Deponiebau und Industrielle Absetzanlagen · Des weiteren wird eine Querdehnung des Bodenelementes durch die axiale Beanspruchung hervorgerufen. Dr. M. Wittig 2017 Deponiebau und

Deponiebau undIndustrielle Absetzanlagen

Deformationsverhalten derAbdichtungssysteme

bzw. des Deponiekörpers

Deponiebau und Industrielle Absetzanlagen

Dr.-Ing. Manfred Wittig

Sachverständiger für Geotechnik

An der Bleiche 12

09599 Freiberg

Tel.: 03731-34773

Fax: 03731-260123

E-Mail: [email protected]

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Standsicherheit von Deponien „innere Standsicherheit - Setzungen“

Dr. M. Wittig Deponien und Industrielle AbsatzanlagenFolie 3

1.1 Allgemeines / Begriffe

Dr. M. Wittig 2017 Deponiebau und Industrielle Absetzanlagen


Dr. M. Wittig Deponien und Industrielle Absatzanlagen

Deformationen / Verzerrungen/Verschiebungen

o Lageänderung eines Bodenelements

– Setzung (Deformation infolge äußerer Lasten)

– Senkung (Deformation infolge von Veränderungenim Untergrund)

– Sackung (Veränderungen der Porosität z.B. infolgeder Grundwasserwiederanstiegs)

– Erdfall (Hohlräume im Untergrund)

– Hebung (z.B. durch Grundwasserwiederanstieg)

Folie 4

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Bedeutung von Setzungen im Deponiebau

Basisabdichtung

o Setzungen im Untergrund durch die Auflasten aus demDeponiekörper und der Abdeckung

o Verschiebungen hervorgerufen durch ungleichmäßigeSetzungen an Einbauten und Dichtungselementen

o Schäden am Sickerwasserfassungssystem

Oberflächenabdichtung

o Verformung des Deponiekörpers durch biologischenAbbau der organischen Bestandteile des Mülls

Folie 5



8. Setzungen des Untergrundes 12. Setzungen an Einrichtungen( Gasfassung)9. Setzungen des Deponiekörpers5. Schubverformungen des Abfallkörpers10. Unverträgliche Setzungsdifferenzen




Dr. M. Wittig Deponien und Industrielle AbsetzanlagenFolie 7

Randbedingungen für Verformungen auf Deponien

Basisabdichtung• Einhaltung des Mindestabstandes der Basisabdichtung zum höchsten

GW-Spiegel im Untergrund• Einhaltung der vorgegebenen Mindestgefälle zur Ableitung der

Sickerwässer• Einhaltung der zulässigen Dehnung der Dichtungsschicht• Vermeidung von Zugspannungen in der KDB des Dichtungssystems

Oberflächenabdichtung• Einhaltung des Mindestgefälles zur Ableitung der Oberflächenwasser

und Dränabflüsse im Dichtungssystem• Einhaltung der zulässigen Dehnung der Dichtungsschicht• Vermeidung von zu großen Schiefstellungen• Einhaltung von Schubspannungen im Dichtungssystem



Weitere Randbedingungen für Verformungen

Entgasungssystem• Einhaltung des Mindestgefälles zur Kondensatausschleusung• Vermeidung von Beschädigungen an Rohrleitungen

Oberflächenentwässerungssystem• Erhaltung der Vorflut• Vermeidung von Ablagerungen


Neben den Standsicherheitsnachweisen sind zusätzlich die Verformungen an derDeponie zu begrenzen.

Hier sind für die einzelnen Bauteile folgende Nachweise zu führen:

Verformungsnachweise

Bauteil Nachweisart

Deponiekörper Sackungen, SetzungenGruben und Anschnittedes Deponieuntergrundes Setzungen, SchubverformungBasisabdichtungssystem Setzungen, Schub- und Zugverformung

Randdämme Setzungen, horizontale Verformung

Schächte Setzungen, Verformung, Stabilität

Oberflächenabdichtungssystem Setzungen, Schub- und Zugverformung

Sickerrohre Setzungen, VerformungenDeponieuntergrund Setzungen, Schubverformung




Querneigung: >= 3,0 % nach SetzungLängsneigung: >= 1,0 % nach SetzungSpülbare Sickerwasserleitungen >= DN300





Beschreibung der Gesamtsetzungen

• Sofortsetzung

• Konsolidationssetzungen

• Kriechsetzungen

• Schrumpfen

• Schwellen

Folie 11




Ursachen für Deformationen (horizontal und vertikal)gemessen an der Oberfläche von Deponien:

• Setzungen im Deponieuntergrund durch die Auflast desDeponiekörpers (Auflast durch Abfall) und dieAbdichtungselemente,

• Deformationen hervorgerufen durch die Umsetzung desAbfall.

