Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Modellversuche zur Gewölbeausbildung 63
5.3.2 Zyklische Modellversuche ohne Geogitterbewehrung (Versuche Z01 – Z03)
In den unbewehrten Modellversuchen Z01 bis Z03, in denen das System nach Belastungsschema
I gemäß Bild 5.6 beansprucht wurde, sind die Auswirkungen einer zyklischen Belastung
auf das System am deutlichsten ausgeprägt.
Während der zyklischen Beanspruchung sind große Systemverformungen festzustellen, siehe
Bild 5.12. Bereits nach wenigen Belastungszyklen werden die Setzungswerte der statischen
Referenzversuche um ein Vielfaches überschritten und mit zunehmender Lastwechselzahl
nehmen die Setzungen weiter zu. Als Ursache für die Setzungen können zum einen Verdichtungseffekte
innerhalb des Modellsandes genannt werden. Ein weiterer Anteil der Oberflächensetzungen
resultiert aus den Verformungen der Weichschicht, die während des Versuches
bis zur Oberfläche des Modellsandes durchschlagen.
0
Lastwechsel (1 Hz, 5 Hz)
σ m
= 17 kN/m 2 σ c
= +/- 10 kN/m 2
Phase A B C
stat
statische Laststufen [kN/m 2 ]
25 50 75 100
σ
0
10
σ
10
Setzung u [mm]
20
30
40
u
h
h = 0,35 m - Z01
h = 0,70 m - Z02
h = 1,00 m - Z03
20
30
40
50
stat. Referenzvers. (S01 bis S03)
1 10 100 1000 10000 100000 1000000
50
Bild 5.12: Setzung der Lastplatte unter zyklischer und statischer Belastung für verschiedene
Einbauhöhen ohne Geokunststoffbewehrung
Bild 5.13 zeigt ein Foto der freigelegten Weichschichtoberfläche nach Versuchsende. Es sind
deutliche Weichschichtverformungen zu erkennen; die Pfahlköpfe ragen aus der Torfschicht
heraus und haben sich von unten in die Sandschicht eingestanzt. Bezieht man die Setzung der
Weichschicht auf die Gesamtsetzung der Modellversuchsoberfläche, so sind ungefähr 60 bis
70 % der Oberflächensetzung auf die Weichschichtverformungen zurückzuführen.