbeitung des Eurocodes 7 in einem finalen Bearbeitungszustand. Im vierten Quartal 2022 fand die sogenannte Entwurfsumfrage (´Formal Enquiry´) statt, die den nationalen Spiegelausschüssen und der Fachöffentlichkeit die letzte Gelegenheit zur inhaltlichen Kommentierung bot. Die Kommentare wurden im Zeitraum Januar bis August 2023 in die Normentwürfe eingearbeitet, die dann inklusive deutsch- und französischsprachiger Übersetzung für die Schlussumfrage (´Formal Vote´) vorbereitet werden. Dieses ´Formal Vote´ wird dann für die Teile 1 und 2 des EN-1997 im April und Mai 2024 stattfinden, so dass mit der Veröffentlichung dieser beiden Teile des Eurocode 7 durch das CEN im August 2024 zu rechnen ist. Für den Teil 3 des Eurocode 7 hat der deutsche Spiegelausschuss im Mai 2023 eine sechsmonatige Verlängerung der Bearbeitungszeit beim TC-250 beantragt. Diesem Antrag wurde zugestimmt, so dass der aktuelle Zeitplan für den Teil 3 vorsieht, dass das finale Dokument bis zum 14.02.2024 an das CEN geht, das den Formal Vote dann 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 17 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 für den August 2024 vorbereiten wird, so dass die zweite Generation des Eurocode 7 ab dem zweiten Quartal 2025 vollständig verfügbar sein wird. Auf nationaler Ebene muss die Veröffentlichung des Eurocode 7 spätestens bis zum 30. September 2027 erfolgen. Der Zeitplan zur Erstellung der Nationalen Anhänge ist auf deutscher Seite noch festzulegen. 2.2 Eurocode 0 und Eurocode 7: 2024 mit drei Teilen Der Eurocode 7 (EN 1997) wird in seiner zweiten Generation wie erläutert aus drei Teilen bestehen: Teil 1 ´General Rules´, Teil 2 ´Ground Properties´ und Teil 3 ´Geotechnical Structures´. Wie Abbildung 1 verdeutlicht, gewinnt in der 2. Generation der Eurocode EN 1990 für die Geotechnik an Bedeutung, da er zukünftig nicht nur Bemessungsgrundlagen für die Tragwerksplanung, sondern auch für die Geotechnik beinhaltet, für die Inhalte aus dem heutigen EC 7-1 in den EC 0 „wandern“. Im Eurocode 0 werden im Hinblick auf das Pile Design u. a. sowohl die Consequence Classes als auch die Teilsicherheitsbeiwerte g F und g E auf Einwirkungen und Beanspruchungen für die Verification Cases VC1 bis VC4 (früher: Design Classes) definiert, und zwar ausdrücklich auch für geotechnische Nachweise. Der neue Eurocode 7, Teil 1, auf den nachfolgend näher eingegangen wird, wird nur noch die Grundlagen der Bemessung in der Geo-technik regeln. Dazu zählen die Prinzipien und Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Gebrauchstauglichkeit, Robustheit und Dauerhaftigkeit von geotechnischen Konstruktionen. In EN 1997-1 werden in diesem Sinne u. a. die Geotechnischen Kategorien (´Geotechnical Category GC´), die auf Bodenkennwerte anzusetzenden Teilsicherheiten g M , die Konsequenzfaktoren K M und K R , Anforderungen zur Berücksichtigung von Grundwasser und auch die grundsätzlichen Anforderungen an den Nachweis der Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit geotechnischer Konstruktionen spezifiziert. Die neue Version der Eurocode 7, Teil 2, trägt den Titel „Ground properties“ (Baugrundeigenschaften). Die Änderung des Titels von vormals „Ground investigation“ (Baugrunderkundung) ist mit einer vollständigen Neuordnung der inhaltlichen Struktur des Dokumentes verbunden, das nunmehr darauf ausgerichtet ist, die Bestimmung der einzelnen boden- und felsmechanischen Kennwerte zu regeln. Die aktuell noch im Anhang des Eurocode 7, Teil 2 enthaltenen Berechnungsverfahren, z. B. für die empirische Ableitung von Pfahlwiderständen aus CPT-Versuchen, werden zukünftig sinnvollerweise in den Teil 3 des EC 7 integriert sein. Der neue Eurocode 7, Teil 3, auf den nachfolgend ebenfalls detaillierter eingegangen wird, hat für die Anwendung in der Ingenieurpraxis vermutlich die größte unmittelbare Relevanz, da er für die Bemessung aller geotechnischen Konstruktionen die erforderlichen Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit (ULS) und im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (SLS) spezifiziert, Berechnungsmodelle vorgibt und allgemein alle für die Bemessung relevanten Aspekte regelt. 