• Setzungen im abgelagerten Abfall und im Untergrund durchden Bau der Oberflächenabdichtung (Last der OFA),

Folie 12




1.2 Theoretische Erläuterungender Begriffe Spannungen und Deformationen




IsotropieIsotrop wird ein Körper genannt, wenn er in allen Richtungen gleichebodenmechanische Eigenschaften aufweist.




AnisotropieAnisotrop wird der Untergrund genannt, wenn sein Material in denunterschiedlichen Richtungen des Raumes unterschiedlichebodenmechanische Eigenschaften besitzt.Arten der Isotropie:• transversale Isotropie (z.B. Eigenschaften in vertikaler Richtung anders alsin horizontaler Richtung)• Orthotropie (verschiedene Eigenschaften in drei verschiedenenRichtungen)




Transversale Isotropie trifft z.B. auf den Untergrund mit horizontalerSchichtung zu.

Orthotropie kann z.B. Gebirge mit drei senkrecht zueinander stehendenTrennflächensätzen darstellen, im Fels wichtig.

Durch die geologische Entstehung ist auch der Untergrund der Deponienmeist transversal-anisotrop.




Spannungen und DeformationenAllgemeinIn der Regel werden Lasten oder Kräfte auf ein Material mit bestimmtenEigenschaften aufgebracht.Im Deponiebau verändert sich ein unter Spannung stehender Körper inseiner Geometrie durch Auflasten oder die Umsetzung des Abfalls. Dadurchändert sich der ursprüngliche Spannungszustand im gesamten System.

Begriffsdefinitionen:• Skalar: Größe mit einer bestimmten Maßzahl. Beispiele für Skalare sindTemperatur, Zeit, Masse, etc. Sie werden nur durch einen Wertbeschrieben, z.B. Grad, Sekunden, Kilogramm, etc.• Vektor: Größe gekennzeichnet durch Länge (Maßzahl) und Richtung.Beispiele für Vektoren sind Kraft, Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc.• Tensor: Größe mit Zahlenwert, Richtung und einer Ebene. Beispiele fürTensoren sind Spannung, Dehnung, Durchlässigkeit, Trägheitsmoment, etc.




Normal- und SchubspannungskomponentenIn einer Ebene durch einen unter Belastung stehenden Körper gibt esNormal- und Scherkräfte. Diese Kräfte pro Einheitsfläche ergeben dieNormal- und Schubspannungskomponenten.Diese liefern den Spannungstensor.




Spannungskomponenten an einem BodenwürfelEs gibt neun Spannungskomponenten, die auf ein Bodenelementeinwirken, dies soll an einem Würfel demonstriert werden.

Normal- und Schubspannungskomponenten an einem Würfel




Diese können in einer Matrix mit drei Normalspannungskomponenten undsechs Schubspannungskomponenten dargestellt werden.Der erste Index repräsentiert die Ebene, in der die Spannung wirkt, derzweite die Richtung. Bei der Bezeichnung wirkt z.B. dieScherspannung in der x-Ebene und in y-Richtung. Daraus ist zu erkennen,dass in den Reihen der Matrix die Komponenten jeweils einer Ebene sindund in den Spalten die Komponenten gleicher Richtung.

Die Dualität der Schubspannungen ist zu beachten, z.B.(ansonsten würde der Würfel rotieren).Die Spannungsmatrix ist aus diesem Grunde entlang der Hauptdiagonalenfür einen Körper in Ruhe auch symmetrisch.Der Spannungszustand in einem Punkt wird also vollständig von sechsunabhängigen Spannungskomponenten, drei Normalspannungen und dreiSchubspannungen bestimmt.




