VSVI NRW - Hochschule Ostwestfalen-Lippe€¦ · MKP Dr.-Ing. Antje Müller-Kirchenbauer Ingenieure für Geotechnik VSVI NRW 14. Februar, Hochschule OWL, Fachbereich Bauingenieurwesen

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Ingenieure für GeotechnikDr.-Ing. Antje Müller-Kirchenbauer

VSVI NRW14. Februar, Hochschule OWL, Fachbereich Bauingenieurwesen

Innovative Bauweisen zur Sicherung von Geländesprüngen

Sicherung von Geländesprüngen inGabionenbauweise – Projektbeispiele

Themen

Dr.-Ing. Antje Müller-Kirchenbauer

• Allgemeines zur Gabionenbauweise

• Projektbeispiel Verbrauchermarkt Heiligenkirchen

• Projektbeispiel Deponie Hannover Lahe

• Untersuchung der Frost-Tausalzbeständigkeit von

Gabionenfüllungen

MKPDr.-Ing. Antje Müller-Kirchenbauer MKP

Allgemeines zur Gabionenbauweise


Anwendungen

Gabionenbauweise

• Wasserbau

• Landschafstarchitektur

• Straßen- und Wegebau

• Sicht- oder Lärmschutzanlagen

• Böschungsbefestigung

• Stützwände


Gabionenwände

italienisch gabbione ‚großer Käfig‘

Beschreibung:

Ein mit Steinen gefüllter Drahtkorb aus in der Regel verzinkten Stahlstäben (Matten), mit der Variation

• ohne Rückverankerung

• mit Rückverankerung

unter Verwendung von zugfesten Einlagen auf der Erdseite(z. B. Geokunststoffe oder Drahtmatten).

Die Luftseite wird meist aus behauenem oder regelmäßig gebrochenem Naturstein hergestellt.

.


Gabionenwände


Gabionenwände


Gabionenwände

Prinzipskizze: mit geotextiler Rückverankerung


Gabionenwände

Prinzipskizze: mit geotextiler Rückverankerung


Gabionenwände

Prinzipskizze: Gründung


Gabionenwände

• Für das Verfüllen und Hinterfüllen gelten die Regeln der ZTVE-StB und des „Merkblattes über den Einfluss der Hinterfüllung auf Bauwerke“

• Um Verschiebungen und Beschädigungen zu vermeiden, ist der Bereich von mindestens 1 m Breite unmittelbar hinter der Wand gesondert und mit leichtem

Gerät zu verdichten und nicht mit schwerem Gerät zu befahren.

Prinzipskizze


Gabionenwände

Prinzipskizze

Filtervliesstoff im Korb …auf der Böschung…hinter dem Korb


Gabionenwände

Prinzipskizze


Gabionenwände

Prinzipskizze: äußere Standsicherheit


Gabionenwände

Prinzipskizze: innere Standsicherheit


Gabionenwände

Prinzipskizze: äußere Standsicherheit bei bewehrten Erdkörpern


Gabionenwände

Prinzipskizze: innere Standsicherheit bei bewehrten Erdkörpern


Projektbeispiele:Hangabfangung Heiligenkirchen


ProjektbeispielPraxis: Aufgaben des Geotechnikers

Der BauherrBauherrBauherrBauherr entwickelt den Wunsch, ein Bauwerk oder Gebäude planen

Der BauherrBauherrBauherrBauherr entwickelt den Wunsch, ein Bauwerk oder Gebäude planen

und erstellen zu lassen. Zunächst erfolgt Beratung durch Objektplaner (z.B. Architekt).


Projektbeispiel

Aufgabenstellung

Praxis: Aufgaben des Geotechnikers


Projektbeispiel

Überlegungen, die für eine frühe Einschaltung sprechen:

• Frühe Einschaltung bedeutet Flexibilität bei ggf. notwendiger Optimierung

• Vor allem ungünstiger Baugrund muss in die konstruktive Überlegungen einbezogen werden.

• Eine Kostenabschätzung für komplexere Bauvorhaben ist ohne Baugrundgutachten kaum möglich.

• Umweltfragen und Anträge –beispielsweise für eine Grundwasserabsenkung- müssen frühzeitig bedacht und gestellt werden.

Praxis: Aufgaben des Geotechnikers


ProjektbeispielPraxis: Aufgaben des Geotechnikers

Feld

• Bohr- oder Schürfergebnisse,Bodenansprache visuell, manuell Beschreibung nach DIN EN ISO 14688-1 bzw. DIN 4023

Labor

• Ermittlung weiterer Parameter für die Festlegung bodenmechanischer Kennwerte.

Doku

• Grafische Darstellung nach DIN EN ISO 14688-2 bzw. 4023 und Klassifizierung nach DIN 18 196. Geotechnische Schlussfolgerungen.


ProjektbeispielProjektbeispiel: Verbrauchermarkt Heiligenkirchen

Aufgabenstellung



Aufgabenstellung



Statische Berechnung



Statische Berechnung



Aufgabenstellung



Erdbau: Vorgehensweise

1. Abtrag mit vorgelagertem Böschungsfuß bis auf Winkel von 27°,2. Einbringung abschnittsweiser Einschnitte,3. Abschnittsweises Einstellen der Gabionen,4. Kraftschlüssiges Hinterfüllen der Gabionen.

