Böschungen und Geländesprünge

Böschungen

Die Standsicherheit einer Böschung hängt von der Geometrie, der Bodenart, der Schichtung, den Auflasten und vom Grundwasser ab. Grundwasser und Auflasten wirken sich ungünstig aus; Bermen, das sind waagerechte Unterbrechungen der Böschung, erhöhen dagegen die Standsicherheit.

Bei gleichen Randbedingungen können bindige Böden im allgemeinen wesentlich steiler geböscht werden als nichtbindige Sande und Kiese. Das liegt an der Kohäsion, die einen maßgeblichen Einfluß auf die Standsicherheit hat. Die Kohäsion und mit ihr die Standsicherheit einer Böschung in bindigem Boden nehmen mit der Konsistenz erheblich zu.

Böschungsrutschung

Im folgenden Bild ist die Auswirkung eines Geländebruchs zu sehen. Die Zeichnung zeigt den Querschnitt durch den Hang vor und nach der Rutschung. Im vorliegenden Fall sollte eine Straße ausgebaut und begradigt werden. Dazu war ein Hangeinschnitt erforderlich. Erst nach Fertigstellung der Tragschicht der Straße kam es zu der Rutschung. Einen maßgebenden ungünstigen Einfluß hatte hier das Wasser.

  • Skizze: Querschnitt durch den Geländebruch
  • Foto: Auswirkungen eines Geländebruchs

Übersteile Böschungen

Vorgehensweisen für Übersteile Böschungen finden Sie auf der Sonderseite Geotextilbewehrte Erde.

Stützwände

Stützwände dienen dazu, Geländesprünge zu sichern. Im wesentlichen sind folgende Bauweisen üblich:

Foto: Schwergewichtswand

Schwergewichtswände

Schwergewichtswände wirken allein durch ihr Eigengewicht. Der Nachteil dieser Konstruktion liegt in dem hohen Materialaufwand.

Skizze: Schwergewichtswand im Vergleich zur Winkelstützwand

Winkelstützwand

Bei der Winkelstützwand ist eine starke Biegebewehrung erforderlich, wobei die Betonmengen sichtlich geringer sind. Das liegt daran, daß der über dem waagerechten Schenkel liegende Boden durch sein Gewicht erheblich zur Standsicherheit beiträgt.

Eingespannte Stützwände

Bei den im Boden eingespannten Stützwänden, die als Spundwand, Bohrpfahlwand oder Schlitzwand ausgeführt sein können, wird ausschließlich der Erdwiderstand zur Stützung herangezogen. Die zu erwartenden Kopfbewegungen sind durch eine entsprechende Neigung der Wand auszugleichen.

Verankerte Stützwände

Die verankerten Stützwände lassen sich besonders wirtschaftlich herstellen. Die Anker sind jedoch in der Regel auf Dauer zu überwachen.

Gabione

Zunehmend bei Architekten beliebt. Bei höheren Konstruktionen muß die Standsicherheit durch Zusatzmaßnahmen gesichert werden.

  • Schwergewichtskonstruktion
  • Rückverankerung durch Metallgitter oder geotextile Gitter

Die statische Bemessung erfolgt durch BGI.

Ufereinfassungen

Für Kanäle, Schleusen und Hafenanlagen benötigt man Stützbauwerke, die oft große Höhenunterschiede bewältigen und außerdem noch wegen der Gefahr der Kolkbildung tief in den Untergrund einbinden müssen. Man kann im Grundsatz zwei Ausführungen unterscheiden:

Skizze: Querschnitt durch eine verankerte Spundwand

Verankerte Spundwände

Einfache, einmal verankerte Spundwände (siehe Zeichnung) eignen sich vor allem dann, wenn Setzungen des Bodens infolge von Spundwandbewegungen oder -durchbiegungen oder infolge von Konsolidierungsvorgängen vorhandene Anlagen oder Einrichtungen nicht gefährdet.

Foto: Ufereinfassung mit Hilfe von Pfahlrostbauwerken

Pfahlrostbauwerke

Pfahlrostbauwerke sind dann zweckmäßig, wenn unmittelbar hinter der Wand Bauwerke stehen oder Krananlagen angeordnet sind, die keine größeren Setzungen vertragen.

Aufgelöste Stützbauwerke

Der Gedanke, wie bei der Winkelstützwand das Gewicht des Bodens für die Stützung eines Geländesprunges zu nutzen, gleichzeitig aber die Stützwand selbst in kleine tragende Elemente aufzulösen, hat zur Entwicklung von neuen Stützwandformen geführt:

Raumgitterkonstruktionen

Bei den Raumgitterkonstruktionen werden balkenförmige Betonfertigteile aufgestapelt und die entstehenden Hohlräume mit Boden verfüllt.

Skizze: Querschnitt durch bewehrte Erde und Aufbau der Außenhaut-Elemente

Bewehrte Erde

Bei steilen Wänden mit dem System Bewehrte Erde werden Außenhautelemente aus Betonformsteinen, Stahlbeton, (siehe Bild) oder Gabionenvorsatzschalen aufeinandergesetzt und durch Bewehrungsgitter nach hinten verankert.
Der Boden wird, dem Aufbau der Außenhautelem ente folgend, lagenweise eingebracht und verdichtet.

Geotextilbewehrte Erde

Beim System Kunststoffbewehrte Erde (KBE) werden als Bewehrung Geokunststoffe als Bewehrungselemente verwendet. Überwiegend ist hier die Böschungsoberfläche geneigt und begrünt.
Bei steilen Wandneigungen > 55° ist eine dauerhafte Begrünung aufwändig, eine Bewässerung kann erforderlich werden.

Bodenvernagelung

Bei der Bodenvernagelung wird der Boden von oben nach unten abschnittweise freigelegt und mit baustahlbewehrtem Spritzbeton abgedeckt. Dieser wiederum wird mit zahlreichen kurzen Fels- bzw. Erdankern, sogenannten Nägeln, mit dem anstehenden Boden zu einer Einheit verbunden.