HauptspannungenEs existieren für jeden Punkt eines verformbaren, unter Belastungstehenden Körpers drei zueinander orthogonale Ebenen, zu denen dieSpannungsvektoren ausschließlich senkrecht orientiert sind. DieNormalspannung in zwei dieser Ebenen erreicht ein Maximum und einMinimum und in der dritten einen Wert zwischen Maximum und Minimum.Bei dieser Orientierung der orthogonalen Flächen werden dieSchubspannungen null.Die Normalspannungen, die auf diese Flächen wirken werdenHaupt(normal)spannungen ( 1, 2, 3) genannt.Diese sind wieder an einem Würfel und in der Matrix dargestellt.Alle nicht gestützten Oberflächen stellen Hauptspannungsebenen dar mitsechs unabhängigen Werten für Spannungen und Deformationen, da keineSchubspannungen auf ihnen wirken können. Ebenso ist dieNormalspannungskomponente auf dieser Fläche null.




Hauptspannungskomponenten an einem Würfel




Dehnungen, Verformungen, VerzerrungenJeder Körper erfährt unter Einwirkung äußerer Kräfte Verformungen.Unter der Wirkung von Normalspannungen erfahren die Kantenlängen Leine Längenänderung , die auf die ursprüngliche Länge bezogen alsDehnung bezeichnet wird. Durch Schubbeanspruchung werden dievorhandene rechte Winkel durch das Maß , welches als Verzerrungoder Gleitung bezeichnet wird, verzerrt.

Längsdehnung und Schubverzerrung




Durch die Kombination von Längsdehnungs- undSchubverzerrungskomponenten kann der gesamte Verzerrungstensoranalog dem Spannungstensor wiederum in einer Matrix dargestelltwerden.Die Matrix ist wieder symmetrisch und hat daher wieder sechsunabhängige Komponenten. Bei einer bestimmten Orientierung einesWürfels, in der keine Schubverzerrungen auftreten, liegt wieder einHauptverzerrungszustand vor.




Spannungen und Dehnungen an einem Bodenelement

Für linear-elastisches, isotropes Material besteht eine eindeutigeBeziehung zwischen Spannungen und Dehnungen bzw. Verschiebungen.

Stoffgesetz (Hooke’sches Gesetz), einaxiale BeanspruchungIn der Abbildung ist ein einaxial beanspruchtes Bodenelement dargestellt– die aufgebrachte Längsspannung ist und die daraus resultierendeLängsdehnung (Stauchung) ist .Des weiteren wird eine Querdehnung des Bodenelementes durch dieaxiale Beanspruchung hervorgerufen.




Dehnungen an einem Bodenelement;a. Längsdehnung und Elastizitätsmodul,b: Querdehnung und Poissonzahl




Stoffgesetz (Hooke’sches Gesetz) für mehrdimensionale Körper




Bestimmung des Primärspannungszustandes auf Grundlage derElastizitätstheorieEs kann in einer ersten Näherung angenommen werden, dass die dreiHauptspannungen in einem natürlichen in situ Spannungsfeld vertikal(eine Komponente) und horizontal (zwei Komponenten) wirken.Auf Basis dieser Annahme ist es möglich, die Größen derHauptspannungen mit Hilfe der Elastizitätstheorie zu berechnen.

Die VertikalspannungDie Vertikalspannung erhöht sich mit zunehmender Höhe der Deponie ,infolge des Eigengewichtes des Abfallkörpers.Als Anhaltswert gilt: 0,011 MPa / m Überlagerung durch den Deponiekörper




Die HorizontalspannungDie Horizontalspannung wird im einfachsten Fall durch denÜberlagerungsdruck des Gebirges hervorgerufen. Eine ersteAbschätzung kann auf Grundlage der Elastizitätstheorie und einesisotropen Spannungszustandes vorgenommen werden.Dazu benötigt man den Young’sche E-Modul und die Poisson’sche Zahl.

Die Horizontalspannung lässt sich dann errechnen aus:




Der Seitendruckbeiwert K ist das Verhältnis von Horizontalspannung undVertikalspannung und nur von der Poisson’schen Zahl abhängig. BeiNutzung der Extremwerte der Poisson’schen Zahl können die oberen undunteren Grenzen einer möglichen Horizontalspannung ermittelt werden:




Setzungen im Untergrund, verursacht durch den Deponiekörper

Wegen der großen Inhomogenität eines jeden Baugrundes und desnichtlinearen Spannungs-Deformations-Verhaltens der beteiligtenBöden lässt sich das Verhalten nicht vollständig analytisch beschreiben.