3. EN 1997-1: 2024 ´Geotechnical rules´ Eurocode 7, Teil 1, formuliert Prinzipien und Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Gebrauchstauglichkeit, Robustheit und Dauerhaftigkeit von geotechnischen Bauten. Für alle Eurocodes wird vorausgesetzt, dass sie von angemessen qualifiziertem und erfahrenem Personal, definiert in EN 1990, Annex B4 angewendet werden. Nachfolgend werden auf bauend auf (Weihrauch et al. 2022) wesentliche Regelungen und Neuerungen im EN-1997-1 vorgestellt. 3.1 Grundsätzliche Festlegungen In EN 1997-1 finden sich einige grundlegende Festlegungen, zu denen auch Begriffsdefinitionen gehören. Diesbezüglich werden nachfolgende besonders relevante Begriffe exemplarisch erläutert: • zone of influence: Sie beschreibt die Ausdehnung des Bereiches, der in der Umgebung von geotechnischen Bauten Einfluss auf die Struktur nimmt und von der Struktur beeinflusst wird. Bei der Baugrunduntersuchung muss diese zone of influence erkundet werden. • geotechnical design model: Geotechnische Überlegungen und Nachweise beruhen auf Modellen. Ein geotechnical design model enthält zunächst geometrische Beschreibungen der Ausdehnung und Lage von Bereichen des Baugrunds (Homogenbereiche), verbunden mit der Beschreibung der Eigenschaften und den Parametern von Stoffmodellen und beschreibt auch die Grundwassersituation. Solche Modelle müssen verifiziert und validiert werden, auch dafür werden im EC 7 Anforderungen gestellt. • Verification Case (VC): Die auf eine Konstruktion einwirkende Last oder Beanspruchung wird je nach betrachteter Bemessungssituation mit unterschiedlichen Teilsicherheitsbeiwerten verknüpft. Die VCs, früher Design Case (DC) genannt, und die zugehörigen Teilsicherheitsbeiwerte sind in EN 1990 wie folgt definiert: - Verification Case 1 (VC 1) is used both for structural and geotechnical design. - Verification Case 2 (VC2) is used for the combined verification of strength and static equilibrium, when the structure is sensitive to variations in permanent action arising from a single-source. - Verification Case 3 (DC3/ VC3) is typically used for the design of slopes and embankments, spread foundations, and gravity retaining structures. - Verification Case se 4 (DC4/ VC4) is typically used for the design of transversally loaded piles and embedded retaining walls and (in some countries) gravity retaining structures. Bei VC 1 wird unterschieden, ob eine Einwirkung günstig oder ungünstig wirkt, was mit verschiedenen Teilsicherheitsbeiwerten verknüpft ist. • values of ground properties: hier wird zwischen derived values, characteristic values, representative values, design values und best estimate values unterschieden. Ein derived value ist ein Wert, der aus Theorie, Korre- 18 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 lation oder Testergebnissen ermittelt wurde. Ein nominal value ist dagegen ein Wert, der mit gesundem Ingenieurverstand auf der sicheren Seite liegend vorsichtig abgeschätzt wird. Bei einem characteristic value liegt der Wertermittlung eine statistische Untersuchung zu Grunde und er entspricht in der Regel einem 5 %- oder 95 %-Fraktilwert. Aus einem charakteristischen oder nominalen Wert wird ein representative value gebildet, wobei eine Multiplikation mit einem Konversionsfaktor vorgenommen wird, mit dem z. B. Alterungseffekte berücksichtigt werden können. Dem Anwender ist freigestellt, ob er dem repräsentativen Wert einen charakteristischen oder einen nominalen Wert zu Grunde legt. Durch Multiplikation mit einem Teilsicherheitsbeiwert wird aus dem repräsentativen Wert der design value gebildet. Mit einem best estimate value of a ground property wird ein Wert bezeichnet, der den tatsächlichen Wert mit höchster Wahrscheinlichkeit trifft, z. B. aus Rückrechnungen und mit dem Ziel, möglichst zutreffende Verformungen zu ermitteln. • Bei Grundwasserdruck ist ebenfalls zwischen repräsentativen Werten und Bemessungswerten zu unterscheiden. Der in Deutschland häufig verwendete „Bemessungswasserspiegel“ mit typischen Jährlichkeiten zwischen 50 und 200 Jahren für den Fall, dass ausreichend lange Messreihen herangezogen werden können, oder andernfalls ein mit den Verantwortlichen abgestimmter vorsichtiger Schätzwert bewirkt einen repräsentativen Wasserdruck. Für die Festlegung des Bemessungswerts des Wasserdrucks sind daraus folgend drei Alternativen vorgesehen: - direkte Festlegung, - Festlegung eines Zuschlags zum repräsentativen Wert der piezometrischen Druckhöhe, - Anwendung eines Teilsicherheitsbeiwertes auf den Druck oder auf die Auswirkungen des Wasserdrucks. 