3 - witt & partner geoprojekt GmbH

Bauhaus-Universität Weimar
Fakultät Bauingenieurwesen
Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt
Masterarbeit
im Weiterbildenden Studium - Wasser und Umwelt -
Thema:
„Variantenstudie zum Schutz mineralischer Dichtungen im
Kronenbereich von Flussdeichen“
eingereicht von Dipl.-Ing. (FH) André Zitzling
geb. am 14.07.1978 in Borna
Reg.-Nr.: WU – MA 83/07
Erstprüfer:
Zweitprüfer:
Prof. Dr.-Ing. K. J. Witt
Prof. Dr.-Ing. H.-P. Hack
Ausgabedatum: 01. Dezember 2007
Abgabedatum: 31. Mai 2008
Bestätigung durch den Prüfungsausschuss:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. C. Könke
Vorsitzender des Prüfungsausschusses

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Aufgabenstellung / Zielstellung
Die Durchsickerung und damit die Gebrauchstauglichkeit eines
Hochwasserschutzdeiches werden im Wesentlichen durch den Dichtungskern
bestimmt. Beobachtungen bei den zurückliegenden Hochwasserereignissen, aber
auch Bewertungen bestehender Deiche haben gezeigt, dass die zeitliche
Veränderung dieser Dichtungseigenschaften im Bereich der Deichkrone bisher zu
wenig Beachtung fand. Die für die Dichtung i. A. verwendeten bindigen Böden sind
frostempfindlich und neigen bei wechselnden klimatischen Einwirkungen zu
Schrumpfen bis hin zur Trocknungsrissbildung. Aber auch mechanische, chemische
und biologische Einwirkungen können die Beständigkeit einer Dichtung gefährden.
Im derzeitig als Entwurf vorliegendem Merkblatt DWA-M 507 „Deiche an
Fließgewässern“ sowie im DWA-Arbeitsthema „Dichtungssysteme in Deichen“ wird
eine Deckschicht zum Schutz der Dichtung von d > 0,80 m empfohlen. Dieser Wert
wurde empirisch festgelegt, eine bodenmechanische Untermauerung unter
Berücksichtigung erwarteter Klimaereignisse fehlt bisher. Aus dieser Unsicherheit
resultierten unterschiedliche technische Vorschläge zur Kronenausbildung, wobei
jede der Lösungen ihre spezifischen Schwachpunkte wie z. B. ungenügend mächtige
Abdeckung der Dichtung oder dem Zulassen einer stärkeren Durchsickerung im
Kronenbereich, aufweisen.
Ziel dieser Masterarbeit soll die Analyse der Problematik, eine Bewertung der Vorund
Nachteile einzelner Lösungen und die Formulierung eines allgemein gültigen
Lösungsansatzes für definierte Kriterien sein.
Im Einzelnen sind folgende Themen zu bearbeiten:
• Darstellen und Bewerten des Standes der Technik anhand der Forderungen und
Empfehlungen der aktuellen Normen und Regelwerke
• Qualitatives Aufzeigen der möglichen Gefährdungen unter Berücksichtigung der
bodenmechanischen und klimatischen Zusammenhänge
• Herausarbeiten von technischen Lösungen zur Gestaltung des Kronenbereiches

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• Kritische Diskussion und Bewerten dieser Lösungen hinsichtlich der
Standsicherheit, der inneren Erosionssicherheit, der Beständigkeit, der Kosten
und der praktischen Umsetzung.
• Auf Grundlage der Analyse und Bewertung sollen Vorzugslösungen für definierte
Randbedingungen erarbeitet werden.

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Inhaltsverzeichnis
Seite
1. Problemdarstellung……………………………………………………………... 5
2. Äußere Einflüsse und ihre Auswirkungen……………………………………. 8
2.1 Klimatische Einflüsse…………………………………………………………… 8
2.2 biologische / chemische Einflüsse……………………..……………………... 13
2.3 Mechanische Einflüsse……………………………..………………………….. 17
3. Aktueller Stand der Technik…………………………………………………… 18
3.1 Regelwerke und Empfehlungen………………………………………………. 18
3.2 Relevante Änderungen / Neuerungen im Merkblatt
DWA-M 507 „Deiche an Fließgewässern……………………………………. 19
4. Schlussfolgerungen für die Variantenbetrachtungen……………………….. 22
4.1 Betrachtungen zur Beständigkeit…………………………………….……….. 22
4.2 Standsicherheitsbetrachtungen……………………………………………….. 24
4.2.1 Bemessungssituationen und Lastfälle nach DWA-M507.…………...……... 24
4.2.2 Tragsicherheitsnachweise……………………………………………….…….. 27
4.3 Betrachtungen zur inneren Erosionssicherheit………………………. ……... 31
4.4 Betrachtungen zu den Kosten und der praktischen Umsetzung….……….. 36
5. Variantenbetrachtung………………………………………………….……….. 37
5.1 Aufstellung der Varianten………………………………………………. ……... 39
5.2 Bewertung der Ergebnisse der Standsicherheitsberechnung……… ……... 41
5.3 Bewertung der inneren Erosionssicherheit………………………….……….. 45
5.4 Bewertung der Beständigkeit………………………………………………….. 48
5.5 Bewertung der Kosten………………………………………………………….. 49
5.6 Bewertung der praktischen Umsetzung………………………………. ……... 50
5.7 Zusammenfassende Bewertung………………………………………………. 53
6. Zusammenfassung……………………………………………………………... 56
Literaturverzeichnis…………………………………………………………………….. 58
Abbildungsverzeichnis…………………………………………………………………. 62
Tabellenverzeichnis …………………………………………………………….. ……... 64
Anlagenverzeichnis…………………………………………………………………….. 65
Selbständigkeitserklärung……………………………………………………………... 66

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1. Problemdarstellung
Deiche haben die Aufgabe, Leben und Sachwerte vor Überschwemmungen mit
möglichst hoher Sicherheit zu bewahren. Entsprechend einem definierten Schutzziel
kehren Deiche ein Hochwasser bis zu einem bestimmten Wasserstand. Damit
verringern sie in den geschützten Gebieten die Schadenshäufigkeit durch
Hochwässer.
Schon seit Jahrhunderten schützen Deiche das dahinter liegende Land vor
Überschwemmungen. Seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts wurden verstärkt die
Flussauen eingedeicht und dichter besiedelt. Durch die nun heute vorhandenen
Gefährdungspotentiale in den potentiellen Überschwemmungsgebieten bestehen an
diese Hochwasserschutzbauwerke höchste Anforderungen hinsichtlich eines
dauerhaften und größtmöglichen Schutzes.
Hochwasserschutzdeiche bestehen bis heute aus den regional anstehenden
Erdstoffen. Die geotechnischen Grundlagen des Deichbaues wurden mit den
Fortschritten der Bodenmechanik, den Erkenntnissen über die Strömungs- und
Transportvorgänge im Boden, mit den neuen Erkenntnissen der Erdstatik und mit der
fortschreitenden Entwicklung der Einbau- und Verdichtungstechnik erschlossen. [1]
Durch die regional unterschiedlich vorkommenden Erdstoffe und unterschiedliche
Anforderungen wurden verschiedene Varianten der Querschnittsgestaltung von
Flussdeichen entwickelt. So unterscheiden wir heute in homogene Deiche und
Deiche mit einer Dichtung.
Homogene Deiche sind die am häufigsten vorkommenden Konstruktionen. Diese
eignen sich besonders für geringe Höhen. Der gesamte Deich, also Dichtung und
Stützkörper, besteht in diesem Fall aus einem Erdstoff.
Abb. 1.1: homogener Deich [2]

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Deiche mit einer Dichtung bestehen aus einem Stützkörper und einem
Dichtungselement mit einer sehr geringen Wasserdurchlässigkeit. Diese Variante von
Hochwasserschutzdeichen wird heute bei der Sanierung bzw. Erhöhung bestehender
Deiche bevorzugt.
Als Oberflächendichtung sind vorwiegend natürlich gewachsene gering durchlässige
Böden, aber auch Dichtungen aus Betonit, Beton, Asphaltbeton oder
Kunststoffdichtungsbahnen anzutreffen. Als Kerndichtung werden ebenfalls
mineralische Baustoffe, Spundwände, Bentonit oder Beton verwendet.
Abb. 1.2:
Wasserseitige Oberflächendichtung vor Stützkörper aus
durchlässigem Material und Dränkörper auf gering durchlässigem
Untergrund [2]
Abb. 1.3:
Kerndichtung (ggf. mit Dichtwand) bis zum tief liegenden gering
durchlässigen Untergrund (vollkommene Dichtung) [2]

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Die mineralischen Dichtungen sind frostempfindlich und neigen bei ungünstiger
trockener Witterung zu Schwindrissen. Nicht selten erreichen diese Risse eine Tiefe
von bis zu einem Meter. Die Funktion der Dichtung kann in einem solchen Fall nicht
mehr gewährleistet werden.
Neben klimatischen Einflüssen gefährden jedoch auch mechanische, chemische und
biologische Einwirkungen die Beständigkeit der Dichtung.
Im DWA-Arbeitsthema „Dichtungssysteme in Deichen“ [3] und in dem derzeitig als
Entwurf vorliegendem Merkblatt DWA-M 507 [2] wurde diese Problematik
aufgegriffen. Als Ergebnis wurde zum Schutz vor äußeren Einwirkungen eine
Abdeckung der Dichtung mit einer Dicke von d > 0,80 m empfohlen.
Abb. 1.4: Deichquerschnitt mit mineralischer Dichtung [3]
Die konstruktive Gestaltung im Bereich der Deichkrone wird in [2] und [3] nicht näher
behandelt. Bei Umsetzung dieser Empfehlung endet die Dichtung somit 0,80 m unter
der Deichkrone, was bei einem Volleinstau (Kronenstau) eine stärkere
Durchsickerung im Kronenbereich zur Folge hätte.
Mit der vorliegenden Masterarbeit sollen verschiedene Varianten zum Schutz der
mineralischen Dichtung bei Flussdeichen im Kronenbereich diskutiert werden. Die
Varianten sollen hinsichtlich der Beständigkeit, der praktischen Umsetzung, der
Standsicherheit, der inneren Erosionsstabilität und der Kosten verglichen werden.

