Wasser im Boden hat einen besonderen Einfluss auf die Standsicherheit von Ingenieurbauwerken im Untergrund. Im vorliegenden Fall ist es beim Neubau eines Autobahn-Tunnels zu einem Schadensfall mit einem Verbruch von insgesamt 370 m Tunnelröhre gekommen. Die Untergrundverhältnisse sind geprägt durch bindige Böden mit überwiegend steifer und halbfester Konsistenz. Der Grundwasserspiegel liegt unterhalb des Tunnels, allerdings weisen die Böden stark unterschiedliche Sättigungsgrade auf. Zunächst wurden den tunnelbautechnischen Berechnungen Scherparameter zugrunde gelegt, die im teilgesättigten Versuch unter Berücksichtigung zusätzlicher kapillarer Kräfte ermittelt wurden. Im Beitrag wird nach einer allgemeinen Beschreibung des Projekts und des Schadensfalls aufgezeigt, wie sich teilgesättigte und gesättigte Boden-Versuche hinsichtlich der Scherfestigkeit unterscheiden und welche Konsequenzen sich für die weiteren Planungen nach dem Schadensfall ergaben. Folgenden Schlussfolgerungen konnten aus der Schadensanalyse gezogen werden: (1) Geringe Inhomogenitäten und Änderungen des Wassergehalts im Boden bewirken bei teilgesättigten Böden eine deutliche Veränderung der Scherfestigkeit. (2) Wenn eine dauerhafte, annähernd gleich bleibende Teilsättigung des Bodens nicht sichergestellt werden kann, dürfen insbesondere für die Berechnung von Endzuständen auch keine Scherparameter für teilgesättigte Böden berücksichtigt werden. (3) Der Ansatz von Scherparametern für teilgesättigte Böden ist bspw. für kurzfristige Bauzustände (z.B. Ortsbruststandsicherheit) nur möglich, wenn der teilgesättigte Zustand bzw. die kapillare Wirkung entsprechend nachgewiesen werden kann.
Einfluss des Sättigungsgrades auf die Scherfestigkeit von Böden am Beispiel eines Schadensfalls im Tunnelbau
2010
9 Seiten, 6 Bilder, 1 Quelle
Conference paper
German
Tunnel , Verkehrsanlage , Schadensfall , Untergrundbauwerk , Untersuchung (Studie) , Schadensanalyse , Ursache , Einflussfaktor , Boden (Erde) , Baugrund , Bodeneigenschaft , Grundwasser , Sättigungsgrad , Konsistenz , Scherfestigkeit , Erkundung , Untergrund (Erde) , Bauplanung , Schadensursache , Versuch , Scherversuch , triaxialer Versuch , Versuchsergebnis , Löss , Sanierung , Bruch (Material) , Tunnelbau , Geotechnik , Standsicherheit
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