3.2 Basis of design (Bemessungsgrundlagen) 3.2.1 Geotechnical reliability (Zuverlässigkeit) Die Zuverlässigkeit geotechnischer Konstruktionen nach transparenten Kriterien sicherzustellen, ist eine im europäischen Mandat verankerte zentrale Aufgabe des EC 7, der dazu verschiedene Kriterien vorgibt. • Alle geotechnischen Konstruktionen sollen Geotechnical Complexity Classes (GCC) zugeordnet werden, womit die Unsicherheit und Variabilität hinsichtlich der Baugrundverhältnisse und der Sensibilität bezüglich von (Grund-)Wasser sowie Komplexität der Boden-Bauwerk- Interaktion bewertet werden. • Außerdem fordert EN 1990 eine Zuordnung zu Consequence Classes (CC), womit die Bedeutung der Konstruktionen im Fall eines Versagens erfasst wird. Die CC wirkt sich mit einem Faktor K F auf die Teilsicherheitswerte für Einwirkungen aus. Die Faktoren K F sind NDP und es ist angedacht, sie in Deutschland auf den Wert 1 zu setzen. • Aus der Kombination von GCC und CC ergibt sich eine Zuordnung zur Geotechnical Category (GC), die aber auch durch unmittelbarere Zuordnung (siehe Tabelle mit Merkmalen in DIN 1054/ 4020) ermittelt werden kann. Die GC hat Auswirkungen auf die Erkundung und das Qualitätsmanagement von Entwurf und Ausführung. 3.2.2 Allgemeine Anforderungen Ohne besonders große Regelungstiefe werden Anforderungen gestellt an: • Robustheit: Forderung nach Duktilität; Vermeidung großer Schäden durch verhältnismäßig kleine und unplanmäßige Zusatzeinwirkungen oder durch Toleranzüberschreitungen; • Dauerhaftigkeit: insbesondere infolge Einwirkungen aus der Umgebung und Umwelt; • Nachhaltigkeit: Ressourcenschonung, Lebenszyklusbetrachtung, Recycling; • Qualitätsmanagement: Regelung hinsichtlich Kontrollen, Prüfungen, z. T. in Abhängigkeit von der Geotechnischen Kategorie durch Festlegung von - Design Qualification and Experience Level, - Design Check Level, - Inspection Level, - Validierung des Geotechnischen Design Models sowie aller Informationen aus dem Geotechnical Investigation Report (GIR) und der Nachweis-Modelle. 3.2.3 Basic variables; Actions, Influences, Material properties • Actions: Berücksichtigung permanenter und variabler Einwirkungen, von cyclic und dynamic actions sowie accidental actions. • Influences: Es sind auch Einflüsse zu berücksichtigen, die keine unmittelbaren Einwirkungen darstellen, z. B. aus Klima, Grundwasserschwankungen, Hohlräumen, chemischem Angriff, biologischer Aktivität. • Material and Product Properties: Regelungen zu repräsentativen Eigenschaften, charakteristischen Werten (mit Anhang A zu statistischen Grundlagen), nominalen und best-estimate Werten. 3.2.4 Mögliche Nachweise der Standsicherheit Um mit dem geotechnischen Entwurf die Standsicherheit geotechnischer Konstruktionen nachzuweisen, sind mehrere Methoden im EC 7 verankert. • Design by calculation: Bei diesem Ansatz werden Grenzzustandsnachweise geführt, mit denen nachzuweisen ist, dass Einwirkungen oder Beanspruchungen, die mit Teilsicherheitsbeiwerten erhöht werden, kleiner sind als Widerstände, die mit Teilsicherheitsbeiwerten vermindert werden bzw. mit reduzierten Materialkennwerten errechnet werden. • Design by prescriptive rules: Vereinfachte Nachweisführung durch national vorgegebene Erfahrungs- oder Bemessungswerte, z. B. durch Anwendung von 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 19 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Tabellen, wie sie in Deutschland für zulässige Sohldruckspannungen verwendet werden. • Design by testing: Auch durch Feldversuche bzw. Probebelastungen kann gezeigt werden, dass ein Bauteil oder ein Bauwerk nicht versagt, wie dies z. B. bei Anker- oder Pfahlprobebelastungen üblich ist. • Design by observational method: Anwendung der Beobachtungsmethode in Form einer Bauausführung mit messtechnischer Begleitung, Dabei wird der Bauablauf schrittweise gestaltet und nach jedem Schritt geprüft, ob die Messwerte im vorher errechneten Bereich verbleiben. Sobald