Ausgleich von Diskontinuitäten im Untergrund durch geotextilbewehrte Polsterschichten

Compensation of subsurface discontinuities by geosynthetic reinforced layers

In der Geotechnik gibt es Problemstellungen, bei denen diskontinuierliche Verformungen in Baugrund auftreten, zum Beispiel in Bergbaugebieten. So wurde unter anderem auf der BAB 57 an der Anschlussstelle Asdonkshof eine geotextilbewehrte Polsterschicht angeordnet, um durch unstetige Bodenbewegungen entstandene Vertikalverschiebungen zu vergleichmäßigen. Eine Möglichkeit diskontinuierliche Verformungen auszugleichen bietet der Einsatz von geogitterbewehrten Polsterschichten. Bautechnisch wird diese Methode bereits angewendet, obwohl bisher analytische Bemessungs- und Dimensionierungsansätze nicht vorliegen. Vorgestellt wird ein vereinfachter analytischer Ansatz, der es erlaubt, die erforderliche Zugfestigkeit, Zugbeanspruchung, Verankerungslänge sowie Krümmungsradien und Verformungen auf Höhe der Geogitterlage bei Diskontinuitäten im Untergrund abzuschätzen. Bei der Verformung von mit Geogittern bewehrten Polsterschichten besteht eine Interaktion zwischen dem Geogitter und dem Boden, die zu einem Verbundsystem führt, das mit der Balkentheorie beschrieben werden kann. Die Lastabtragung erfolgt über die Umlenkkräfte, die durch das gekrümmte verformte und gedehnte Geogitter, entsprechend der Seilstatik erzeugt werden. Räumlich betrachtet bildet sich eine Membrantragwirkung aus. Bautechnisch wird im Bereich der erwarteten Diskontinuitäten eine mit zwei Geogitterlagen bewehrte Polsterschicht ausgelegt. Darüber befindet sich eine Kiesschicht, auf die der Straßenoberbau folgt. Es wird davon ausgegangen, dass sich unter dem Geogitter auf einer bestimmten Strecke des überspannten Bodens ein Hohlraum ausbildet. Dabei trägt das Geogitter die Lasten auf der einen Seite auf die Kante des ausgebildeten Versatzes ab. Für dieses System wird ein analytischer iterativer Bemessungsansatz hergeleitet, der ausführlich beschrieben wird. Einige Teile dieses Bemessungsansatzes validierte man anhand von Zentrifugen-Modellversuchen. Es zeigte sich eine gute Vergleichbarkeit der Ergebnisse. ABSTRACT IN ENGLISH: Continuous deformations in the subsurface have been a known problem for a long time. To a certain degree, their development is predictable and manageable. However, there is no general prognosis method for discontinuous deformations induced for example by mining or stiffness differences in the subsurface. Resulting damages are subjected to cost- and time-intensive repair measures. In 2008, geosynthetic reinforced layers were installed beneath a highway in Germany (BAB 57) to equalise a vertical offset and minimise the mechanical stress to the structure. So far, there is no analytical approach for an efficient design of such constructions. Large-scale tests in literature prove that geogrids limit the development of shear bands and distribute local strains. Therefore, they can contribute to obtain temporary acceptable deformations for the affected structure. Considering previous observations, an analytical design approach was derived. Comparison with centrifuge model tests show a good accordance. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Christ, F
    • König, D
    • Detert, O
    • Schanz, T
  • Publication Date: 2019-12

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 480-7
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 94
    • Issue Number: 12
    • Publisher: Springer-VDI-Verlag GmbH
    • ISSN: 0005-6650

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01732690
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Mar 4 2020 11:52AM