Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

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Abschnitt 2
2.3 Gewölbemodelle aus dem Bereich von Erdfallsystemen
Erdfälle und Tagesbrüche sind in vielen Karstregionen und Bergbaurevieren ein bekanntes
Phänomen und äußern sich an der Erdoberfläche als krater- oder spaltenförmige Erdeinbrüche,
die jederzeit und ohne Vorwarnung auftreten können. Verursacht werden diese Einbrüche
durch einstürzende Hohlräume im Untergrund, die aus anthropogenen oder natürlichen
Einflüssen resultieren. Dazu zählen z.B. der bergmännische Abbau von Mineralstoffen, die
Erstellung unterirdischer Bauwerke, Erosionen oder Verkarstungen, siehe Paul (2002).
Eine übliche Methode der Schadensvorsorge besteht im Verfüllen vorhandener Hohlräume
oder dem Verpressen von Injektionsgut. Da Lage und Ausmaß der unterirdischen Hohlräume
oft nicht vollständig bekannt sind und darüber hinaus auch natürlichen Veränderungen unterliegen
können, sind beim Neubau von Verkehrswegen in erdfallgefährdeten Gebieten präventive
Maßnahmen zu treffen. Insbesondere Überbrückungsvarianten mit Hilfe von Geokunststoffen
haben hierbei in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Die Geokunststoffbewehrung
soll nach dem Prinzip der Teilsicherung eine räumliche Begrenzung und zeitliche
Verzögerung der an der Fahrbahn auftretenden Erdfalleinbrüche bewirken. Bild 2.2 zeigt den
Querschnitt eines Fahrbahnaufbaus sowie zwei mögliche Beanspruchungssituationen. Phase I
(nach erfolgtem Erdfall) ist durch nachbrechendes Gesteinsmaterial aus dem Dammaufbau
gekennzeichnet, das zunächst von der Geokunststofflage aufgefangen werden kann.
Oberbau (Asphaltpaket)
Tragschicht oder Dammkörper
Geokunststoff
ungestörter Boden
eingebrochenes Bodenmaterial
Kaverne oder Galerie
Gewölbe
(eingestürzt)
Durchhang der
Bewehrung
eingebrochenes
Bodenmaterial
Phase I Phase II
Bild 2.2: Querschnitt eines Straßenaufbaus mit Geokunststoffbewehrung und Beanspruchungsphasen
beim Auftreten eines Erdfalls, aus Möller et al. (2002)