festgestellt wird, dass Warnwerte oder Grenzwerte erreicht oder überschritten werden, wird der Bauablauf derart angepasst, dass im weiteren Verlauf die Messwerte im vorher als zulässig nachgewiesenen Bereich verbleiben. Die Anwendung der Beobachtungsmethode setzt ein duktiles Verhalten des Systems voraus, bei dem genügend Puffer für die Anpassung der Bauverfahren bleibt, wenn dies aufgrund bedenklicher Messwerte erforderlich ist, und plötzliches Versagen ohne messbare Vorankündigung ausgeschlossen ist. Mögliche angepasste Bauverfahren und messbare Auswirkungen im Baugrund oder der geotechnischen Konstruktion, z. B. Verformungen, Kräfte oder Spannungen mit zugehörigen Erwartungs- und Grenzwerten müssen vor der Bauausführung mit Anwendung der Beobachtungsmethode detailliert geplant werden. 3.2.5 Limit states (Grenzzustände) Clause 8 des EN-1997-1 beschäftigt sich mit den Grenzzuständen der Tragfähigkeit (ULS), die teilweise hier nur aufgelistet und später in Teil 3 des EC 7 detailliert behandelt werden. Nachweise gegen den Verlust des vertikalen Gleichgewichts und hydraulische Versagensarten werden jedoch an dieser Stelle des Teils 1 geregelt. Der auch in EN 1990 geforderte Nachweis gegen ´ failure due to excessive deformations of the ground´ ist in Deutschland aktuell nicht als solcher in den Regelwerken erfasst. Es geht darum auszuschließen, dass ein Bauwerk dadurch versagt, dass der Baugrund unverträglich große Verformungen erfährt, sei es durch die Belastung des Bauwerks selbst oder durch benachbarte Einwirkungen. Dabei geht es nicht um Baugrundversagen. Mit der Regelung soll sichergestellt werden, dass ein Einsturz unterirdischer Hohlräume, der Kollaps von entsprechend strukturierten Böden wie z. B. Löss, Baugrundverflüssigung, oder Verformungen durch chemische Umwandlungen wie bei Anhydrit nicht zu Bauwerksversagen führen. Zur Diskussion steht aber auch, die Baugrundverformungen infolge von um Teilsicherheitsbeiwerte erhöhte Einwirkungen aus dem Bauwerk selbst als unschädlich nachzuweisen. Gegenüber dem Gebrauchstauglichkeitsnachweis, dass Verformungen des Baugrunds infolge der repräsentativen Bauwerksbelastungen im verträglichen Rahmen bleiben, stellt der Nachweis gegen excessiv deformations ein deutlich vorsichtigeres Vorgehen dar. Statt einen Nachweis zu führen, wird es häufig zielführend sein, durch eine Baugrundverbesserung oder konstruktive Maßnahmen exzessive Verformungen auszuschließen. Beim Nachweis gegen ´loss of rotational equilibrium´ geht es z. B. um das Kippen eines Turmfundamentes auf hartem Fels, in dem kein Baugrundversagen gibt, aber eine klare Kippkante angenommen werden kann. In nachgiebigem Boden muss ein Umkippen dadurch verhindert werden, dass kein Grundbruch unter exzentrischer, geneigter Einwirkung auftritt. Der Nachweis gegen den Verlust des vertikalen Gleichgewichts infolge von Auftrieb gilt nicht nur für hohle Baukörper, sondern auch für undurchlässigen Baugrund, unterhalb dessen Wasserdruck führender durchlässiger Baugrund ansteht. Hier ist ein Vergleich destabilisierender Auftriebskräfte mit stabilisierenden Eigengewichts- und Reibungskräften, aber auch mit Bauteilwiderständen z. B. durch Anker zu führen. Die geforderten und geregelten Nachweise gegen hydraulisches Versagen erfassen den hydraulischen Grundbruch sowie internal erosion und piping. Das Nachweisformat beim hydraulischen Grundbruch ist etwas anders, als es bisher gebräuchlich war, die Ergebnisse und Konsequenzen ändern sich aber nicht. Die Regelungen gegen Versagen infolge zyklischer Einwirkungen enthalten nur Hinweise auf zu berücksichtigende Phänomene aber keine zu führenden Nachweise. Den numerischen Verfahren, die inzwischen eine überragende Bedeutung bei Nachweisen in der Geotechnik aufweisen, wird ausführliche Beachtung gegeben. Im Hinblick auf Standsicherheitsnachweise sind hier zwei Nachweisverfahren von Bedeutung, der Material Factor Approach (MFA) und der Effect Factor Approach (EFA). Beim MFA wird gezeigt, dass auch mit um Teilsicherheitsbeiwerte abgeminderten Materialparametern der Festigkeit noch ein Gleichgewicht möglich ist. Beim EFA werden um mit Teilsicherheitsbeiwerten erhöhte Beanspruchungen mit um mit Teilsicherheitsbeiwerten verminderte