• Böschungswinkel im Bereich der Einschnitte: rd. 45°,• zügiges Arbeiten,• längerfristiges Freistehen der Böschungen ist zu vermeiden,• Breite der Einschnitte sollte möglichst auf rd. 5 m begrenzt werden,• entstehenden Flanken des jeweiligen Einschnitts sind mit einem Winkel

von max. rd. 60° abzuböschen.



Aufgabenstellung



Exkurs: Winkelstützwände – fehlende Bewehrung im Eckbereich


Projektbeispiele: Deponie Hannover


ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheStandort

Quelle: VIELHABER, B. 2013


ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheHydrogeologisches Standortschema



ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheGeotextil rückverankerte Gabionenwände

• 1920er-Jahre: Mergelhalde aus dem Bau des Mittellandkanals,

ca. 12 ha (nördl. Areal)

• Aufhaldung des Altkörpers von 1937 - 1980

• 10 Mio. m³ Siedlungsabfall auf 34 ha, davon 10 ha vom jüngeren

Deponiekörper überlagert, abzudichtende Fläche: 28 ha

• ca. 60 m ü. Gelände, 121 m NN (höchster Berg Hannovers)

• z.T. übersteilte Hangneigungen, bis zu rd. 1: 1,6

• keine Basisabdichtung, Grundwassernähe, Stauflüssigkeitskörper

• Heute: 150 ha, 1978 abfallrechtlich planfestgestellte Fläche, davon reine Deponiefläche 75 ha, seit 2009 stillgelegt



ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheÜbersichtsskizze Standort












ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheBefestigung der Geogitter


ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheMontage der Gabionen


ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheBefüllung der Gabionen


ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheBefüllung der Gabionen






ProjektbeispielProjektbeispiel: Deponie Hannover LaheFertige Gabionenwand, Länge: 200 m, Höhe: 9 m


Frost- Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen


Übersichtsaufnahme

Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen


• Die Länge: etwa zwischen 18 m und 64 m,

• abgetreppte Ausbildung mit Neigungen von 10 : 1, entsprechen etwa 5,7 ° zur Vertikalen,

• Füllung der Gabionenkörbe: an den Sichtflächen mit Bruchsteinen mit Kantenlängen von 100 mm bis 300 mm und einer Schotterfüllung in den übrigen Bereichen,

• Straßenseitiges Füllmaterial: Korallenoolith (geologische Form des Juras aus Kalksteinschichten, die in Nordwestdeutschland vor allem im Wesergebirge und im Süntel vorkommen)

Gabionenwand



Geschichtete Blöcke mit dahinterliegenderBefüllung aus Schotter



Probenentnahmestellen












• Bohrkerne mit einem Durchmesser von ca. 50 mm und einer Länge von ca. 50 mm

• 24 h Sättigung der Proben in einer 1%-igen NaCl- Lösung

• Anschließendes Einlagern der Prüfbehälter mit den Proben in die Klimasimulationstruhe

• 16 Frost- Tau- Wechseln

Ermittlung der Beständigkeit gegen Frost- Tau- Wechsel im Labor in Anlehnung an DIN EN 1367-6:12-2008



Ermittlung der Beständigkeit gegen Frost- Tau- Wechsel in Anlehnung an DIN EN 1367-6:12-2008, Ergebnisse

Proben-Nr. Ausgangs-trockenmasse

[g]

Endtrocken-masse

[g]

Masseverlust[g]

Prozentualer Massenverlust

[%]

1u1-1 268,2 268,0 0,2 0,1

1o1-1 262,1 259,0 3,1 1,2

1o2-1 265,4 201,1 64,3 24,2

2u1-1 265,8 231,9 33,9 12,8

2u1-2 266,0 147,7 118,3 44,5

3u1-1 242,6 204,1 38,5 15,9

3u1-2 261,3 257,3 4,0 1,5

3u2-1 254,4 254,0 0,4 0,2

3u2-2 251,9 251,6 0,3 0,1

3o1-3 260,9 0,0 260,9 100



1o2-1 nach 16 F-T-Wechseln: 24,2 % Massenverlust



2u1-2 nach 16 F-T-Wechseln: 44,5 % Massenverlust



3o1-3 nach 16 F-T-Wechseln: 100 % Massenverlust



Fazit nach 16 Tagen Versuchslaufzeit mit 16 Frost-Tau-Wechseln• 5 Proben: keine Reaktion mit Massenverlusten zwischen 0,1 % und 1,5 %

• 3 Proben: stärkere Reaktion mit einer Massenveränderung zwischen 12,8 % und 24,2 %

• 2 Proben: deutliche bis sehr deutliche Reaktion mit Massenverlusten von 44,5 % beziehungsweise 100 %.

• Inhomogenität

• Es kann teilweise von nicht ausreichender Widerstandsfähigkeit gegenüber Frost-Tausalzbeanspruchungen ausgegangen werden

• Technische Lieferbedingungen für Gabionen im Straßenbau:Mittelwert des Massenverlustes maximal 8 Massen-% betragen, der dementsprechend nach den hier stichprobenhaft durchgeführten Untersuchungen an der Hälfte der untersuchten Proben überschritten wurde.



Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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