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2. Äußere Einflüsse und ihre Auswirkungen
Die auf die mineralischen Dichtungen einwirkenden äußeren Einflüsse können
gravierende Auswirkungen auf deren Gebrauchstauglichkeit haben. Diese werden in
den nachfolgenden Abschnitten 2.1 bis 2.3 beschrieben.
2.1 Klimatische Einflüsse
Klimatische Einflüsse können einen wesentlichen Einfluss auf die
Gebrauchstauglichkeit der mineralischen Dichtungen haben.
Vermehrte große Hochwasser, mehr Schnee, aber auch der extrem trockene
Sommer des Jahres 2003 sind, wie vielfach in der Öffentlichkeit verkündet wird,
Anzeichen eines Klimawandels.
Im aktuellen Bericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) wurden
u.a. folgende Klimaveränderungen festgestellt:
• Die Erwärmung des Klimasystems ist ohne jeden Zweifel vorhanden.
• Die globale Oberflächentemperatur ist um +0,74 °C gestiegen.
• 11 der letzten 12 Jahre waren die wärmsten seit Beginn der Aufzeichnungen
• Die Häufigkeit heftiger Niederschläge hat zugenommen.
Abb. 2.1: Zunahme von Mittelwert und Streuung der Temperatur [20]

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In den Sommermonaten werden demnach längere Trockenperioden vorherrschen.
Die Winter werden milder. Dies führt zu einer Intensivierung des Wasserkreislaufes
und damit zu einer Zunahme der Extremabflüsse. In den Wintermonaten werden
insbesondere die kleineren und mittleren Hochwasserereignisse zunehmen.
In der Informationsbroschüre des Umweltbundesamtes „Was Sie über vorbeugenden
Hochwasserschutz wissen sollten“ [19] wird für Deutschland trotz der eingeleiteten
Maßnahmen zum Schutz des Klimas bis 2080 ein weiterer Anstieg der Temperaturen
um 1,6 bis 3,6 °C prognostiziert. Daraus lassen sich mit Klimamodellen folgende
regionalisierte Klimaszenarien für Deutschland ableiten:
• Die Erwärmung dürfte im Südwesten stärker als im Nordosten und im Winter
stärker als im Sommer ausfallen,
• die regionale Verteilung der Niederschläge wird sich wahrscheinlich
verändern, wobei Aussagen hierzu noch sehr unsicher sind,
• die Winterniederschläge könnten um bis zu 30 Prozent steigen, die
Sommerniederschläge dagegen könnten um bis zu 30 Prozent abnehmen,
• neben der Verschiebung des Niederschlages vom Sommer in den Winter wird
der Niederschlag voraussichtlich vermehrt als Regen und weniger als Schnee
niedergehen,
• vor allem im Winter werden Starkniederschläge häufiger und intensiver und
• die Hochwassergefahr steigt dadurch im Frühjahr und im Winter. [19]
In einigen Bundesländern wird deshalb heute ein Klimazuschlag zum gewählten
Bemessungshochwasser hinzugerechnet. [4,5]
Aus den prognostizierten Klimaentwicklungen leiten sich für die Konstruktion von
Deichen mit mineralischer Dichtung konstruktiv erforderliche Vorkehrungen für die
Erhaltung der dauerhaften Funktionstüchtigkeit aufgrund der Materialeigenschaften
ab.

10
Mineralische Dichtungen bestehen aus natürlichen, gering durchlässigen, bindigen
Böden. Diese Böden weisen bei einer Reduktion des Wassergehaltes eine
Volumenreduktion auf.
Im wasserungesättigten Boden herrschen Kapillardrücke, die umso höher sind, je
trockener der Boden ist. Die Kapillardrücke werden auch als Wasser- bzw.
Saugspannung bezeichnet. Die Wasserspannung ist ein Maß für die Fähigkeit des
Bodens, Wasser an der Bodenmatrix zu halten. [17]
Durch die Abgabe von Wasser erhöht sich die Wasserspannung. Die Bodenteilchen
rücken dichter zusammen, wodurch sich das Volumen reduziert. Zwischen
Wassergehalt und Volumen besteht bis zur Schrumpfgrenze ein linearer
Zusammenhang.
Die Schrumpfgrenze bezeichnet den Wassergehalt, unter dessen der Boden ein
konstantes Volumen behält. Wird die Schrumpfgrenze überschritten, erhöht sich die
Wasserspannung weiter, jedoch dringt immer mehr Luft in das Bodengefüge ein.
Wenn dann die Zugfestigkeit des Bodens überschritten wird, bilden sich Risse.
Abb. 2.2:
Typisches Schrumpfdiagramm für einen bindigen Boden
Die entstehenden Mikro-, aber auch Makrorisse verlaufen senkrecht zur Oberfläche.
Die Wasserdurchlässigkeit einer mineralischen Dichtung steigt somit stark an. [6,7,8]

11
Durch Trockenperioden kommt es zunächst zum Austrocknen der über der
Dichtungsschicht befindlichen Bodenschichten. Durch den kapillaren Aufstieg wird
das Porenwasser der Dichtungsschicht in die darüber liegenden ausgetrockneten
Bodenschichten transportiert. Die Folge ist ein drastischer Rückgang des
Wassergehaltes in der Dichtungsschicht. Es besteht die Gefahr von Rissbildungen.
Durch das sukzessive Fortschreiten der Prozesse (Bildung von Trockenrissen,
Verstärkung durch Pflanzenwurzeln) wird die Funktionsfähigkeit der mineralischen
Dichtung verringert. Ob und wie schnell dieses Szenario verläuft, hängt von
verschiedenen Parametern ab. Entscheidend dafür sind:
• Art und Beschaffenheit der mineralischen Dichtung
• Art und Mächtigkeit der Abdeckung
• Klimatische Verhältnisse (Niederschlag, Verdunstung)
Im extremen Sommer 2003 konnten Trockenrisse in einem sanierten
Elbdeichabschnitt bei Loßwig festgestellt werden (siehe Abb. 2.2).
Abb. 2.3:
Elbedeich bei Loßwig, Risse in der Deichkrone (Foto: Landestalsperrenverwaltung
des Freistaates Sachsen)
Die als Deichbaumaterial verwendeten stark bindigen Böden wurden bei diesem
Deichabschnitt mit einer nur etwa 0,2 m starken Oberbodenschicht abgedeckt. Die
entstandenen Risse wiesen eine Tiefe von mehr als einem halben Meter auf.

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Im Hinblick auf Frosteinwirkungen sind Böden im Allgemeinen dann als
unproblematisch einzustufen, wenn die durch Frost- und Tauwechsel
hervorgerufenen Hebungen und Setzungen und die hervorgerufenen
Tragfähigkeitsverminderungen so klein sind, dass keine Schäden am Bauwerk
auftreten.
Die für mineralische Dichtungen verwendeten bindigen Böden, in der Regel sind das
Tone, werden nach DIN 18196, Tabelle 5 als Böden mit einer sehr hohen
Frostempfindlichkeit eingestuft.
Beim langsamen Gefrieren entwickeln sich parallel zur Gefrierfront Eislinsen. Ihre
Größe kann von Millimeter- bis Zentimeterdicke schwanken. Das für die Eisbildung
benötigte Wasser stammt zum einen aus den vorhandenen Poren und fließt
zusätzlich aus Wasserhüllen der Feinteilchen in tieferen Bereichen, der Schwerkraft
entgegen, in die Gefrierzone. Wasser vergrößert beim Gefrieren sein Volumen. Es
kommt zu Hebungen.
Geht der Gefriervorgang bei starkem Temperaturgefälle vor sich, gefriert ohne
Wassernachschub von unten nur das vorhandene Wasser schnell zu Eiskristallen.
Dadurch wird das Bodengefüge verkittet, ohne Hebungserscheinungen auszulösen.
Kommt es zum Anstieg der Lufttemperaturen, wird dem Boden Wärme zugeführt.
Das gefrorene Wasser im Boden geht wieder in die flüssige Phase über. Durch die
Anziehungskräfte der Mineralteilchen gliedert sich das Wasser wieder in die
Bodenstruktur ein, jedoch wird es sich erst nach und nach in die unteren
Bodenschichten verteilen. Durch die Wasseranreicherung während des
Gefrierprozesses und der sehr langsamen Verringerung des Wasseranteils nach
dem Tauprozess kommt es zu einer ungünstigen Konsistenzänderung. Dadurch fällt
die Tragfähigkeit des bindigen Bodens stark ab. Erst mit zunehmender Austrocknung
im Sommer kann sich die Tragfähigkeit wieder bis zum normalen Zustand erhöhen.
[9]