Widerstände im Bauteil oder im Baugrund verglichen. Der EC 7 fordert im Regelfall, dass beide Nachweisverfahren angewendet werden und das ungünstigere Ergebnis zu berücksichtigen ist, aktuell wird aber im SC 7 diskutiert, hier nationale Freiräume zu belassen. In Clause 9 des EN-1997-1 werden die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit (SLS) behandelt. Verformungen des Baugrunds unter Gründungen werden weiterhin ohne Berücksichtigung von Teilsicherheitsbeiwerten für Einwirkungen oder für Baugrundsteifigkeiten ermittelt. Die Kriterien zur Überprüfung, welche Verformungen verträglich sind, sind neuerdings in EN 1990 geregelt, nicht mehr im EC 7. Auch hydraulische Aspekte der Gebrauchstauglichkeit sollen erfasst werden. 3.2.6 Implementation of design, testing, reporting Diese Themen sind in EN 1997-1 in den Clauses 10 bis 12 geregelt. Es wird die Wichtigkeit unterstrichen, die für den geotechnischen Entwurf wichtigen Aspekte, Voraussetzungen und Erkenntnisse in die Phase der Bauausführung zu übertragen. Supervision (Aufsicht und 20 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Kontrolle), Inspection (Überprüfung) und Monitoring (Überwachung) sind die Werkzeuge dafür. Auch die Maintenance (Wartung) während der Nutzungszeit des geotechnischen Bauwerks gehört in diesen Zusammenhang. Es verwundert, dass die genannten Aktivitäten nur im EC 7 behandelt werden, nicht aber in den materialbezogenen europäischen Baunormen. Testing muss regelkonform geplant und ausgewertet werden. Es kann dazu dienen, Baugrundparameter zu ermitteln, die Ausführbarkeit des Entwurfs, den Widerstand geotechnischer Konstruktionen gegen Einwirkungen und die erreichte Qualität zu überprüfen. Das Reporting dient der Transparenz und Nachprüf barkeit auf der Basis von Dokumentationen. EC 7 legt wesentliche Punkte fest, die im Ground Investigation Report (GIR), dem Geotechnical Design Report (GDR), dem Geotechnical Construction Report (GCR) und für Tests dokumentiert werden müssen. Hier werden Anforderungen festgelegt, nicht (nur) Empfehlungen gegeben. 4. EN 1997-3: 2025 ´Geotechnical structures´ 4.1 Inhalt und Gliederung Der neue Teil 3 des Eurocode 7 trägt wie erläutert den Titel ´Geotechnical Structures´ und wurde im Wesentlichen aus den bisherigen Kapiteln 5 bis 12 des bestehenden EN 1997-1 entwickelt, wobei die bisherigen Regelungen grundlegend überarbeitet und ergänzt wurden (Bond et al. 2019b). Zusätzlich wurden fünf Kapitel vollständig neu erarbeitet, die erstmals im Regelungsbereich des Eurocode 7 die Bemessungsaufgaben ´Reinforced fill strutures´, ´Soil nailed structures´, ´Rock bolts and surface support´ und ´Groundwater control´ umfänglich abdecken. Die Struktur des EN 1997-3: 2024 wird somit 13 Kapitel (´Clauses´) umfassen, die sich entsprechend Tabelle 1 gliedern. Tabelle 1 verdeutlicht ferner, wie die Kapitel des aktuellen EN 1997-1, also der bestehenden 1. Generation in den neuen Teil 3 überführt wurden. Dementsprechend wurde beispielsweise das heutige Kapitel 7 ´Pile foundations´ in den neuen Clause 6 ´Piled foundations´ überführt, dabei aber grundlegend überarbeitet. Im Sinne der Benutzerfreundlichkeit (´Ease of use´) wurde für die Kapitel 4 bis 12 des neuen EN 1997- 3 eine einheitliche Struktur, d. h. eine einheitliche Gliederung der Ab-schnitte gewählt, die der Struktur des neuen EN 1997- 1 folgt und in Abbildung 4 dargestellt ist. In den neuen Abschnitten x.3 ´Materials´ erfolgt primär ein Verweis auf EN 1997-2 ´Ground properties´, es wird aber auch auf durch andere ECs bisher nicht abgedeckte materialspezifische Regelungen z. B. zu Geokunststoffen, Suspensionen, Mörtel, etc. verwiesen. In dem ebenfalls neuen Abschnitten x.4 ´Ground-water´ wird primär auf die Regelungen in EN 1997-1, Kapitel 6, verwiesen, die in EN 1997-3 um wenige zusätzliche Regelungen für spezifische Anwendungen bei den einzelnen geotechnischen Konstruktionen ergänzt werden. Tab. 1: Struktur des neuen EN 1997-3: 2024 im Abgleich mit dem bestehenden EN 1997-1: 2004 EN-1997-3: 2024 EN-1997-1: 2004 1 Scope - 2 Normative references - 3 Terms, definitions, and symbols - 4 Slopes, cuttings, and embankments 11 ´Overall Stability´ und 12 ´Embankments´ 5 Spread foundations 6 ´Spread Foundations´ 