Überströmungssicherung von Deichen und Böschungen - acqua alta

tung wurde bei diesen Versuchen schrittweise von Q ≈ 0,42 m 3 /s auf Q ≈ 3,07 m 3 /s gesteigert,
wobei die Belastungsdauer jeweils eine Stunde betrug (Clopper et al., 2006).
Bild 6: Überströmungsversuch, Colorado 2006
Aufgrund der relativ geringen Überströmungsdauer und der bereits auftretenden Erosionserscheinungen
ist zu vermuten, dass eine langanhaltende und/oder wiederkehrende Belastung zu verstärktem,
unkontrollierten Materialaustrag führt. Aus diesem Grund ist die Entwicklung eines
fließfähigen, selbstverdichtenden Dränmaterials vorgesehen, das in die Geozellen eingebracht
werden kann und eine dauerhafte Erosionsbeständigkeit und ausreichende Durchlässigkeit aufweist.
Infolge der Erosionsbeständigkeit und der hydraulischen Wirksamkeit des Füllmaterials
könnten dann kostengünstig Materialaustrag und Unterspülungen vermieden werden. Bedingt
durch den fließfähigen Einbau des Dränmaterials und einer Perforierung der Geozellenoberflächen
ergibt sich zusätzlich eine wesentlich verbesserte Verbundwirkung zwischen den Geozellen
und dem Dränmaterial, die zu einer erhöhten Kraftübertragung innerhalb des Gesamtsystems und
somit einer verbesserten Stabilität führt. Als Beispiel für den fließfähigen Einbau sei hier auf das
von dem Forschungsinstitut FITR entwickelte, modifizierte Tongemisch im Rahmen des EU-
Projektes „Prodicon“ hingewiesen (siehe Büchner und Kremmer, 2009). Infolge der genannten
Eigenschaften können gravierende Schädigungen des Deichkörpers und damit verbundene Instandhaltungsmaßnahmen
verringert werden.
Geozellen zur Tragfähigkeitserhöhung
Die Durch-, Über- und Unterströmung von Deichen bewirkt ein Aufweichen des Deichkörpers
und des Untergrundes im Böschungsfußbereich. Infolgedessen kann die vertikale Tragfähigkeit
dieser Bereiche entscheidend verringert werden und eine Zugänglichkeit des Geländes ist nicht
mehr gegeben. Neben der Verwendung der Geozellen als Erosionsschutz kann deshalb zusätzlich
die tragfähigkeitserhöhende Wirkung der Geozellen genutzt werden, um auch bei aufgeweichten,
destabilisierten Bodenverhältnissen die Zugänglichkeit der Deiche zu gewährleisten. Der wesentliche
Tragmechanismus der Zellen besteht hierbei darin, dass das Füllmaterial innerhalb der Geozellen
durch die Geozellenwände horizontal zusammengehalten und dadurch bei vertikaler Belastung
an seiner seitlichen Ausdehnung gehindert wird, wodurch das Kraft-Verformungs-Verhalten
des Bodens erheblich verbessert wird. Dash et al. (2001) und Emersleben und Meyer (2007, 2008)
konnten in Modellversuchen durch den Einsatz von Geozellen eine Tragfähigkeitsverbesserung
gegenüber einer nicht stabilisierten Sandschicht um den Faktor 2 bis 4 feststellen. Untersuchungen
von Bathurst et al. (1988) ergaben, dass ein mit Geozellen stabilisierter Boden ähnliche Trag-
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