VSVI NRW 14. Februar, Hochschule OWL, Fachbereich Bauingenieurwesen

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1 VSVI NRW 14. Februar, Hochschule OWL, Fachbereich Bauingenieurwesen Innovative Bauweisen zur Sicherung von Geländesprüngen Sicherung von Geländesprüngen in Gabionenbauweise Projektbeispiele MKP Ingenieure für Geotechnik

2 Themen Allgemeines zur Gabionenbauweise Projektbeispiel Verbrauchermarkt Heiligenkirchen Projektbeispiel Deponie Hannover Lahe Untersuchung der Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen

3 Allgemeines zur Gabionenbauweise MKP

4 Anwendungen Gabionenbauweise Wasserbau Landschafstarchitektur Straßen- und Wegebau Sicht- oder Lärmschutzanlagen Böschungsbefestigung Stützwände

5 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..

6 Gabionenwände

7 Gabionenwände

8 Gabionenwände Prinzipskizze: mit geotextiler Rückverankerung

9 Gabionenwände Prinzipskizze: mit geotextiler Rückverankerung

10 Gabionenwände Prinzipskizze: Gründung

11 Gabionenwände Prinzipskizze Für das Verfüllen und Hinterfüllen gelten die Regeln der ZTVE-StBund 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.

12 Gabionenwände Prinzipskizze Filtervliesstoff im Korb hinter dem Korb auf der Böschung

13 Gabionenwände Prinzipskizze

14 Gabionenwände Prinzipskizze: äußere Standsicherheit

15 Gabionenwände Prinzipskizze: innere Standsicherheit

16 Gabionenwände Prinzipskizze: äußere Standsicherheit bei bewehrten Erdkörpern

17 Gabionenwände Prinzipskizze: innere Standsicherheit bei bewehrten Erdkörpern

18 Projektbeispiele: Hangabfangung Heiligenkirchen MKP

19 Praxis: Aufgaben des Projektbeispiel Geotechnikers Der Bauherr entwickelt den Wunsch, ein Bauwerk oder Gebäude planen Der Bauherr entwickelt den Wunsch, ein Bauwerk oder Gebäude planen und erstellen zu lassen. Zunächst erfolgt Beratung durch Objektplaner (z.b. Architekt).

20 Praxis: Aufgaben des Geotechnikers Aufgabenstellung Projektbeispiel

21 Projektbeispiel Praxis: Aufgaben des Geotechnikers 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 Kostenabschätzungfür komplexere Bauvorhaben ist ohne Baugrundgutachten kaum möglich. Umweltfragen und Anträge beispielsweise für eine Grundwasserabsenkung- müssen frühzeitig bedacht und gestellt werden.

22 Praxis: Aufgaben des Projektbeispiel Geotechnikers Feld Bohr- oder Schürfergebnisse, Bodenansprache visuell, manuell Beschreibung nach DIN EN ISO bzw. DIN 4023 Labor Ermittlung weiterer Parameter für die Festlegung bodenmechanischer Kennwerte. Doku Grafische Darstellung nach DIN EN ISO bzw und Klassifizierung nach DIN Geotechnische Schlussfolgerungen.

23 Projektbeispiel: Verbrauchermarkt Projektbeispiel Heiligenkirchen Aufgabenstellung

25 Projektbeispiel: Verbrauchermarkt Projektbeispiel Heiligenkirchen Statische Berechnung

26 Projektbeispiel: Verbrauchermarkt Projektbeispiel Heiligenkirchen Statische Berechnung

28 Projektbeispiel: Verbrauchermarkt Projektbeispiel Heiligenkirchen 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.