6 Piled foundations 7 ´Pile Foundations´ 7 Retaining structures 9 ´Retaining Structures´ 8 Anchors 8 ´Anchorages´ 9 Reinforced fill structures neu (Abs. 5.5 ´Ground improvement & reinforcement´) 10 Soil nailed structures neu 11 Rock bolts and surface support neu 12 Ground improvement neu (Abs. 5.5) 13 Groundwater control neu (Abs. 5.4 ´Dewatering´) Annexes A-G (zu Clauses 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 12) In dem Abschnitt x.5 ´Geotechnical analysis´ jedes Kapitels werden die Rechenmodelle und Berechnungsansätze spezifiziert, die den Anspruch haben, im europäischen Maßstab weit verbreitet und allgemein akzeptiert zu sein. Teils stammen diese Berechnungsansätze aus den Anhängen des aktuellen Eurocode 7, Teil 1 und 2, teils sind diese neu. Ein Beispiel ist der für Flachgründungen relevante Abschnitt 5.5, der jetzt u. a. Formeln für die Ermittlung des Grundbruch- und Gleitwiderstandes enthält. Ein zweites Beispiel ist der für Stützbauwerke relevante Abschnitt 7.5, in dem man nun einen Ansatz für die Ermittlung des aktiven Erddrucks findet. Die Eingangsparameter finden sich in beiden Fällen in den jeweils maßgeblichen Anhängen des EN 1997-3, alternativ können diese national festgelegt werden, so wie dies in Deutschland in diesem Fall mit den Normen DIN 4017 für den Grundbruch und DIN 4085 für den Erddruck der Fall ist und bleiben wird. In den Abschnitten 6 ´Ultimate Limit States´ aller Kapitel des Teils 3 werden für jede Anwendung die zu betrachtenden Nachweise sowie für jeden Nachweis die maßgebenden Nachweiskombinationen, d. h. der maßgebende Verification Case und das zugehörige Nachweisformat (RFA/ MFA) sowie für den Resistance Factor Approach die Teilsicherheitsbeiwerte für die geotechnischen Widerstände spezifiziert. 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 21 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Abb. 4 Inhaltliche Struktur der zweiten Generation des Eurocode EN 1997-3: 2024 im Abgleich mit EN 1997-1: 2024 (Moormann 2022b) Das Vorgehen für Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit kann damit wie folgt zusammenfasst werden: Im EN 1990 werden sowohl die Consequence Classes (mit Consequence Factors K F / K M ) als auch die Teilsicherheitsbeiwerte g F / g E auf Einwirkungen und Beanspruchungen für die Verification Cases VC1 bis VC4 definiert und zwar auch für die geotechnischen Nachweise. In EN 1997-1 finden sich dann die Teilsicherheitsbeiwerte g M (M1/ M2) auf die Materialkennwerte, während im EN 1997-3 die Definition des Nachweisformats für jede Anwendung/ Struktur sowie die Teilsicherheitsbeiwerte g R für die Widerstände spezifiziert werden (Estaire et al. 2019). Analoges gilt für die Abschnitte x.7 ´Serviceability limit states´. Die neuen Abschnitte x.8 ´Implementation of design´ widmen sich der Übertragung der Bemessung in die Ausführung, wobei hier primär auf die Ausführungsnormen des Spezialtief baus (TC 288) verwiesen wird und ergänzende Regelungen zu ´Inspection, Monitoring and Maintenance´ aufgenommen wurden. Die neuen Abschnitte x.9 ´Testing´ sind insbesondere für die Kapitel 6 ´Pile foundations´, 8 ´Anchors´ und 12 ´Ground Improvement´ relevant und beinhalten u. a. Verweise auf Ausführungsnormen für Anker- und Pfahlprobebelastungen (EN ISO 22477). In den neuen Abschnitten x.10 ´Reporting´ erfolgt primär ein Verweis auf die Regelungen in EN 1997-1, Kapitel 12, die um wenige zusätzliche Regelungen für spezifische Anwendungen ergänzt werden. 4.2 Neuerungen in EN 1997-3 Nachfolgend sollen einige ausgewählte wesentliche Änderungen und Neuerungen in EN-1997-3 gegenüber der bestehenden EN-1997-1 exemplarisch vorgestellt und erläutert werden. Clause 4: ´Spread foundations´ Für die Bemessung von Flachgründungen wurden detailliertere Regelungen und Formeln für die Ermittlung des Grundbruchwiderstands und des Gleitwiderstands aufgenommen. Die Nachweisformate für exzentrisch belastete Fundamente wurden modifiziert. Clause 6: ´Piled foundations´ Das Kapitel für die Pfahlgründungen wurde umfassend überarbeitet (Moormann 2016a). Ergänzende Regelungen finden sich u. a. bezüglich der Einwirkung auf Pfähle aus Bodenverformungen, wobei die Vorgaben für die Ermittlung der negativen Mantelreibung