Deswegen wird der Unter-/Baugrund modellmäßig beschrieben. Miteinem Modell das schichtweise homogen und elastisch-isotrop (alsotransversal anisotrop) angepasst wird, lässt sich bei bekannter Auflastdurch den Deponiekörper die Elastizitätstheorie anwenden.

Mit der Anwendung moderner Berechnungsverfahren z.B. der FEM(Finite-Elemente-Methode) kann man die Nichtlinearität derbodenmechanischen Kenngrößen besser berücksichtigten.

Folie 31




Berechnung der Setzungen und Prognose der Deformationen

Vereinfachtes Modell des Baugrundes nach DIN 4020

o Grundlagenmodell

– Ermittlung des Aufbaus des Untergrundes,vereinfachtes Schichtenbild

– Ermittlung charakteristischer Bodenkenngrößenfür die Verformung

o Festlegung einer Grenztiefe

Folie 32




Kenngrößen der Verformbarkeit je nach Lasteinwirkung

E- Modul,

Es - Steifemodul aus Kompressionsversuchen,

Ev - Verformungsmodul ermittelt im Feld z.B. Plattendruckversuchen

Folie 33



Evv

vES

21

1

Ev

EV

21

1

Steifemodul

Verformungsmodul




Esi

E 1 i

1 i i 2

0.24 0.25 0.26 0.28 0.29 0.3 0.31 0.32 0.33 0.35 0.36 0.37 0.381.05

1.07

1.09

1.1

1.12

1.14

1.16

1.18

1.19

1.21

1.23

1.25

1.26

1.28

1.3

Umrechnung von E-Moduls in Steifezahl

Seitendruckbeiwert

Ste

ifeza

hl

Esi

i

Zusammenhang zwischen demE-Modul und der Steifemodul Es alsf(des Seitendruckbeiwertes)

Korrekturbeiwerte Es (DIN 4019)

Sand,Schluff 2/3Ton nicht bzw. leicht vorbelastet 1Ton stark geologisch vorbelastet 0,5-1

Es,calc= Es/Korrekturbeiwert





1.2 Praktische Ermittlungder Kennwerte Steifigkeit, Durchlässigkeit etc.für die Materialien des Deponieuntergrundes




1.2.1 Auflast - Setzungfür die Materialien des Deponieuntergrundes



Ermittlung der Kenngrößen der Verformbarkeit

EINDIMENSIONALER KOMPRESSIONSVERSUCH

(OEDOMETER, KONSOLIDATIONSVERSUCH)

Versuch E DIN 18135 - K 7020 RF

Im Kompressionsversuch wird die Zusammendrückbarkeit einesBodens unter vertikaler Spannung und verhinderter Seitendehnunguntersucht. Aus diesem Versuch lässt sich der Steifemodul Es, dieVerdichtungszahl, der Kompressionsbeiwert, Verdichtungsbeiwert,Schwellbeiwert und der Rekompressionsbeiwert bestimmen.

Wenn zusätzlich der zeitliche Verlauf der Setzung während einerLaststufe aufgezeichnet wird, kann weiterhin der Kriechbeiwert undder Konsolidationsbeiwert bestimmt werden. Abgeleitet werdenkann auch die Durchlässigkeit des Bodens.



Verformung des Untergrundes des Abfallkörpers, Klassifikation derMaterialien des Untergrundes

Bodenähnliche körnige Abfallstoffe

1. Wassergehalt DIN 18121

2. Zustandsgrenzen und Konsistenzzahl DIN 18122

3. Korngrößenverteilung DIN 18123

4. Korndichte DIN 18124

5. Kornform und Kornrauhigkeit DIN 4020,T.1

6. Gehalt org. Bestandteile DIN 18128

7. Kalkgehalt DIN 18129

8. Dichte bei Einbau DIN 18125



Einaxiales Kompressionsgerät bzw. Oedometer



Kompressionsgerät / Oedometer



Batterie von Kompressionsgeräten




Gesamtsetzungsbetrag= Sofortsetzung + Primär- und Sekundärsetzungen




Last-Setzungs-Kurve




Last-Setzungs-Kurve mit Erst-, Ent- und Wiederbelastung




Last-Setzungs-Kurve, verschiedene Spannungszustände




Druck-Setzungslinie aus demKompressionsversuch





1.2.2 Zeit - Setzungfür die Materialien des Deponieuntergrundes



Zeit-Setzungs-Verhalten einer Bodenprobe:

–Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Verformungen infolge vonLasten

–Abgeleitete Größe: Konsolidationsbeiwert cv undDurchlässigkeitsbeiwert k




Mechanisches Modell zur Erklärung der Konsolidation in Böden

Bei plötzlicher Aufgabe derAuflast wird die Belastungvollständig vom Porenwasseraufgenommen. Erst durch dasAuspressen vom Porenwasseraus dem System treten dieSetzungen ein.Die absolute Größe desSetzungen wird durch diesenVorgang nicht verändert,sondern nur deren zeitlicher

Ablauf.



Zeit-Setzungs-Kurve (lineare Zeitskale)

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Zeit-Setzungs-Kurve bei bindigen Böden und mehreren Laststufen undnahezu gleicher Belastung




Zeit-Setzungs-Kurve (log-Skale Zeit)





2. Berechnung der Deformationen an einerAbfalldeponie

Folie 55




2.1 Berechnung der Deformationen des Untergrundesvon Abfalldeponien

Folie 56



Auflastabhängige Setzungen s treten mit und kurz nach Aufbringung einerAuflast (z. B. aus einer Einbauschicht) auf. Diese Setzungen sind in ihremzeitlichen Verlauf durch die Ergebnisse des Laborversuch(Konsolidationsbeiwert) festgelegt. Sie können mit einem spannungsabhängigenSteifemodul ES () berechnet werden:

0

0)(

H

S

wE

dzs

• w setzungswirksame Spannung

• H0 Einwirktiefe der Spannung





2.2 Abschätzung der Deformationen des Abfallkörperswährend der Einlagerung durch die Auflast

und durch die Umsetzung des Abfalls durch eineApproximationsfunktion

Folie 58



Beschreibung des Abfalls

Mischabfälleo Siedlungsabfallo Baureststoffeo Produktionsspezifische Reststoffeo Mechanisch-biologisch vorbehandelte Restabfälle

Zustandsbeschreibung bei der Anlieferungo Abfallmenge (t)o Geschätztes Anliefervolumen (m³)o Homogenität des Stoffeso Zusammenhang des Stoffgemisches




Der Steifemodul ES () kann nach GDA-Empfehlungen E 3-11 durchgroßmaßstäbliche Kompressionsversuche bestimmt werden. DieAbhängigkeit des Steifemoduls von dem Spannungszustand kann fürSpannungen > 50 kN/m2 näherungsweise linear angenommen werden:

Es [kN/m²] = a + b [kN/m²]

Kompressionsversuche an Abfällen unterschiedlichen Alters vonverschiedenen Betriebs- und Altdeponien (Mischablagerungen) inGroßödometern [2] ergaben Parameter a zwischen -300 kN/m² und

-100 kN/m² und Werte von b zwischen 10 und 12 (Tabelle 1). DieseErgebnisse werden für Erstbelastungen im Planungszustand angewendet.

Wird der Abfall dann eingebaut, kann das Setzungsverhalten der Deponieselbst zur Präzisierung der Steifemoduln und des Zeit-Setzungs-Verhaltens genutzt werden.

Ermittlung des Steifemoduls des Abfallkörpers




Ergebnisse aus 21 Versuchen mit Müll zurBestimmung des Steifemoduls ES

a b

kN/m² -

Grundgesamtheit 21 21

Mittelwert -200 11,7

Standardabweichung 206 1,72

obere Grenze des 95 %igen-Vertrauensintervalles

-106 12,5

untere Grenze des 95 %igen-Vertrauensintervalles

-294 10,9

Tabelle 1 Ergebnisse aus Versuchen in Großödometern




Basierend auf Feldmessungen an Betriebs- und Altdeponien wird dieZeit-Setzungs-Linie von Abfallkörpern, die vorwiegend aus nichtbodenähnlichen Abfällen bzw. aus Mischablagerung bestehen, ab Endeder Auffüllung idealisiert und systematisiert:

o Auflastsetzung, verursacht durch die Überlagerung,

o Kurzzeitsetzungen, verursacht durch Umsetzungsvorgänge

o Langzeitsetzungen, verursacht durch Umsetzungsvorgänge.

