Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei ...

Modellversuche zur Gewölbeausbildung 75
Bild 5.27 veranschaulicht die Wirkungsweise einer dreilagigen Bewehrungsführung. Die
größten Zugkräfte treten in der untersten Bewehrungslage auf. Mit zunehmender Höhenlage
der Bewehrung nimmt die Beanspruchung stark ab. Der Membraneffekt stellt sich im untersten
Geogitter am deutlichsten ein, höherliegende Gitter verlieren an Effektivität. Bei dreilagiger
Geogitteranordnung kann in etwa mit einer Dehnungsbeanspruchung im Verhältnis
F G,unten : F G , Mitte : F G,oben = 1,0 : 0,65 : 0,35 gerechnet werden.
Bild 5.27 zeigt, dass sich eine signifikante Dehnungszunahme in den einzelnen Bewehrungslagen
leicht zeitversetzt einstellt. Ähnliche Beobachtungen machte Zaeske (2001), der eine
zeitversetzte Beanspruchung eines hochliegenden Geogitters gegenüber einem tiefliegenden
Geogitter feststellte. Diese Differenz begründet Zaeske (2001) mit der zeitlichen Ausbildung
von Scherfugen die sich von den Kanten der Pfahlköpfe beginnend in die Sandschicht hinein
ausbreiten und eine tiefliegende Bewehrung früher erreichen.
Zusammenfassend sind in Bild 5.28 die im Pfahlzwischenbereich gemessenen maximalen
Dehnungen in der untersten Geokunststofflage für die Versuche Z04 bis Z09 einander gegenübergestellt.
a) b)
Dehnung ε [%]
1. Zyklus [kN/m 2 ]
0 15 30
1.6
h = 0,35 m
1.4
Z04 (1GG)
1.2 Z06 (2GG)
Z08 (3GG)
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
stat. Laststufen [kN/m 2 ]
25 50 75100
Phase A B C
1 100 10000 1000000
Lastzyklus N [-]
1 GG
2 GG
3 GG
Dehnung ε [%]
1. Zyklus [kN/m 2 ]
0 15 30
1.6
h = 1,00 m
1.4
Z05 (1GG)
1.2 Z07 (2GG)
Z09 (3GG)
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
stat. Laststufen [kN/m 2 ]
25 50 75100
Phase A B C
1 100 10000 1000000
Lastzyklus N [-]
1 GG
2 GG
3 GG
Bild 5.28: Maximale Geogitterdehnung im Pfahlzwischenbereich in der untersten Geokunststofflage
während der Phasen A bis C nach Tabelle 5.1 für die Versuche Z04 bis
Z09; a) Überdeckungshöhe h = 0,35 m; b) Überdeckungshöhe h = 1,00 m
Bereits für den unbewehrten Fall konnte die Überdeckungshöhe als Haupteinflussparameter
für ein stabiles Bodengewölbe unter zyklischen Belastungen identifiziert werden. So ergab