weitgehend den bestehenden Empfehlungen der ´EA-Pfähle´ entsprechen (Moormann 2016b). Während sich die aktuelle Fassung des Kapitels 6 im EN-1997-1 ausschließlich mit der Bemessung von Einzelpfählen beschäftigt (Moormann 2018), werden in der Revision konsequent Pfahlgruppen und Kombinierte Pfahl- Plattengründungen (KPP) gleichberechtigt behandelt, d. h. Anforderungen an die Berechnung spezifiziert und ein Nachweisformat formuliert. Damit werden KPPs zukünftig gleichberechtigt zu Flach- und Pfahlgründungen normativ im EC-7 geregelt. Harmonisiert werden konnte auch das Nachweisformat für Pfähle. Danach wird jetzt in Europa einheitlich für axial beanspruchte Pfähle der Resistance Factor Approach genutzt, so wie dies u. a. in Deutschland schon immer Usus war (Moormann 2016b), während für lateral beanspruchte Pfähle im Regelfall der Material Factor Approach anzuwenden ist. Clause 9: ´Reinforced fill structures´ Das neu erstellte Kapitel 9 regelt erstmalig die Nachweisformate und Berechnungsmodelle für alle Arten von be- 22 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 wehrten Konstruktionen, zu denen in Analogie zur EB- GEO bewehrte Stützkonstruktionen, Dämme mit einer Basisbewehrung (z. B. auf wenig tragfähigem Untergrund), die Bewehrung oberflächennaher geschichteter Systeme und bewehrte Erdkörper über punktförmigen Traggliedern oder auch Sicherung vor Erdeinbrüchen zählen. Dabei werden Bewehrungen aus Geokunststoffen und Stahl berücksichtigt. Clause 10: ´Ground reinforcing structures´ In dem neu entwickelten Kapitel 10 finden sich insbesondere Regelungen für die Bemessung von Bodenvernagelungen, die bisher weder in EC-7 noch auf nationaler Ebene normativ geregelt sind. Während frühere Entwürfe sich nur auf die Elemente solcher Systeme wie Boden- und Felsnägel und das Facing wie Spritzbetonschale, Netze o.ä. bezog, wurde das Kapitel zuletzt dahingehend überarbeitet und fortentwickelt, dass auf dieser Basis Bodenvernagelungen als integrale Konstruktionen ganzheitlich bemessen werden können. Clause 12: ´Ground improvement´ Das Kapitel 12 ´Ground Improvement´ ist ebenfalls vollständig neu. Nach viele Jahre währenden Diskussionen, wie Baugrundverbesserungen im Hinblick auf die Vielzahl von verschiedenen Verfahrenstechniken und Anwendungen überhaupt strukturiert in eine europäische Bemessungsnorm aufgenommen werden können, hat man sich letztlich dafür entschieden eine Klassifikation nach den Bemessungsansätzen vorzunehmen. Es erfolgt daher eine grundlegende Unterscheidung in ´Diffused Ground Improvement´ (´A´), bei denen der verbesserte Baugrund mit seinen veränderten Eigenschaftenn weiterhin als Kontinuum betrachtet werden kann, und ´Discrete Ground Improvement´ (´B´), bei denen diskret wirkende Elemente in den Baugrund eingebracht werden, die eine deutlich höhere Steifigkeit bzw. Scherfestigkeit gegenüber dem umgebenden Baugrund besitzen (Tabelle 2). Insbesondere die Abgrenzungskriterien und Bemessungsansätze für Baugrundverbesserungen des Typs BII ´Discrete ground improvement with rigid inclusions´ waren dabei Gegenstand intensiver Diskussionen. Letztlich ist es aber gelungen, für alle Klassen von Baugrundverbesserungen Ansätze für die Bemessung wie auch für die Nachweisformate im EN 1997-3 zu etablieren. Tabelle-2: Klassifikation von Baugrundverbesserungen nach EN-1997-3: 2024, Clause 12. Class A - Diffused B - Discrete I AI - Diffused with no measureable unconfined compressive strength The improved ground has an increased shear strength or stiffness higher than that of the original ground. The improved ground can be modelled as a ground with improved properties. BI - Discrete with non-rigid inclusions Inclusions, installed in the ground, with higher shear capacity and stiffness compared to the surrounding ground. The unconfined compressive strength of the inclusion is not measurable. II AII - Ground improvement zone with measureable unconfined compressive strength The improved ground is modified from its original natural state, has a measurable unconfined compressive strength and is significantly stiffer than the surrounding ground. Usually, it comprises a composite of a binder and ground. BII - Discrete with rigid inclusions Rigid inclusions, installed in the ground, with unconfined compressive strength and significantly higher stiffness than the surrounding ground. The inclusions can be an engineered material such as timber, concrete/ grout or steel or a composite of a binder and ground. Clause 13: ´Groundwater control´ Das neue Kapitel 13 befasst sich mit allen Formen der ´Groundwater control´, i.e. Grundwasserhaltungsmaßnahmen, künstliche Dichtelemente etc. Die Regelungen haben dabei eher den Charakter allgemeiner Empfehlungen, denn konkreter Bemessungsvorgaben, so dass dieses Kapitel nur bedingt überzeugt. 