Setzungsabschätzung für nicht bodenähnliche AbfälleIdealisierte Zeit-Setzungs-Linie des Abfallkörpers

Allgemeines





Messung von Setzungen an einem Deponiekörper - Charakteristischerzeitabhängiger Setzungsverlauf



Kurzzeitsetzungen

Die Kurzzeitsetzungen sk, gekennzeichnet durch einen flachen Verlauf

der Zeit-Setzungslinie in halblogarithmischer Darstellung, treten

zwischen den Zeitpunkten t1,k = 10 Tagen und t2,k nach Ende des

Einbaus der Deponie ein.

Der Zeitpunkt t1,k = 10 Tage berücksichtigt die Tatsache, dass für den

Zeitraum unterhalb von 10 Tagen eine Trennung zwischen

auflastbedingten Setzungen und Kurzzeitsetzungen nicht

vorgenommen werden kann.

Ermittlung des Übergangszeitpunktes t2, k = t1,1






Messung von Setzungen an einem DeponiekörperCharakteristischer zeitabhängiger Setzungsverlauf beim Bau von Oberflächenabdichtungen




Setzungsabschätzung ohne Messungen an der Deponie


Zum Zeitpunkt t2,k = t1,l nach Ende des Aufbaus des Abfallkörpers der

Deponie ist in der halblogarithmischen Darstellung eine Zunahme der

Steigung der Zeit-Setzungslinie erkennbar.

Die Setzungen ab diesem Übergangszeitpunkt t2,k = t1,l werden als

Langzeitsetzungen s1 bezeichnet. Die Ermittlung der

Langzeitsetzungen erfolgt mit Hilfe des Langzeit-

Kompressionsparameters c,l:

Sl = H0 c,l log (ti,l/t1,l)

mit H0 Deponiehöhe bei Ende der Deponierungti,l Zeitpunkt nach Ende der Auffüllung, für den die

Langzeitsetzung bestimmt werden soll (t1,l < ti,l)

t1,l= t2,k Beginn der Langzeitsetzungen

Langzeitsetzungen des Deponiekörpers




mits Setzung zum Zeitpunkt t

(Setzungsbeginn: s0=0, t0 =0)sK Endbetrag der KurzzeitsetzungcK Zeitkonstante der KurzzeitsetzungsL Endbetrag der LangzeitsetzungcL Zeitkonstante der Langzeitsetzung

Die Endbeträge der Kurz- und Langzeitsetzungen sowie dieZeitkonstanten werden aus den Messdaten iterativ ermittelt.

)1()c1(L

tcs

K

tss LLKK




Zur Setzungsprognose werden die Messwerte der Oberflächensetzungen

der betrachteten Deponien entsprechend der vorgestellten idealisierten

Zeit-Setzungslinie in halblogarithmischer Form aufgetragen, wobei die

Zeitachse auf das Ende der Deponierung bezogen ist.

Liegt eine Datenbasis über einen ausreichend großen Zeitraum vor, kann

der Kurzzeit-Kompressionsparameter ca,k und später der Langzeit-

Kompressionsparameter ca,l bestimmt werden. Der Zeitpunkt des

Übergangs zwischen Kurzzeitsetzungen und Langzeitsetzungen t2,k = t1,l

wird dabei nach den gemessenen Setzungen festgelegt.

Beispiel der Berechnung einer Setzungsprognose




Vertikale Verformungen (Setzungen)

Oberflächenabdichtung nach DepVo, h = 2,30 m

Endhöhe der Einlagerung H = 15,0 m

Siedlungsabfälle, Bauschutt, stichfeste Schlämme

Setzungen im Deponieauflager und im Untergrund werdenhier nicht betrachtet

Ablagerungszeitraum 1990 bis 2000

Setzungsabschätzung für die max. Ablagerungshöhe beiAufbringen der Oberflächenabdichtung direkt im Anschlussan die Ablagerung




)(0

s

wE

Hs

230,462030,2

m

kN

m

kNmh OADOADw

2224320,460,12120)(

m

kN

m

kN

m

kNbaE wws

ms 60,1432

150,46

Vertikale Verformungen (Setzungen)

