Untergrundhydraulische Berechnungen an Flussdeichen auf bindigen Deckschichten

R. Mitchell
Earth Structures Engineering
1983, xiv, 266 S., 235 mm, Softcover
Springer Netherlands

 

 

Dargestellt werden Grundlagen, Verfahren und Methoden des Ingenieurerdbaues, so die Anwendung der Luftbildinterpretation bei vorbereitenden Untersuchungen, boden- und felsmechanische Aspekte wie Spannungen und Verformungen im Erdmaterial, Grundwasser, Setzung von Erdbauwerken, Ausfuehrung von Daemmen und Tunneln in weichem Untergrund, Stabilitaet von Boeschungen, Entwurf, Ausfuehrung und Ueberwachung von Erddaemmen sowie Senkungen im Untertagebau. (fr); This text is a comprehensive introduction to the design of earth slopes, dams and other structures made from earth materials. Taking basic soil mechanics and elementary geology as background, it covers the concepts, principles and procedures used in the design of earth structures in sufficient depth for senior undergraduate and graduate students. Earth structures engineering complements foundation engineering in geotechnical work. Unlike foundation design, however, work on earth structures is concerned primarily with limiting equilibrium, and ground water is a major design consideration. No two earth structures are alike, given the scale of large earthworks and the variability of the construction materials; nothing is prefabricated, there are no design manuals, and a failure could be catastropic. Therefore, geological factors, site investigation and interpretation of test data assume more importance than in foundation engineering. In addition, heavy construction projects in civil engineering, earth structures for waste containtment, and subsidence prevention are treated in this book, with particular reference to the mining industry. Successes and failures of many types of earth structure are summarized and numerous references are provided for those readers wishing to pursue details beyond the scope of the book. Example problems and problem assignments complement the text. (-z-)

Hartmut Schröder
Ermittlung des Einflusses der alkalischen Hydrolyse auf die Langzeitbeständigkeit von hochfesten Polyester(PET)-Garnen für Geotextilien. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2874
1999, 130 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Geotextilien werden verstärkt zur Bewehrung von Böden bei Straßen, Bahndämmen und steilen Böschungen eingesetzt. Geotextilien auf Basis von Polyester-(PET)-Fasern werden für diese Zwecke vielfach verwendet. Im Vergleich zu den Geotextilien aus Polyolefinen wie Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE) sind insbesondere das Kriechverhalten und der Zugmodul sehr günstig. In dieser statischen Bewehrungsfunktion sind jedoch Sicherheitsüberlegungen von großer Bedeutung, da die Lebensdauer der Materialien kompatibel mit der Funktionsdauer der Bauwerke sein muß. Bei Geotextilien auf Basis von Polyestern sind hydrolytische Vorgänge am Polymer selbst maßgeblich. Da Polyestergeotextilien in der Regel aus Multifilament-Garnen bestehen, deren Einzelfilamente Durchmesser im Bereich von 20 mym besitzen, steht für die Wechselwirkung mit dem Bodenwasser eine große Austauschfläche zur Verfügung. Da die alkalische Hydrolyse eine Oberflächenreaktion ist, die bei geeigneten Bedingungen sehr rasch ablaufen kann, ist das Langzeitverhalten der Fasern in alkalischen Böden von besonderem Interesse. Es wurde der Frage nachgegangen, ob alkalisch reagierende Mineralien durch Auslösen der alkalischen Hydrolyse im benetzten Bereich von PET-Fasern die Funktionsdauer von PET-Geotextilien entscheidend bestimmen. Dazu besteht jedoch bei Anwendern, der Bauaufsicht und maßgeblichen Herstellern keine einheitliche Auffassung.

Rolf Weißmantel, T. Henges, S. Muntean, W. Planck
Untersuchungen zur Sicherheit im Erd- und Grundbau, Kalibrierung der Teilsicherheitsbeiwerte der DIN 1054 Tl.100 unter Beachtung der Kombinationsregeln des Konstruktiven Ingenieurbaus, insbesondere von EC 2 und EC 3. Schlußbericht
Bauforschung, Band T 2843
1998, 544 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In Vorbereitung einheitlicher Normen innerhalb der Europäischen Union wurde in Deutschland u. a. DIN 1054-100 "Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau" als Vornorm veröffentlicht. In diesem Standard wird das Konzept der Teilsicherheitsbeiwerte unter Zugrundelegung des probabilistischen Sicherheitskonzepts nach Eurocode 1 und Eurocode 7 vorgeschrieben. Gegenüber den herkömmlichen Sicherheitsbetrachtungen ergeben sich Änderungen, deren ganzes Ausmaß schwer überschaubar ist. Zur Beurteilung der Bauwerkssicherheit wurden deshalb Berechnungen nach altem und nach neuem Sicherheitskonzept sowie vergleichende Analysen erforderlich. Dazu liefert der Bericht einen Beitrag. Er enthält Parameterstudien und vergleichende Berechnungen einer Winkelstützmauer, Ortbetonwand, Trägerbohlwand, eines Tunnelrahmens, eines unter Auftrieb stehenden Trogbauwerks sowie der Standsicherheit einer Böschung. Auf eine ausführliche Darstellung sowie der Nachvollziehbarkeit der einzelnen Rechengänge wird in dem Bericht besonderer Wert gelegt. Es sind die Berechnungsgrundlagen angegeben und zu jedem der sechs Anwendungsbeispiele die Rechenresultate übersichtlich ausgewiesen.