13
Die Frosteindringtiefe kann im Flachland Mitteleuropas 120 cm erreichen. Im
Allgemeinen wird in Deutschland für die Bautechnik eine Frosteindringtiefe von 80
cm angesetzt.
Für Deiche ohne Kreuzungsbauwerke, wie Siele oder Deichscharten, stellen die
Hebungen und Setzungen in der Regel keine Gefährdung dar. Sind jedoch derartige
Bauwerke vorhanden, so ist darauf zu achten, dass die Gründungen frostsicher sind
und ein Kippen der Bauwerksteile sowie Rissbildung durch die Ausdehnung des
gefrierenden Bodens verhindert werden.
Problematisch ist jedoch die nach dem Tauprozess verringerte Tragfähigkeit des
Bodens zu sehen. An den Böschungen der Deiche kann es bei zu steiler
Böschungsneigung zu Rutschungen (Böschungsbruch) kommen.
2.2 biologische/chemische Einflüsse
Durch die sich im Laufe der Jahre nach Errichtung eines Deichbauwerkes
ansiedelnden Lebewesen der Flora und Fauna kann es zu positiven aber auch zu
negativen Auswirkungen auf die Standsicherheit und somit der Funktionsfähigkeit
eines Deiches kommen.
Pflanzen haben zunächst einen positiven Einfluss auf die örtliche Standsicherheit der
Deichböschung durch die Durchwurzelung der oberflächennahen Gleitfugen und
durch die Verdübelung bzw. durch die Mobilisierung haltender Zugkräfte. Man spricht
in diesem Zusammenhang auch von einer „biologischen Bodenbewehrung“.
Rechnerisch ist dieser Einfluss schwer zu erfassen und wird deshalb in den
Standsicherheitsnachweisen nicht berücksichtigt.
Durch abfließende Niederschläge, Wellenauflauf, Treibgut, Eisgang und
austretendes Sickerwasser sind die Böschungen von Deichen starken
Erosionsangriffen ausgesetzt. Durch eine dichte Vegetation auf der Oberfläche
können diese negativen Einwirkungen weitgehend abgewehrt werden. Deshalb wird
die Entwicklung einer dichten geschlossenen Grasnarbe angestrebt. [10]

14
Pflanzen mit tief reichenden Wurzeln, wie Gehölze und Stauden können sich negativ
auf die Standsicherheit von Deichen auswirken. Entlang der Wurzeln können sich
Sickerwege durch den Deich ausbilden.
Abb. 2.4:
Beschädigung der Dichtungsschicht eines Deiches durch
Baumwurzeln
Besonders wahrscheinlich ist dies im Bereich von Wurzeln abgestorbener Gehölze.
Durch die Verrottung der pflanzlichen Überreste kommt es zum Schrumpfen dieser.
Die Folge sind Hohlräume im Deichkörper, die sich als bevorzugte Sickerwege
erweisen. Durch Wurzelfraß von Wühltieren können ebenfalls Hohlräume und
Sickerwege entstehen.
Weiterhin wird die Durchsickerung verstärkt, wenn sich Bäume im Wind wiegen. Die
Windkräfte werden auf das Wurzelwerk übertragen, wodurch es in Bewegung kommt.
Der Boden wird dadurch aufgelockert und es kann zum so genannten Pumping-
Effekt kommen. Dadurch wird zusätzlich Wasser in den Deichkörper gepumpt. Mit
der zunehmenden Durchfeuchtung des Bodens wird auch Windwurf immer
wahrscheinlicher. Dadurch können tiefe Wurzelkrater in den Deich gerissen werden.
Diese schwächen zum einen den Deichkörper, andererseits ist eine solche „offene
Wunde“ für die oben beschriebenen Erosionsangriffe anfällig.

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Abb. 2.5:
Pumpeffekte und Bodenauflockerung bei flachwurzelnden Bäumen
Ein weiterer Aspekt ist, dass mit zunehmendem Alter der Gehölze vor allem bei
großwüchsigen Bäumen die Belastung des Deiches durch Auflast zusätzlich
gefährdet wird.
Das im Kapitel 2.1 beschriebene Austrocknen der Dichtung kann durch die
Wasseraufnahme durch Pflanzenwurzeln beschleunigt werden. Ein Eindringen von
Pflanzenwurzeln in die Dichtung muss deshalb verhindert werden. Durch eine
möglichst große Mächtigkeit der Abdeckung kann dies erreicht werden. Weiterhin
kann durch den Einsatz eines geeigneten Bodensubstrats für die Abdeckung das
Wurzelwachstum verringert werden. Durchgeführte Untersuchungen ergaben, dass
die Wurzeln in schwachbindigen Bodenschichten bei 0,3 m Tiefe endeten [15, 16]. In
dem Informationsbericht des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft
„Gehölze auf Deichen“ [18] wurden Wurzeln verschiedener Gehölze aufgegraben
und die Ausbildung der Wurzeln dokumentiert. Als Ergebnis konnte festgestellt
werden, dass sich die Wurzeln der Gehölze bevorzugt in der humosen
Oberbodenandeckung entwickeln, wohingegen sterile Kiesschichten
zonenaufgebauter Deiche kaum als Wurzelraum genutzt werden. Weiterhin denkbar
ist der Einsatz von Kunststoffbahnen als Wurzelschutz.
Die Pflege des Bewuchses auf Deichen ist aus vorgenannten Gründen unerlässlich.
Die Entwicklung einer durchgängigen und dichten Grasnarbe muss herbeigeführt
werden. Bewuchs von Gehölzen auf dem Deichkörper und im Deichschutzstreifen
sollten verhindert werden.

16
Wühltiere stellen ebenfalls eine Gefährdung für Flussdeiche dar. Durch ihre
Grabarbeit und Wurzelfraß kann der Deichkörper so stark in Mitleidenschaft gezogen
werden, dass die Standsicherheit des Deiches gefährdet wird. Durch die
entstehenden Gangsysteme und Höhlen kann bei einem Hochwasserereignis
Wasser ungehindert in den Deichkörper eindringen. Dies hat eine stärkere
Durchfeuchtung und Durchsickerung des Deichkörpers zur Folge.
Abb. 2.6: Baue und Gänge von Nagetieren [14]
Auch hinsichtlich des Wühltierbefalls wirkt sich eine Abdeckung der Dichtung positiv
aus. Das Risiko einer Beschädigung der mineralischen Dichtung durch Wühltiere
kann somit verringert werden.

17
2.3 Mechanische Einflüsse
Zu mechanischen Einflüssen zählen bei einem ablaufenden Hochwasser
Einwirkungen durch auflaufende Wellen, Treibgut und Treibeis.
Insbesondere bei ungünstiger Lage des Deiches können durch das den Deich
anströmende Wasser Gegenstände gegen diesen gespült werden. Dadurch können
Beschädigungen der Grasnarbe und der darunter liegenden Schichten hervorgerufen
werden. Durch den dann fehlenden Schutz kann durch die Schleppkräfte eine
weitere Erosion der Deichoberfläche und schließlich auch der Dichtungsschicht
erfolgen. Eine Abdeckung zum Schutz der Dichtung verringert deutlich das Risiko der
Beschädigung durch äußere, mechanische Einwirkungen.
Abb. 2.7:
Bei Hochwasser mitgeführtes Treibgut
(Foto: Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen)

18
3. Aktueller Stand der Technik
3.1 Regelwerke und Empfehlungen
Derzeitig sind die nachfolgend aufgelisteten Regelwerke und Empfehlungen gültig:
• DIN 19712 „Flussdeiche“, 1997
• DVWK-Merkblatt 210 „Flussdeiche“, 1986
• DWA-M 507 „Deiche an Fließgewässern“, Gelbdruck 02/2007
• DWA-Thema „Dichtungssysteme in Deichen“, 2005
• Weitere Normen, Empfehlungen und Regelwerke des Erd- und Wasserbaus
(DIN, ZTV-E, ZTV-W)
• Baustoffspezifische Regelwerke (z.B. Empfehlungen zur Anwendung
geosynthetischer. Tondichtungsbahnen (EAG GTD), DVWK-Merkblatt 215
„Dichtungselemente im Wasserbau“)
• Empfehlungen der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW).
Der aktuelle Stand der Technik ist durch die DIN 19712 „Flußdeiche“ [11] aus dem
Jahr 1997 und dem DVWK-Merkblatt 210 „Flußdeiche“ gegeben. Die DIN 19712 wird
seit Dezember 2005 überarbeitet.
Das DVWK-Merkblatt 210/1986 stellt zusammenfassend dar, wie Deiche zu
bemessen, zu bauen und zu unterhalten sind. Experten aus Wissenschaft, Praxis
und Verwaltung haben darin zusammengetragen, was für Planung, Ausschreibung,
Bauüberwachung, Unterhaltung und Verteidigung von Deichen wichtig ist. [12]
Durch die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.
(DWA) wurde beschlossen, das im Jahre 1986 veröffentlichte DVWK-Merkblatt 210
„Flussdeiche“ aufgrund von Hochwasserereignissen in den letzten Jahren in
verschiedenen Flussgebieten zu überarbeiten. Wie bereits erwähnt, stellt das DVWK-
Merkblatt 210 „Flußdeiche“ neben der DIN 19712 „Flussdeiche“ zur Zeit noch das
Regelwerk im Rahmen der Bearbeitung der unterschiedlichen Aspekte wie Planung,
Bau und Unterhaltung von Deichen dar. Jedoch ist es erforderlich den Stand der
Technik zu aktualisieren und zusammenzufassen. Das Ergebnis liegt seit Februar
2007 als Entwurf des Merkblattes DWA-M 507 „Deiche an Fließgewässern“ vor.