5. Resümee und Ausblick In der Gesamtschau wird der Eurocode 7 der zweiten Generation weitgehend mit der aktuellen nationalen Bemessungspraxis gemäß des deutschen Handbuchs Eurocode 7, Band 1, kompatibel sein, so dass mit Einführung der zweiten Generation des Eurocode 7keine tiefgreifenden Veränderungen bei der geotechnischen Bemessung zu erwarten sein werden, wohl aber umfangreiche Änderungen bei Anforderungen und Nachweisen im Detail. In diesen Kontext ist auch zu berücksichtigen, dass alle Tabellen als ´Nationally Determined Parameters´ (NDP) markiert sind und daher von den nationalen Spiegelausschüssen nicht nur die Zahlenwerte der hier dokumentierten Parameter national angepasst werden können, sondern auch die Struktur der Tabellen modifiziert und zum 14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 23 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Beispiel durch weitere Zeilen oder Spalten mit zusätzlichen Werten, beispielsweise für vorübergehende Bemessungssituation, ergänzt werden können. Erste Vergleichsberechnungen zeigen, dass für wesentliche repräsentative Bemessungsaufgaben mit den Default- Werten des EN 1997-3: 2025 vergleichbare Ergebnisse zu der aktuellen Fassung des Normenhandbuchs Eurocode 7, Band 1, erzielt werden. Es ist als Fortschritt zu werten, dass zahlreiche regelmäßige Bemessungsaufgaben, wie Baugrundverbesserungen, Bodenvernagelungen, bewehrte Erdkörper, Kombinierte Pfahl-Plattengründungen etc. nunmehr europaweit einheitlich durch den Eurocode 7 abgedeckt werden. Literatur Bond, A.J., Formichi, P., Spehl, P., van Seters, A.J. (2019a): Tomorrow’s geotechnical toolbox: EN 1990: 202x Basis of structural and geotechnical design. Proc. 17th European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ECSMGE 2019, Reykjavik, Iceland Bond, A.J.; Jenner, C.; Moormann, Ch. (2019b): Tomorrow’s geotechnical toolbox: EN 1997-3: 202x Geotechnical Structures. Proc. 17th European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ECSMGE 2019, Reykjavik, Iceland Estaire, J., Arroyo, M., Scarpelli, G., Bond, A.J. (2019). Tomorrow’s geotechnical toolbox: Design of geotechnical structures to EN 1997: 202x. Proc. 17th European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ECSMGE 2019, Reykjavik, Iceland Franzén, G., Arroyo, M., Lees, A., Kavvadas, M., van Seters, A.J., Walter, H., Bond, A.J. 2019. Tomorrow’s geotechnical toolbox: EN 1997-1: 202x General rules. Proc. 17th European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ECSMGE 2019, Reykjavik, Iceland Franzén, G; van Seters, A. (2022): Eurocode 7 - a toolbox for geotechnical engineering. Proc. of 20th Int. 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Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Januar 2024 EN 1997: 2024 - Die zweite Generation des Eurocode 7 Moormann, Ch. (2022a): Jahresbericht 2021 des Arbeitskreises „Pfähle“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT). Bautechnik 99, Heft 2, 2022, S. 150-154 Moormann, Ch. (2022b): Pile design according to EN 1997-3: 2024 - Overview of Clause 6: Pile foundations. SC7 ISSMGE NEN Webinar „Pile design in the second generation of Eurocode 7”, 19.10.2022, Tagungsunterlagen, 29 p. Moormann, Ch. (2023a): Jahresbericht 2022 des Arbeitskreises „Pfähle“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT). Bautechnik 100, Heft 2, 2023, S. 1-8, https: / / doi.org/ 10.1002/ bate.202300001 Moormann, Ch. (2023b): Pile design in the second generation of Eurocode 7 - Neue Entwicklungen in der Normung für die Bemessung und Ausführung von Pfählen. Pfahl-Symposium 2023, Fachseminar: 16./ 17. 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