D. König, O. Syllwasschy
Beanspruchung von tiefen Schächten in Deponien. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2722
1995, 110 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Schächte in Deponien sind gleich- und ungleichförmigen Radialspannungen, vertikalen Beanspruchungen durch negative Mantelreibung sowie Schrägstellungen und Krümmungen infolge Verformungen im Abfall ausgesetzt. Als Folge hiervon treten Schäden an den Schächten bis hin zum totalen Funktionsverlust auf. Ziel war es, Aussagen über die Größe der mechanischen Beanspruchung von Schachtbauwerken in Deponien in Abhängigkeit der grundsätzlichen Eigenschaften der Schachtkonstruktion und der Abfalleigenschaften zu erarbeiten. Es sollen die Grundlagen für ein bisher fehlendes Bemessungsverfahren geschaffen werden. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen Versuche mit der geotechnischen Großzentrifuge der Ruhr-Universität Bochum. Die Anordnung eines Kiesmantels um den Schachtausbau hat zusammen mit einer radialsymmetrischen Belastung einen ungünstigen Einfluß auf die negative Mantelreibung in Zusammenspiel mit einem steifen Ausbau. Die lastverteilende Funktion des Kiesmantels bei asymmetrischen Belastungen wird durch die Versuche bestätigt. Voraussetzung ist hier, daß der Kiesmantel ausreichend dick ist.

Jochen Müller-Rochholz, Z. Bronstein
Einfluß von Zugbeanspruchungen auf das Hydrolyseverhalten von Polyester -PET-. Schlußbericht
Bauforschung, Band T 2618
1994, 15 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Nach beobachteten Festigkeitsverlusten an Polyester-Geweben (PET) in einer Autobahnböschung wurde das Verhalten von PET in alkalischen Medien untersucht. Es war zu prüfen, ob Synergieeffekte bei chemischer und mechanischer und thermischer Beanspruchung auftreten. Daher wurde ein PET-Garn bei unterschiedlichen Belastungsgraden in gesättigte Ca(OH)2-Lösung oder in destilliertem Wasser (jeweils mit 40 Grad C) für 7, 21 und 90 Tagen eingelagert. Anschließend wurden die Proben zerissen und mikroskopisch untersucht. Keine belastete Probe erreichte in Ca(OH)2 die geplante Versuchsdauer von 90 Tagen; die Proben rissen in Abhängigkeit vom Belastungsgrad. Die mikroskopische Untersuchung zeigte tiefe, senkrecht zur Kraftrichtung verlaufende Kerben bei zeitabhängiger Dickenabnahme. Es ist eine Hydrolysereaktion mit gleichzeitiger Oberflächenneubildung durch Rißwachstum an Kerben als Ursache für den Effekt zu vermuten.

Jianling Ma, U. Smoltczyk
Hangstabilisierung durch Stützscheiben. Ermittlung des erforderlichen Abstandes durch Zentrifugen-Modellversuche. Abschlußbericht
Bau- und Wohnforschung
1991, 74 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Wenn die Tragfähigkeit und Standsicherheit einer Böschung erhöht oder ein rutschaktiver Hang stabilisiert werden soll, kann dies mit im Böschungskörper eingesetzten Stützscheiben, die z.B. aus Einkornbeton oder vermörteltem Lockergestein bestehen, erreicht werden. Dabei ist bisher die Frage offen, wie die Stabilisierung bei der Planung der Maßnahme durch einen rechnerischen Nachweis konkretisiert werden kann. Daher ging man relativ unsystematisch von Erfahrungswerten aus. Von besonderem Interesse ist dabei der Abstand der Stützscheiben, der bei gegebener Böschungshöhe notwendig ist, um die Böschungsbruchsicherheit auf das gewünschte Niveau zu bringen. Zur Klärung dieser Frage wurden 1989/90 vom Institut für Geotechnik der Universität Stuttgart an der Großzentrifuge der Universität Bochum 10 Modellversuche mit wechselnder Geometrie ausgeführt. Diese Versuche hatten zum Ziel, eine experimentelle Grundlage für die Bemessung der Stützscheiben in der Erdbaupraxis zu schaffen. (-y-)