19
3.2 Relevante Änderungen / Neuerungen im Merkblatt DWA-M 507 „Deiche an
Fließgewässern“
Mit dem Merkblatt DWA - M 507 „Deiche an Fließgewässern“ soll eine ganzheitliche
und geschlossene Betrachtung der umfassenden Thematik unter Einbeziehung auch
kleiner Deiche erfolgen. Somit konnte die Anwendung des Merkblattes nicht auf
Flussdeiche beschränkt bleiben, weshalb eine Einordnung von Deichen nach Größe
und Bedeutung eingeführt wird. Diese ist bei verschiedenen Aspekten der
ingenieurtechnischen Bemessung von Bedeutung. [2]
Unter diesem Punkt sollen die für die Betrachtungen relevanten Änderungen bzw.
Neuerungen in [2] gegenüber den derzeitig noch gültigen Regelwerken und
Empfehlungen genannt werden.
Nach [2] wird Flussdeichen nach ihrer Höhe über Gelände und dem
Schadenpotential eine kleine, mittlere oder große Größe bzw. Bedeutung zugeordnet
(siehe Tab. 1)
Tab. 3.1:
Einordnung von Deichen an Fließgewässern nach Größe und
Bedeutung [2]
Die Höhe des Deiches ergibt sich aus der Höhe des Wasserspiegels eines gewählten
Bemessungshochwassers und dem Freibord.
Die erforderliche Freibordhöhe wird als Summe von Windstau, Wellenauflauf und
Zuschlägen berechnet. Gegebenenfalls vorhandene stehende Wellen, Aufstau durch
Hindernisse und ein erhöhter Wasserstand an der Außenseite von Krümmungen
infolge von Wasserspiegelquerneigungen sind in der Ermittlung des
Bemessungshochwasserstandes zu berücksichtigen.

20
In Abhängigkeit von der Deichgröße/-bedeutung werden die folgenden
Mindestfreiborde empfohlen:
• kleine und mittlere Deiche: 50 cm,
• große Deiche bis 3 m Deichhöhe: 50 cm, ab 5 m Deichhöhe: 1 m.
Zwischen 3 m und 5 m Deichhöhe wird eine gleitende Mindestfreibordhöhe (z. B. mit
linearer Interpolation von 0,50 bis 1,0 m) empfohlen.
Weiterhin wurde das DWA-Arbeitsthema „Dichtungssysteme in Deichen“ integriert.
Als wesentliche Neuerung ist hier die Überdeckung von mineralischen Dichtungen
und Dichtungen aus Geosynthetischen Tondichtungsbahnen von d > 0,80 m
hinzugekommen. Diese Überdeckung soll zum Schutz vor mechanischen,
chemischen und biologischen Einwirkungen, sowie aufgrund der Empfindlichkeit
gegenüber Frost- und Tauwechseln und von Schrumpfrissen infolge Austrocknung
vorgesehen werden.
„Nach derzeitigem Kenntnisstand wird bei einer Dicke einer mineralischen Dichtung
von mindestens 1 m und mit der vorgenannten Deckschicht ihre
Dichtungswirksamkeit durch Austrocknungsbeanspruchungen und Frosteinwirkungen
nicht mehr beeinträchtigt.“ [ 2]
In Abhängigkeit ihrer Größe und Bedeutung entsprechend Tabelle 3.1 werden
Deiche einer Geotechnischen Kategorie (GK) nach DIN 4020 zugeordnet.
Tab. 3.2: Prinzipielle Einordnung von Deichen in Geotechnische Kategorien [2]

21
Nach der Einordnung in eine Geotechnische Kategorie richten sich die
Mindestanforderungen an Umfang und Qualität geotechnischer Untersuchungen,
Berechnungen und Überwachungsmaßnahmen während der Bauausführung.
Mit der Einführung der DIN 1054 im Jahre 2005 soll die Nachweisführung im
Deichbau schrittweise auf das Konzept mit Teilsicherheitsbeiwerten umgestellt
werden. Entsprechende Übergangsregelungen sind vorhanden und lassen eine
zwischenzeitlich parallele Verwendung der Konzepte mit Gesamt- und
Teilsicherheitsbeiwerten zu.

22
4. Schlussfolgerungen für die Variantenbetrachtungen
4.1 Betrachtungen zur Beständigkeit
Wie in Kapitel 2 beschrieben, gefährden klimatische Einflüsse sowie mechanische,
chemische und biologische Einwirkungen die Beständigkeit der Dichtung. An eine
Abdeckung zum Schutz der mineralischen Dichtung sind deshalb folgende
Anforderungen zu stellen:
• Minimierung / Verhinderung der Austrocknung,
• Frostschutz,
• Minimierung / Verhinderung der Durchwurzelung,
• Wühltierschutz und
• Schutz vor mechanischen Einwirkungen.
Zur Erfüllung dieser Anforderungen muss ein entsprechender Aufbau mit einem
geeigneten Bodensubstrat für die Abdeckung vorgesehen werden. Als konstruktive
Maßnahmen eignen sich kapillarbrechende Schutzschichten aus Sanden oder
Kiesen aber auch Geokunststoffe.
Im DWA-Arbeitsthema „Dichtungssysteme in Deichen“ [3] und in dem derzeitig als
Entwurf vorliegendem Merkblatt DWA-M 507 [2] wurde die Problematik einer
ausreichenden Abdeckung zum Schutz der mineralischen Dichtung vor äußeren
Einwirkungen aufgegriffen. Als Ergebnis wird eine Abdeckschicht mit einer
Mindestdicke von d > 0,80 m gefordert. Empfohlen wird eine Dicke von 1,0 m.
Entsprechend DWA-M507 [2] werden in Abhängigkeit von der Deichgröße/-
bedeutung die folgenden Mindestfreiborde empfohlen:
• kleine und mittlere Deiche: 50 cm,
• große Deiche bis 3 m Deichhöhe: 50 cm, ab 5 m Deichhöhe: 1 m.
Zwischen 3 m und 5 m Deichhöhe wird eine gleitende Mindestfreibordhöhe (z. B. mit
linearer Interpolation von 0,50 bis 1,0 m) empfohlen.

23
Bei Umsetzung der Forderung zur Abdeckung der Dichtung endet diese mindestens
0,80 m unter der Deichkrone. Bei einem Volleinstau und ggf. schon bei Eintreten des
Bemessungshochwassers kann es so zu einer Durchströmung im Kronenbereich
kommen. Die Standsicherheit eines Deiches wird bei Durchströmung maßgeblich
durch die Strömungskräfte beeinflusst.
Abb 4.1:
Darstellung Freibord und Abdeckung
Es kann daraus abgeleitet werden, dass bei einem Deich mit mineralischer Dichtung
ein Freibord von mindestens der Mächtigkeit der Abdeckung der Dichtungsschicht
vorgesehen werden muss, d.h. mindestens 0,80 m. Unter Einhaltung der Empfehlung
zur Mächtigkeit der Abdeckung beträgt der Freibord 1,0 m. Bei einem geringeren
Freibord würde sonst der Bemessungswasserstand über der Dichtung liegen.

24
4.2 Standsicherheitsbetrachtungen
4.2.1 Bemessungssituationen und Lastfälle nach DWA – M507
Deiche werden im Gegensatz zu Stauhaltungsdämmen nur für die Dauer eines
natürlichen und somit nicht regelmäßig auftretenden Hochwasserereignisses
hydraulisch belastet. Infolge dessen wird die Regel-Kombination EK 1 als
Einwirkungskombination nach DIN 1054 von vornherein ausgeschlossen. Somit sind
ausschließlich seltene und außergewöhnliche Einwirkungen bzw. die nachfolgenden
Einwirkungskombinationen (EK) zu berücksichtigen:
• Seltene Kombinationen EK 2:
- Eigenlast,
- Verkehrslast auf Krone und Berme,
- Wasserdruck bzw. Strömungskräfte bei BHW,
- ggf. andere seltene Belastungen oder Einwirkungen.
• Seltene Kombinationen EK 3:
- Eigenlast,
- Verkehrslast auf Krone und Berme,
- Wasserdruck bzw. Strömungskräfte bei Kronenstau,
- ggf. andere seltene Belastungen oder Einwirkungen.
Zusätzlich zur Einwirkungskombination wird eine Sicherheitsklasse (SK) bei
Widerständen definiert. Maßgebend sind dabei Zustände, die während der
Funktionszeit bzw. während der Einstauphasen einmalig auftreten oder als höchst
unwahrscheinlich gelten.
Als Zustände der Sicherheitsklasse SK 3 gelten:
- Versagen der Dränung,
- Versagen der Dichtung,
- schnell fallender Wasserspiegel,
- Windwurf bei (im Allgemeinen nicht zuzulassendem) Bewuchs auf und in der
Nähe von Deichen.