30 Projektbeispiel: Verbrauchermarkt Projektbeispiel Heiligenkirchen Exkurs: Winkelstützwände fehlende Bewehrung im Eckbereich

31 Projektbeispiele: Deponie Hannover MKP

32 Projektbeispiel: Deponie Projektbeispiel Hannover Lahe Standort Quelle: VIELHABER, B. 2013

33 Projektbeispiel: Deponie Projektbeispiel Hannover Lahe Hydrogeologisches Standortschema Quelle: VIELHABER, B. 2013

34 Projektbeispiel: Deponie Projektbeispiel Hannover Lahe Geotextil rückverankerte Gabionenwände 1920er-Jahre: Mergelhalde aus dem Bau des Mittellandkanals, ca. 12 ha (nördl. Areal) Aufhaldung des Altkörpers von 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 Quelle: VIELHABER, B. 2013

35 Projektbeispiel Projektbeispiel: Deponie Hannover Lahe Übersichtsskizze Standort

36 Projektbeispiel Projektbeispiel: Deponie Hannover Lahe Geotextil rückverankerte Gabionenwände

41 Projektbeispiel Projektbeispiel: Deponie Hannover Lahe Befestigung der Geogitter

42 Projektbeispiel Projektbeispiel: Deponie Hannover Lahe Montage der Gabionen

43 Projektbeispiel Projektbeispiel: Deponie Hannover Lahe Befüllung der Gabionen

44 Projektbeispiel Projektbeispiel: Deponie Hannover Lahe Befüllung der Gabionen

47 Projektbeispiel Projektbeispiel: Deponie Hannover Lahe Fertige Gabionenwand, Länge: 200 m, Höhe: 9 m

48 Frost- Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen MKP

49 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen Übersichtsaufnahme

50 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen Gabionenwand Die Länge: etwa zwischen 18m und 64m, abgetreppteausbildung mit Neigungen von 10:1, entsprechen etwa 5,7 zur Vertikalen, Füllung der Gabionenkörbe: an den Sichtflächen mit Bruchsteinen mit Kantenlängen von 100mm bis 300mm 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)

51 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen Geschichtete Blöcke mit dahinterliegender Befüllung aus Schotter

52 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen Probenentnahmestellen

56 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen Ermittlung der Beständigkeit gegen Frost-Tau-Wechsel im Labor in Anlehnung an DIN EN : Bohrkerne mit einem Durchmesser von ca. 50 mm und einer Länge von ca. 50 mm 24 h Sättigung der Proben in einer 1%-igenNaCl-Lösung Anschließendes Einlagern der Prüfbehälter mit den Proben in die Klimasimulationstruhe 16 Frost- Tau- Wechseln

57 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen Ermittlung der Beständigkeit gegen Frost-Tau-Wechsel in Anlehnung an DIN EN : , Ergebnisse Proben-Nr. Ausgangstrockenmasse [g] Endtrockenmasse [g] Masseverlust [g] Prozentualer Massenverlust [%] 1u ,2 268,0 0,2 0,1 1o ,1 259,0 3,1 1,2 1o ,4 201,1 64,3 24,2 2u ,8 231,9 33,9 12,8 2u ,0 147,7 118,3 44,5 3u ,6 204,1 38,5 15,9 3u ,3 257,3 4,0 1,5 3u ,4 254,0 0,4 0,2 3u ,9 251,6 0,3 0,1 3o ,9 0,0 260,9 100

58 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen 1o2-1 nach 16 F-T-Wechseln: 24,2 % Massenverlust

59 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen 2u1-2 nach 16 F-T-Wechseln:44,5 % Massenverlust

60 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen 3o1-3 nach 16 F-T-Wechseln:100 % Massenverlust

61 Frost-Tausalzbeständigkeit von Gabionenfüllungen Fazit nach 16 Tagen Versuchslaufzeit mit 16 Frost-Tau-Wechseln 5Proben: 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 8Massen-% betragen, der dementsprechend nach den hier stichprobenhaft durchgeführten Untersuchungen an der Hälfte der untersuchten Proben überschritten wurde.

62 Danke für Ihre Aufmerksamkeit MKP MKP