Bemessungsgrundlagen für das Bewehren mit Geokunststoffen
Abstract:
Zusammenfassung
Geokunststoffbewehrte Konstruktionen bieten eine qualitativ hochstehende und
wirtschaftliche Alternative zu massiven Bauwerken aus Beton, Steinblöcken
etc. Es liegt im Interesse der Planer, der Hersteller von Bewehrungsprodukten,
der Anbieter von ganzen Systemen sowie der Auftraggeber, dass die Bemessung
geotextilbewehrter Bauwerke nach einheitlichen Richtlinien und Sicherheitsstandards
erfolgt.
Ziel ist die Erarbeitung von Bemessungsgrundsätzen und -richtlinien, nach
denen die Nachweise der Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von geotextilbewehrten
Konstruktionen zu führen sind. Dazu gehört die Festlegung des Bauprojekt-Ablaufes
von der Erfassung der Randbedingungen über die eigentliche Bemessung, die
konstruktive Ausbildung, die Wahl der Baustoffe mit den zugehörenden Anforderungen
bis zur Qualitätssicherung. Die Forschungsergebnisse dienen als Basis für
eine entsprechende Norm.
Zur Bemessung von geokunststoffbewehrten Konstruktionen und Verstärkungen
existieren die verschiedensten Ansätze. Bei den Lösungskonzepten ist
zu unterscheiden zwischen Anwendungen, in welchen Geokunststoffe im klassischen
Sinn als Bewehrungselemente eingesetzt werden (bewehrte Stützkonstruktionen,
Dämme mit statischer Belastung), und solchen mit einer Geokunststoff-Verstärkung
von eher dünnen Schichten, welche meist unter dynamischer Belastung stehen
(Fundationsschichten von Verkehrswegen).
Primär ist zu klären, wie weit zur Verbesserung der Verdichtungseigenschaften
von Fundationsschichten auf weichem Untergrund und zur Tragfähigkeit mit
Langzeitwirkung beitragen. Feld- und Laborversuche konzentrieren sich daher
auf diesen Teilbereich. Typische geokunststoffbewehrte Konstruktionen werden
mit Finiten Elementen modelliert. Die Labor- und Feldresultate werden zur Validierung
der Berechnungsmethode und der Parameterwahl herangezogen. Die Auswertung verfolgt
das Ziel, Grundlagen für eine zukünftige Norm "Bewehren mit Geokunststoffen"
zu schaffen, welche den Stand der Technik und neueste Ergebnisse fremder und
eigener Forschung berücksichtigt.
Abstract
Geosynthetic reinforced structures represent a high quality and economic alternative
to concrete, stone block and other large scale constructions. It is in the interest
of planners, manufacturers of reinforcing products, suppliers of entire systems
and clients to have geosynthetic reinforced constructions designed following
unitary guidelines and safety standards.
The aim is the elaboration of basics and guidelines for the design, according
to which the evidence of safe load and practical performance of geosynthetic
reinforced constructions should be given. That includes the definition of the
process of a construction project, from the definition of the boundary conditions
to the design, constructive implementation, selection of building materials
with the corresponding requirements, up to quality assurance. A draft standard
will be based on the results of the research.
There are various approaches regarding the design of geosynthetic reinforced
structures and reinforcement. Applications in which geosynthetics are classically
used as reinforcing elements (reinforced retaining structures, embankments under
static load) and elements with a geosynthetic reinforcement for rather thin
layers, which are mostly subjected to dynamic loads (foundation layers of roads
and railroads) must be differentiated between in developing design concepts.
Questions remain especially about improving the densifying properties of foundation
layers on soft subgrade and about long-term bearing capacity. Field and laboratory
tests therefore concentrate on this sector. Typical geosynthetic reinforced
structures are modelled with finite elements. Laboratory and field test results
are used to validate the calculation method and the selection of parameters.
The assessment aims at the creation of the basis for a future standard for geosynthetic
reinforcement, which will take the state of the art and the latest results of
external and own research into account.
 Abb.1 Steilböschung. |
 Abb. 2 Stützbauwerk. |
 Abb. 3 Dammaufstandsfläche. |
 Abb. 4 Fundationsschicht. |