25
Die zu berücksichtigenden Lastfälle ergeben sich für den Grenzzustand GZ1 aus den
Einwirkungskombinationen in Verbindung mit den Sicherheitsklassen bei den
Widerständen.
Im Allgemeinen sind zur Beurteilung der Standsicherheit des Deiches folgende
Lastfälle maßgebend:
• Lastfall 2: Seltene Kombination EK 2 ohne weitere die Sicherheitsklasse
reduzierende Zustände
[2]
• Lastfall 3: Seltene Kombination EK 2 mit Zuständen der Sicherheitsklasse
SK 3 oder außergewöhnliche Kombination EK 3.
In der Abbildung 4.2 sind die Einwirkungen bzw. Beanspruchungen und die daraus
abzuleitenden Lastfälle gemäß DIN 1054 zusammengestellt.

26
Abb. 4.2:
Übersicht über zu berücksichtigende Lastfälle am Beispiel eines
Hauptdeiches mit Einwirkungen bzw. Beanspruchungen sowie
daraus abzuleitenden Lastfällen gemäß DIN 1054 [2]
Für die Nachweise der Standsicherheit bzw. der Gebrauchstauglichkeit großer und
mittlerer Deiche ist die Sickerlinie, sowie oft darüber hinaus auch die Strom- und
Potentiallinien für Deich und Untergrund zu ermitteln. In der Regel erfolgt dies für den
stationären Zustand um die ungünstigste Strömungssituation in Ansatz zu bringen.
Gegebenenfalls kann auch die instationäre Durchströmung des Deichkörpers für eine
charakteristische bzw. maßgebende Hochwasserwelle in Ansatz gebracht werden.

27
Aus den Einwirkungen beim Lastfall 3 (Kronenstau) und den Empfehlungen aus [2]
ergibt sich die Problemstellung, dass einerseits für Deiche mit mineralischer Dichtung
eine Abdeckung der Dichtung von 1 m empfohlen wird. Andererseits konstruktive
Möglichkeiten für die Ausbildung der Deichkrone gefunden werden müssen, um für
die außergewöhnliche Belastung eine ausreichende Standsicherheit aufzuweisen.
Daraus leiten sich für die Variantenuntersuchungen erforderliche Betrachtungen zur
Ausbildung der Sickerlinie und der dadurch resultierenden Standsicherheit für den
Lastfall 3 (Kronenstau) ab.
4.2.2 Standsicherheitsnachweise
Folgende Nachweise zur Standsicherheit sind nach DWA-M 507 [2] zu führen:
• allgemeine (globale) Standsicherheit: Nachweis der Standsicherheit der
wasser- und landseitigen Böschung, Nachweis gegen Abschieben;
• örtliche (lokale) Standsicherheit von Böschungen;
• Lokale Standsicherheit am Böschungsfuß (Spreizsicherheit);
• Standsicherheit von Böschungsdichtungen bei Wasserdruck vom Deichkörper
aus;
• Auftriebssicherheit bzw. Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch.
Nach DIN 1054 werden die zu untersuchenden Grenzzustände der Tragsicherheit
und die zu führenden Einzelnachweise wie folgt unterteilt:
• Grenzzustand des Verlustes der Gesamtstandsicherheit (GZ 1C):
- Böschungsbruch,
- Böschungsgrundbruch,
- Abschieben des Deichkörpers.

28
• Grenzzustand des Verlustes der Lagesicherheit (GZ 1A):
- Lokale Standsicherheit der wasser- und landseitigen Böschungen,
- lokale Standsicherheit am Böschungsfuß (Spreizsicherheit),
- Standsicherheit der Böschungsdichtungen bei Wasserdruck vom
Deichkörper her,
- Auftriebssicherheit bzw. hydraulischer Grundbruch.
• Grenzzustand des Versagens von Bauwerken und Bauteilen (GZ 1B):
- Versagen der Dichtung,
- Versagen der Dränung,
- Versagen von sicherheitsrelevanten Bauwerken (z.B. von
Spundwänden oder mobilen Hochwasserschutzeinrichtungen).
• Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZ 2):
- Nachweis der Verträglichkeit von Setzungen und Verformungen,
- Nachweis der Sicherheit gegen Rissbildungen.
[2, 13]
Für die zu diskutierenden Varianten sind im Kronenbereich des Deiches
unterschiedliche konstruktive Ausbildungen vorgesehen. Bei einem Wasserstand bis
zur Deichkrone werden deshalb bei den einzelnen Varianten unterschiedlich starke
Durchsickerungen im Kronenbereich auftreten. Die Sickerlinie und die
Porenwasserdrücke werden sich demzufolge bei den einzelnen Varianten
unterschiedlich ausbilden.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen nur solche Kriterien betrachtet werden, die durch die
verschieden starken Sickerströmungen bei Kronenstau im Deichkörper
unterschiedliche Ergebnisse in Hinsicht auf die Standsicherheit erwarten lassen.
Für die Betrachtungen sollen deshalb Berechnungen zur Sicherheit gegen
Böschungs- und Böschungsrundbruch der landseitigen Böschung sowie der Gleit-,
Spreiz- und Auftriebssicherheit erfolgen.

29
Die Standsicherheit der wasserseitigen Böschung und der Böschungsdichtung bei
Wasserdruck vom Deichkörper her wird nicht berechnet. Ebenso werden keine
Standsicherheitsberechnungen für die Grenzzustände GZ 1B und GZ 2 durchgeführt.
Diese Nachweise sind für die Variantenbetrachtung nicht relevant.
Bei der Berechnung der Standsicherheit der luftseitigen Böschung wird von einer
stationären Durchströmung des Deiches ausgegangen. Die Sickerlinie wird sich erst
nach längeren Einstauzeiten in der berechneten Lage einstellen. Somit erfolgt
zunächst die Ermittlung der Sickerlinie über eine zweidimensionale, vertikal-ebene,
stationäre Berechnung auf Basis der Finiten-Elemente-Methode mit Hilfe des
Programms GGU-SS-FLOW2D, Version 8.04. In dem Berechnungsprogramm wird
zusätzlich zur Sickerlinie auch die Porenwasserdruckverteilung als Potentialliniennetz
berechnet. Die ermittelte Sickerlinie und die Porenwasserdruckverteilung werden im
Anschluss in das Programm GGU-STABILITY, Version 8.12, mittels ASCII-Datei
übernommen. Hier erfolgt die Böschungsbruchberechnung unter Anwendung des
Verfahrens nach BISHOP. Durch Gleitkreisvariation werden die
Versagensmechanismen Böschungsgrundbruch und Böschungsbruch untersucht.
Der Bruchkörper mit der maßgebenden Sicherheit wird dabei festgestellt.
Die Berechnung der Standsicherheit der Böschungen und des
Böschungsgrundbruchs wird nach dem Nachweiskonzept der DIN 4084 mit dem
Teilsicherheitskonzept durchgeführt. Weiterhin wird die Standsicherheit entsprechend
der älteren DIN 4084 mit Globalsicherheitsbeiwerten vorgenommen. Letzterer
Nachweis gehört auch weiterhin zur gängigen Praxis und kann bedenkenlos
angewendet werden.
Für die Berechnungen werden die folgenden Ansätze gewählt:
• Die Böschungsbruchberechnung für die Landseite erfolgt für den stationären
Zustand. Die Zeit bis zum Entstehen dieses Zustandes bleibt unberücksichtigt.
• Zur Ermittlung der Sickerlinie und der Potentialverteilung wird der
Wasserstand auf der Wasserseite bis zur Deichkrone (Lastfall 3) und auf der
Landseite bis Oberkante Gelände angenommen.

30
• Es wird von einer durchgängig vorhanden Auelehmschicht sowie einer
kolmatierten Flusssohle ausgegangen. Somit wird der linke Modellrand als
undurchlässig angenommen.
• Der rechte und der untere Modellrand werden entsprechend [22] und [23] als
undurchlässig und somit als auf der sicheren Seite liegend angenommen.
• Als Belastung wird auf der Wasserseite ein Wasserstand bis zur Deichkrone
angenommen (Lastfall 3).
• Auf der Deichkrone wird eine Verkehrslast von 10 kN/m² angesetzt. Dieser
Ansatz entspricht einer eventuell erforderlichen Deicherhöhung mit
Sandsäcken um etwa 50 cm.
Die Gleitsicherheitsberechnung erfolgt ebenfalls mit dem Programm GGU-Stability
unter Anwendung des Verfahrens nach Janbu.
Der Nachweis der Spreizsicherheit erfolgt nach Brauns (1980).
Weiterhin wird die Berechnung der Auftriebssicherheit durchgeführt und in die
Betrachtungen zu den Tragsicherheitsnachweisen einbezogen. Die Sicherheit gegen
Auftrieb wird nach dem folgenden Ansatz berechnet:
vorh. η A =
( ΔH
d⋅γ
D
D
+ d) ⋅γ
W
mit:
d: Deckschichtmächtigkeit
ΔH D : Potenzialhöhendifferenz zwischen UK und OK Deckschicht
γ D : Feuchtwichte der Deckschicht
γ W : Wichte des Wassers
Die erforderliche Sicherheit beträgt:
erf. η A = 1,2
Die für diese Nachweise maßgebenden Druckpotentiale wurden den mit dem
Programm GGU-SS-FLOW2D berechneten Porenwasserdrucknetzen entnommen.

