Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Modellversuche am Dammquerschnitt 115
Bekannt ist, dass der derzeit geläufigste analytische Ansatz auf Grundlage der klassischen
Erddrucktheorie (siehe BS 8006 (1995)) insbesondere bei großen Dammhöhen zu stark auf
der sicheren Seite liegenden Geokunststoffzugkräften führt. Die durchgeführten Modellversuche
D01 und D02 stellen vor diesem Gesichtspunkt ad-hoc Versuche dar und sollen eine Beurteilung
der vorhandenen Spreizdruckansätze ermöglichen.
6.3.2.2 Bewertung der Spreizkraftansätze auf Grundlage der Modellversuche D01 und D02
Zur quantitativen Beurteilung der Spreizkraftansätze nach Tabelle 6.3 werden nachfolgend
die in den Versuchen gemessenen Geogitterdehnungen den analytisch ermittelten Werten der
einzelnen Berechnungsansätze gegenübergestellt. Für die analytische Berechnung wurde das
System in einzelne Lamellen unterteilt. Die auf jede Lamelle wirkende vertikale Auflast wurde
aus der sich nach Boussinesq/Gray (1936) in Höhe der Gewölbespitze (z = 0,35 m) ergebenden
Spannungsverteilung für eine Streifenlast abgeleitet. Bild 6.13 zeigt das Ergebnis der
Spannungsermittlung nach Boussinesq/Gray exemplarisch für die Last σ stat = 17 kN/m 2 und
verschiedene Höhenlagen z.
Lage y [cm]
0 100 200 300
σ z
[kN/m 2 ]
20
10
0
20
10
20 0
10
0
σ stat
=17 kN/m 2
30°
Höhe z = 0,70 m
Höhe z = 0,35 m
Höhe z = 0,05 m
Sand
z
100
75
50
25
0
Höhe z [m]
Torf
Bild 6.13: Verlauf der vertikalen Spannungen unterhalb einer Streifenlast nach Boussinesq/Gray
(1936) in verschiedenen Tiefen
Die horizontale Erddruckspannung in der einzelnen Lamelle setzt sich aus dem über die Tiefe
linear anwachsenden Anteil aus Bodeneigengewicht und dem Anteil aus der Streckenlast σ stat
zusammen. Die Spannungsausbreitung der Streckenlast σ stat wird im Folgenden nach Weissenbach
(1975) über den Winkel der Scherfestigkeit ϕ’ und den Gleitflächenwinkel
ϑ a = 45°+ϕ’/2 berücksichtigt. Hiermit kann der Verlauf der horizontalen Spannungen für die
Lamellenmitte vereinfacht abgeleitet und über die Tiefe dargestellt werden. Bild 6.14 zeigt
das Ersatzsystem, das als Grundlage für die analytischen Berechnungen verwendet wurde.