Setzungen infolge der Auflast durch das Oberflächenabdecksystems




03,0, kac

dt k 10,1

dt k 425,2

mH 0,150

msk 73,010

425log03,00,15

k

kikak

t

tcHs

,1

,,0 log

Kurzzeitsetzungen




l

lill

t

tcHs

,1

,,0 log

102,0, lc

dtt kl 425,2,1

dat k 474513,2

mH 0,150

msl 60,1425

4745log102,00,15

Langzeitsetzungen bis zum heutigen Zeitpunkt




Vertikaldeformationen (Setzungen gesamt)

msssats lkges 93,360,173,060,1)13(





2.3 Abschätzung der Enddeformationen desAbfallkörpers durch Messung der eingetretenen

Deformationen

Folie 75




Messung von Setzungen an einem Deponiekörper - Charakteristischerzeitabhängiger Setzungsverlauf




Möglichkeiten der Auswertung des Zeit-Setzungs-Verhaltens vorliegender Setzungsmessungan einer Deponie:• ohne Messdaten• Messdaten über 1 Jahr• Messdaten über 2 Jahre


Setzungsabschätzung mit Messungen der Deformationen an der Deponie




Setzungsabschätzung mit Messungen an der Deponie




4. Verformungs- und Setzungsmessungen aufDeponien




Basisabdichtungssystem, Ergebnisse von Setzungsmessungen an Tiefpegeln

Auswertung von Setzungsmessungen an Deponien




Zeit-Setzungs-Kurve für unterschiedliche Lasten




Meßsysteme und Meßmetoden

Für den Einsatz von Messsystemen zur Überprüfung des Setzungsverhaltens desDeponiekörpers und des Untergrundes existieren vielfältige Möglichkeiten. Die hierangezeigten Anordnungen sollen beispielhaft den Einsatz verdeutlichen.

Beispiel: Anordnung der Messsysteme zur Erfassung der Setzungen im Deponiekörper




Messsysteme für Vertikaldeformationen, Oberflächenpegel

Anordnung in einem Baufeld




Oberflächenpegel, Ausführung




Ausführungsbeispiel für Tiefpegel im Müllkörper

Mit einem Tiefpegelkönnen differenziert dieSetzungen desDeponieuntergrundesoder von ausgewähltenSchichten desDeponiekörpersgemessen werden.

Die Ergebnisse dienender Prognose derEndsetzungen für dasOberflächenabdichtungs-system und derÜberprüfung dererrechneten Setzungenfür die Basisabdichtung.

Tiefpegel, Ausführungsbeispiel




Beispiel für Flachpegel alsKombinationspegel für dieOberflächenabdichtung

Flachpegel werden an derOberfläche der Deponieoder in deren Umfeldangeordnet. Sie sindfrostfrei zu gründen.

Kombinationspegel, Ausführungsbeispiel




5. Planung und Auswertung von Verformungs- undSetzungsmessungen auf Deponien





Planung der Überwachungder Deformationen an einemDeponiekörper




Gemessene Vertikaldeformationen an einem Deponiekörper




Erstellen einer Prognosefunktion am Beispiel SP 803/01




Verlauf Vertikaldeformation nach Prognosefunktion an ausgewählten SP




Abschätzung der zu erwartenden Deformationsbeträge entlang des Schnittes 4504372 nachörtliche und zeitliche Funktion




Abschätzung der zu erwartenden Deformationsbeträge entlang desSchnittes 4504372 nach Zeit und Lage




Überwachung eines Deponiekörpers mittelsLaserscanning des Gesamtdeponiekörpers











Planung einer Basisabdichtung

für eine Deponie

Fachgutachten Geotechnik

Setzungen des Deponieuntergrundes





Modellbeispiel eines Deponie über einer Tagebaukippe




Deformationen nach dem Einbau der 1. Lage




Deformationen nach dem Einbau der 2. Lage




Darstellung der Vertikaldeformationen in der Aufstandsfläche




Darstellung der Spannungen in der Oberflächenabdeckung




Darstellung der Horizontaldeformationen in der Aufstandsfläche



Planung einer Oberflächenabdeckung-/-dichtung

für eine Deponie

Fachgutachten Geotechnik

Überhöhung des Deponiekörpers wegenVertikaldeformationen durch Umsetzung des Abfalls

und Setzungen des Untergrundes





Planung einer Deponieabdeckung




Längsschnitt V-V




Querschnitt 11


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