31
4.3 Betrachtungen zur inneren Erosionssicherheit
Durch die Strömungskraft des Wassers können im Boden Teile der Kornfraktionen in
Bewegung gesetzt werden.
Die möglichen Arten des Materialtransportes bei einem Deich sind in Abbildung 4.3
dargestellt.
Abb. 4.3:
Querschnitt eines Deiches auf geschichtetem Untergrund mit
möglichen inneren Erosionsformen (nach Schuler u. Brauns 1993)
Unter Kontakterosion (Typ A1 und A2) wird verstanden, dass an einer Schichtgrenze
von feinkörnigen zu grobkörnigen Böden (Typ A1) oder parallel zur Schichtgrenze
(Typ A2), Feinkornmaterial infolge innerer Durchströmung in die gröberen Böden
eingeschwemmt wird. Die Sicherheit wird über den hydraulischen Gradienten
bestimmt. Zusätzlich sind in diesem Fall die Strömungsrichtung und die Schichtung
für die Bestimmung des kritischen Gradienten von Bedeutung.

32
Abb. 4.4: Kontakterosion an einer Schichtgrenze (Ziems 1967) [2]
Mit Suffosion (Typ B) wird die Umlagerung (= Materialtransport) der feineren
Bodenteilchen innerhalb des Erdbauwerkes bzw. des Korngemisches in die gröberen
Fraktionen beschrieben. Die Bodenstruktur bleibt erhalten, aber die Porosität und die
Wasserdurchlässigkeit vergrößern sich. Ebenso verringert sich die Lagerungsdichte
der Dammbaustoffe, so dass insgesamt eine lokale Verringerung primär vorhandener
Standsicherheiten erfolgt. Problematisch ist, dass dieser Prozess längerfristig erfolgt
und an Äußerlichkeiten zunächst kaum erkannt werden kann. Er ist an eine
Wasserbewegung und damit an Strömungskräfte gebunden.
Abb. 4.5:
Suffosion – feine Partikel bewegen sich in den Poren des aus der
gröberen Kornfraktion bestehenden tragenden Kornskelettes
(Ziems 1967) [2]

33
Erosionsgrundbruch und rückschreitende Erosion (Piping) (Typ C) entstehen, wenn
von der landseitigen Böschung oder vom Hinterland ausgehend, Sickerwasser
austritt und Bodenteilchen ausgetragen werden. Darauf folgend bildetet sich ein
Erosionskanal in Richtung Wasserseite. Bei anhaltendem Vorgang bildet sich der
Kanal derart aus, dass im Endzustand ein direkter Zugang zur Wasserseite entsteht
und sich eine freie Durchströmung mit höchstem Erosionspotential einstellt. [2]
Abb. 4.6:
Aufbruch einer Decklehmschicht mit nachfolgender
rückschreitender Erosion (Erosionsgrundbruch, Saucke 2004)[2]
Folgende Nachweise zur inneren Erosionssicherheit sind zu führen:
• Sicherheit gegen Kontakterosion an Schichtgrenzen (mechanische
Filterwirksamkeit),
• Suffosion innerhalb eines Erdstoffes;
• Erosionsgrundbruch im Deichkörper und Deichuntergrund und
• Fugenerosion. [2,22]
Das folgend beschriebene Vorgehen zum Nachweis der Sicherheit gegen
Materialtransport aufgrund hydrodynamischer Belastung gilt nur für nichtbindige
Erdstoffe mit d 10 > 0,002 mm. Bei bindigen Erdstoffen (d 10 < 0,002 mm) ist aufgrund
der Kohäsion der Feinanteile im Allgemeinen nicht mit Materialtransport zu rechnen.
[22]

34
Entsprechend [22] ist zum Nachweis der inneren Erosionsbeständigkeit, wie in
Abbildung 4.7 dargestellt, vorzugehen.
Abb. 4.7: Allgemeiner Ablauf des Nachweises gegen Materialtransport [22]
Für den Nachweis ausreichender Sicherheit gegen Materialtransport wird
grundsätzlich zuerst untersucht, ob ein Transport von Feinbestandteilen des Bodens
hinsichtlich der Poren- und Korngeometrie überhaupt möglich ist (geometrisches
Kriterium). Kann das geometrische Kriterium für Suffosion bzw. Kontakterosion nicht

35
mit der geforderten Sicherheit erfüllt werden, so ist im nächsten Schritt zu prüfen, ob
die Schleppkraft der Sickerströmung ausreicht, um einen Materialtransport von
Feinbestandteilen im Boden hervorzurufen (hydraulisches Kriterium).
Dazu wird zunächst das hydraulische Gefälle i vorh im Boden ermittelt. Anschließend
wird i vorh in allen gefährdeten Bereichen mit dem kritischen Gefälle i krit verglichen, bei
dem Materialtransport auftreten kann. Als hydrauliche Sicherheit h wird der
Quotient h = i krit / i vorh definiert.
Die Kontakterosion kann im unmittelbaren Bereich der Deichkrone ausgeschlossen
werden, da die Dichtung in der Regel aus einem stark bindigen Erdstoff besteht. Ein
Materialtransport von Feinstbestandteilen der Kornfraktion der Dichtung in das
Korngefüge der Abdeckung kann aufgrund der Kohäsionskräfte zwischen den
Feinanteilen ausgeschlossen werden.
Im Bereich des Überganges von der Abdeckung der Dichtung zum Stützkörper und
im Bereich des Überganges von Stützkörper zum Drän sind im Zuge der Planungen
zum Deichbau bzw. der Deichinstandsetzung Betrachtungen zur Sicherheit gegen
Kontakterosion durchzuführen. Die Erdstoffe für Abdeckung, Stützkörper und Drän
sollten beim Entwurf dabei so gewählt werden, dass hinsichtlich des geometrischen
Kriteriums ein Materialtransport von einer Bodenschicht in die angrenzende
Bodenschicht ausgeschlossen werden kann. Ggf. ist zwischen den verschiedenen
Bodenarten ein Filtervlies vorzusehen. Die mechanische Filterwirksamkeit ist dafür
nachzuweisen.
Für die Kontakterosion ist die Größe des kritischen hydraulischen Gefälles i krit von
der Strömungsrichtung und dem Winkel zwischen Strömungsrichtung und Schichtung
bzw. Schichtfolge abhängig. Entspricht die Strömungsrichtung der Richtung der
Schwerkraft, so lösen bereits sehr kleine hydraulische Gefälle eine hydrodynamische
Bodenverlagerung aus, wenn diese geometrisch möglich ist. Umgekehrt, d.h. bei
einer entgegen der Schwerkraft wirkenden Strömung, werden wesentliche größere
Gefälle benötigt. Auch beim hydraulischen Suffosionskriterium ist das kritische
hydraulische Gefälle i krit stark vom Winkel zwischen Strömungsrichtung und Richtung
der Schwerkraft abhängig.

36
Aufgrund dessen sollte bei der Wahl der Erdstoffe darauf geachtet werden, dass
Kontakterosion und Suffosion von vornherein aufgrund des geometrischen Kriteriums
ausgeschlossen werden können.
Zum Vergleich der Varianten sollen die Risiken hinsichtlich der sich einstellenden
Potentiale und hydraulischen Gradienten am zu betrachtenden Deichquerschnitt
vorgenommen werden.
4.4 Betrachtungen zu den Kosten und der praktischen Umsetzung
Für die verschiedenen zu diskutierenden Konstruktionsvarianten sind
unterschiedliche Herstellungskosten zu erwarten. Diese Kosten sollen je laufenden
Meter Deich für die einzelnen Varianten ermittelt werden.
Weiterhin sind hinsichtlich der unterschiedlichen Konstruktionsvarianten und der
verwendeten Baustoffe, Unterschiede bei der praktischen Umsetzung zu erwarten.
Diese Unterschiede sollen verbal beschrieben werden.

37
5. Variantenbetrachtung
Die Betrachtungen sollen beispielhaft an einem angenommenen Deichquerschnitt
(siehe Abbildung 5.1) vorgenommen werden. Als geometrische Merkmale weist der
Deich eine Höhe von 5,0 m, eine Deichkronenbreite von 3,0 m und eine Neigung der
wasser- und luftseitigen Böschung von 1 : 3 auf.
Der Deichkörper ist als Drei-Zonen-Deich mit einer Oberflächendichtung aus Ton
ausgebildet. Diese Dichtung ist einen Meter mächtig. Darüber befindet sich eine
Abdeckung mit einer Mächtigkeit von 0,70 m zum Schutz der mineralischen Dichtung
vor äußeren Einwirkungen. Diese Abdeckschicht ist mit einer 0,30 m starken
Oberbodenschicht, zur Gewährleistung der Entwicklung einer durchgängigen und
dichten Grasnarbe, abgedeckt. Die Gesamtdicke des Aufbaus über der Dichtung
beträgt somit 1,0 m. Der Empfehlung des Merkblattes DWA-M507 [2], die Dichtung
mit einer mindestens einen Meter mächtigen Abdeckung zu versehen, wird somit
entsprochen. Der Stützkörper des Deiches besteht aus einem Schluff-Sand-
Gemisch. Am landseitigen Böschungsfuss befindet sich ein Drän aus durchlässigen
Kiesen.
In den meisten Flusstälern und –auen liegt unter der Geländeoberfläche eine bindige
Deckschicht, unter welcher stärker durchlässige Sedimente aus Sand und Kies
anstehen. Deshalb wurde für den Untergrund eine 2,0 m mächtige Auelehmschicht
angenommen. Fehlstellen in dieser Schicht werden nicht angenommen. Unter der
Auelehmschicht befinden sich Kiese und Sande.

38
Abb. 5.1:
Angenommener Deichquerschnitt
Die Materialkennwerte der mineralischen Baustoffe werden entsprechend [24] wie
folgt angenommen:
Funktion Boden K f -Wert φ c g
[m / s] [°]
[kN /
m²]
[kN /
m³]
Vegetationsschicht Oberboden 5 x 10 -5 30 1 18
Abdeckung Variante 1.1 + 2,
3
Kies 1 x 10 -3 32,5 0 19
Abdeckung Variante 1.2 schluffiger Sand 5 x 10 -5 35 0 20
Dichtung Ton 1 x 10 -8 22,5 5 19
Stützkörper schluffiger Sand 5 x 10 -5 32,5 0 20
Drän Kies 1 x 10 -3 35 0 18
Deckstauer Auelehm 1 x 10 -8 22,5 5 19
Untergrund
Sande und
Kiese
1 x 10 -4 32,5 0 19
Tab.: 5.1: Böden und zugehörige Materialkennwerte

39
5.1 Aufstellung der Varianten
Zunächst drängen sich zwei Grundvarianten auf. Mit Grundvariante 1 wird durch die
Abdeckung der Dichtung im Kronenbereich von d = 1,0 m eine ausreichende
dauerhafte Gebrauchstauglichkeit unterstellt, jedoch ist zu erwarten, dass sich durch
die nicht bis zur Deichkrone geführte Dichtung eine starke Durchsickerung im
Kronenbereich einstellen wird, wodurch Probleme hinsichtlich der Standsicherheit
und der inneren Erosionssicherheit hervorgerufen werden können. In Abbildung 5.2
ist die Grundvariante dargestellt.
Abb. 5.2:
Variante 1, Abdeckung im Kronenbereich d= 1,0 m
Bei Untervariante 1.1 wird eine Abdeckung aus Kies vorgesehen. Durch diese stark
durchlässige Kiesschicht werden die Kapillarporen, die den Wassertransport aus der
Dichtung in die darüber liegenden Schichten ermöglichen, unterbrochen. Die Gefahr
der Austrocknung und somit die Möglichkeit der Bildung von Schwindrissen wird
dadurch deutlich reduziert. Weiterhin wirkt sich die Abdeckung aus Kies positiv
hinsichtlich der Durchwurzelung aus. Jedoch ist zu vermuten, dass sich beim
Kronenstau (Lastfall 3) eine sehr starke Durchsickerung im Deichkronenbereich
einstellen wird, welche sich negativ auf die Standsicherheit auswirkt.
In Untervariante 1.2 wird als Deckschicht ein schluffiger Sand vorgesehen. Dieses
Material weist eine geringe Kapillarporosität auf. Ein Wassertransport aufgrund der in
diesem Material vorhandenen Kapillarporen kann nicht völlig ausgeschlossen

40
werden. Jedoch wird sich durch den geringeren k f -Wert die Sickerlinie wesentlich
langsamer und niedriger gegenüber Untervariante 1.1 einstellen.
Bei Variante 2 wird eine bis zur Deichkrone geführte Dichtung vorgesehen. Zunächst
sind keine Standsicherheitsprobleme bzw. Probleme mit der inneren
Erosionssicherheit zu erwarten. Die Dichtung ist bei dieser Variante im Bereich der
Deichkrone von einer Oberbodenschicht, zur Entwicklung einer durchgehenden
Grasnarbe, überdeckt. Die Dichtung ist durch die sehr geringe Abdeckung nicht
ausreichend vor den äußeren Einwirkungen geschützt. Die Gebrauchstauglichkeit
kann somit durch die äußeren Einwirkungen, wie in Kapitel 2 beschrieben, nicht
dauerhaft gewährleistet werden.
Zur Unterbrechung der Kapillarporen und somit des Wassertransportes zur
Deichoberfläche hin, kann ein Geokunststoff in den Bereichen eingebaut werden, in
denen die Abdeckung geringer als 1,0 m ist. Vorteil eines solchen Geokunststoffes ist
auch, dass dieser die Funktion einer Wurzelsperre übernimmt und somit eine
Beschädigung der mineralischen Dichtung durch Pflanzenwurzeln ausgeschlossen
werden kann. Hinsichtlich der Standsicherheit muss jedoch überprüft werden, ob sich
im Böschungsbereich durch diese Trennschicht eine Gleitfläche ausbilden kann,
welche die Standsicherheit der Böschung gefährdet.
Die Variante 2 ist in Abbildung 5.3 dargestellt.
Abb. 5.3:
Variante 2, Abdeckung im Kronenbereich durch
Kunststoffdichtungsbahn

41
Bei Variante 3 wird im Kronenbereich ein vertikales Bauteil vorgesehen um die
Durchsickerung der Abdeckung der Dichtung im Kronenbereich zu verhindern. Das
vertikale Bauteil hat nur eine dichtende, keine statische Funktion. Beispielhaft wird für
das vertikale Bauteil eine Spundwand vorgeschlagen und diskutiert. Die Variante ist
in Abbildung 5.4 dargestellt.
Abb. 5.4:
Variante 3, Abdeckung durchgängig 1,0 m mächtig und vertikales
Dichtelement im Kronenbereich
5.2 Bewertung der Ergebnisse der Tragsicherheitsberechnungen
Für die aufgestellten Varianten wurden Berechnungen zur Standsicherheit,
entsprechend Kapitel 4.2.2 Standsicherheitsnachweise durchgeführt. Die Ergebnisse
sind zusammengefasst in Tabelle 5.2 dargestellt. Die Ausdrucke der jeweiligen
Berechnungssoftware für die Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des
Potentialliniennetzes, die Nachweise der Böschungs- und Grundbruchsicherheit
sowie die Berechnung der Auftriebs- und Gleitsicherheit sind als Anlage 1 bis 4
beigefügt. Die erforderlichen Sicherheiten betragen für den Lastfall 3 η min = 1,2 und
für die nach neuer DIN 4084 berechneten Ausnutzungsgrade μ max < 1,0 unter
Berücksichtigung der für die Berechnungen des Lastfalls 3 zu verwendenden
Teilsicherheitsbeiwerte.

42
Kriterium Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 2 Variante 3
Böschungsbruchsicherheit global
μ 1,00 0,58 0,54 0,57
ɳ 1,10 1,91 2,03 1,96
Grundbruchsicherheit
μ 0,91 0,70 0,66 0,68
ɳ 1,21 1,57 1,65 1,61
Böschungsbruchsicherheit lokal
μ 1,00 0,54 0,84 0,53
ɳ 1,10 2,04 1,31 2,07
Auftriebssicherheit ɳ 1,27 1,44 1,53 1,47
Gleitsicherheit
μ 0,24 0,18 0,17 0,18
ɳ 4,60 6,07 6,60 6,20
Tabelle 5.2: Berechnungsergebnisse, Lastfall 3 (Kronenstau)
Wie aus Tabelle 5.2 zu entnehmen ist, werden die Nachweise für die Varianten 1.2, 2
und 3 erfüllt. Die Sickerlinie tritt bei diesen Varianten am Böschungsfuß im Drän aus.
Die ermittelten Sicherheiten liegen deutlich über den erforderlichen. Bei den
Nachweisen nach der aktuellen DIN 4084 liegt der Ausnutzungsgrad µ bei den
Nachweisen der lokalen und globalen Standsicherheit der luftseitigen Böschung
sowie der Grundbruchsicherheit deutlich unter dem Wert 1. Die Sicherheiten für
diese Kriterien nach der alten DIN 4084 liegen deutlich über dem Wert h erf. von 1,2.
Die vermuteten Standsicherheitsprobleme bei Variante 1.1 wurden mit den
Berechnungsergebnissen bestätigt. Durch den Austritt der Sickerlinie an der
luftseitigen Böschung in Höhe von 4,28 m über dem Böschungsfuss kann es zu
äußeren Erosionserscheinungen kommen. Der Deichkörper ist bei dieser Variante
fast komplett durchströmt. Dadurch bedingt, konnte die Standsicherheit für die
luftseitige Böschung nicht nachgewiesen werden. Die Werte der globalen und der
lokalen Standsicherheit der Böschung unterschreiten den erforderlichen Mindestwert
h erf. von 1,2 beim Nachweis nach alter DIN 4084. Beim Nachweis nach der neuen
DIN 4084 wird ein Ausnutzungsgrad von µ = 1 errechnet. Dieser Nachweis gilt
ebenso als nicht erfüllt.
Durch die geringere Durchlässigkeit des Stützkörpermaterials gegenüber des
Materials der Deckschicht der Dichtung kommt es zum Aufstau des Sickerwassers
über dem Stützkörper. Die Sickerlinie kann deshalb nicht im Deichkörper abgesenkt
werden und tritt an der luftseitigen Böschung aus.

43
Die Auftriebssicherheit und die Gleitsicherheit konnte für die einzelnen Varianten
nachgewiesen werden. Die jeweils geringste Sicherheit wurde für die Variante 1.1
ermittelt.
Die Spreizsicherheit wird nach Brauns (1980) berechnet.
Der erforderliche Sohlreibungswinkel d beträgt im Grenzzustand (h = 1,0):
tanδ
erf
τ
ε
=
σ
ε
⎡ ⎛ sin β ⎞ ⎤
sinϕ
× sin⎢arcsin⎜
⎟ − β + 2ε
⎥
⎣ ⎝ sinϕ
⎠
=
⎦
⎡ ⎛ sin β ⎞ ⎤
1+
sinϕ
× cos⎢arcsin⎜
⎟ − β + 2ε
⎥
⎣ ⎝ sinϕ
⎠ ⎦
In der Deichaufstandsfläche steht durchgängig Auelehm an. Der Gleitreibungswinkel
f wird deshalb mit 22,5° angenommen. Der Winkel b einer 1:3 geneigten Böschung
beträgt 18,43°. Unter Zugrundelegung des Rechenwertes für den Auelehm und
Vernachlässigung des Kohäsionsanteils wird der erforderliche Sohlreibungswinkel
wie folgt ermittelt:
d erf = 10,03°
Die Neigung der Deichaufstandsfläche beträgt 0°. Die Berechnung der
Spreizsicherheit am landseitigen Böschungsfuß wird wie folgt vorgenommen:
tanϕ
tan 22,5°
η = ≥ = 2,34 > 1, 5 =
tanδ
tan10,03°
vorh
η zul
Der Nachweis der Spreizsicherheit am landseitigen Böschungsfuß ist damit für alle
Varianten erbracht.
Für Variante 2 muss bei den Betrachtungen zur Standsicherheit zusätzlich die Fuge
zwischen Kunststoffdichtungsbahn und den jeweils angrenzenden Bodenschichten
betrachtet werden. In Tabelle 5.3 sind Reibungswinkel zwischen
Kunststoffdichtungsbahn und verschiedenen mineralischen Böden und Vliesstoffen
im Bereich zwischen 8° und 35° angegeben. Diese Reibungswinkel werden
maßgeblich durch die Profilierung der Folie beeinflusst.

44
Tab. 5.3:
Reibungswinkel zwischen Kunststoffdichtungsbahn (PEHD) und
mineralischer Dichtung bzw. Schutzelementen [29]
Eine Sickerströmungskraft infolge eines maßgebenden Regenereignisses kann bei
diesem Nachweis für bindige Böden aufgrund der geringeren Durchlässigkeiten
vernachlässigt werden. Dennoch wurde die Sickerströmungskraft im Bereich des
Oberbodens nach [30] ermittelt:
mit:
γ w
i
h w
S d = ½ . γ . w γ . F h . w l
= Wichte des Wassers;
= hydraulisches Gefälle,
auf Böschungen mit dem Neigungswinkel β ist i = sin β;
= Wassereinstauhöhe ( h w = r . T,n l’ . (1 - ψ) / (k . sin β)).
Die maßgebende Regenspende r 15(1) wurde mit 97 l/(s . ha) beispielhaft für den
Großraum Leipzig ermittelt [31]. Die berechnete Sickerströmungskraft beträgt 1,61 .
10 -4 kN/m. Aufgrund der geringen Größe wird diese Kraft vernachlässigt.
In Anlage 3.7 ist die lokale Standsicherheit für den Böschungsbereich mit der
Kunststoffdichtungsbahn mit polygonalen Gleitflächen nach dem Verfahren von
Janbu für die Lastfälle 2 und 3 berechnet worden. Für einen Reibungswinkel von 16°
in der Gleitfuge zwischen Kunststoffdichtungsbahn und den angrenzenden
Bodenschichten sind die Nachweise nach neuer und alter DIN 4084 im Lastfall 2
gerade noch erfüllt. Die Ergebnisse für die Berechnungen des Lastfall 3 sind
günstiger, da die Teilsicherheitsbeiwerte niedriger sind. Aus den Ergebnissen kann

45
abgeleitet werden, dass bei einer mäßig profililierten Kunststoffdichtungsbahn ggf.
ein Schutzvlies vorgesehen werden kann.
Grundsätzlich kann für Variante 2 die lokale Standsicherheit trotz Berücksichtigung
des durch Kunststoffdichtungsbahn vorhandenen geringen Reibungswinkels
nachgewiesen werden.
Zusammenfassend muss hinsichtlich der Beurteilung der Ergebnisse der
Standsicherheitsbetrachtungen festgestellt werden, dass unterschiedliche
Ergebnisse der vorhandenen Sicherheit errechnet wurden. Die Variante 1.1 erfüllt die
Anforderungen für die gewählten Rechenansätze nicht.
Aufgrund der Berechnung der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes mit der
Annahme von stationären Verhältnissen sind die Ergebnisse als auf der sicheren
Seite liegend zu betrachten. Dieser Rechenansatz wurde aufgrund der Empfehlung
im Merkblatt DWA-M 507 [2] gewählt. Günstigere Ergebnisse sind für die Variante
1.1 bei Ansatz einer instationären Durchströmung des Deichkörpers zu erwarten.
Auch dieser Ansatz ist zulässig, setzt jedoch die Kenntnis über den Verlauf der für
das Flussgebiet charakteristischen bzw. maßgebenden Hochwasserwelle voraus. Es
ist zu vermuten, dass die sich dann ausbildende Sickerlinie weitaus flacher einstellen
wird und dadurch bedingt günstigere Ergebnisse bei den
Standsicherheitsberechnungen erreicht werden können. Maßgeblich ist dabei die
Zeitdauer der über der Oberkante der Dichtung anliegenden Wasserstände.
5.3 Bewertung der inneren Erosionssicherheit
Die Betrachtung der Sicherheit gegen Kontakterosion ist bei allen Varianten für den
Bereich zwischen Stützkörper und Drän durchzuführen.
An diesem Übergangsbereich ist das vorhandene Potential bei Variante 1.1 mit
0,42m am größten. Die Potentiale der anderen Varianten liegen deutlich darunter bei
Werten von ca. 0,1m. Demzufolge ist die vorhandene Geschwindigkeit der
Sickerströmung bei Variante 1.1 am größten. Daraus leiten sich größere

46
Schleppkräfte gegenüber den anderen Varianten ab. Die Sicherheit gegenüber
Materialtransport ist somit bei der Variante 1.1 deutlich ungünstiger als bei den
anderen Varianten. Der Nachweis hinsichtlich des geometrischen Kriteriums ist
jedoch bei allen Varianten zu führen. Es sollte wie in Kapitel 4.3 schon beschrieben
von vornherein das geometrische Kriterium erfüllt werden.
Die Sicherheit gegenüber Kontakterosion im Bereich des Übergangs von
Deckschicht der Dichtung und Stützkörper muss bei keiner Variante nachgewiesen
werden. Bei Variante 1.1 ist die Strömungsrichtung vom gröberen Korngerüst in
Richtung des feineren Korngerüstes. Eine Materialumlagerung durch Kontakterosion
ist deshalb bei dieser Variante auszuschließen. Bei Variante 2 grenzen diese beiden
Schichten nicht aneinander. Somit kann es zu keiner Kontakterosion zwischen
diesen beiden Schichten kommen. Bei den Varianten 1.2 und 3 kann es ebenfalls zu
keiner Kontakterosion zwischen Deckschicht und Stützkörper kommen, da die
Sickerlinie im schlechtesten Fall, wie im Modell beim stationären Zustand berechnet,
deutlich unter dieser Kontaktfläche liegt. Eine Sickerströmung von der Deckschicht
der Dichtung in den Stützkörper findet somit nicht statt.
Der Nachweis der Sicherheit gegenüber Suffosion wird nach DIN 19712 über ein
vom Ungleichförmigkeitsgrad des Bodens abhängiges, kritisches Potentialgefälle
ermittelt.
Abb. 5.5: Grenzwerte der hydraulischen Gradienten nach Istomina [26]

47
Die Sicherheit gegenüber dem hydraulischen Gefälle sollte h > 1,5 sein (i zul. =i krit ./h).
Aus Abbildung 5.4 wird das kritische hydraulische Gefälle ermittelt. Hier wird um auf
der sicheren Seite zu liegen das kritische hydraulische Gefälle mit i krit. = 0,23 (bei
U=40) angenommen.
In Tabelle 5.4 sind die abgelesenen Werte aus den berechneten
Potentialliniennetzen und die Ermittlung der vorhandenen hydraulischen Gefälle im
Stützkörper dargestellt. In Tabelle 5.5 sind die daraus ermittelten Sicherheiten
gegenüber Suffosion (bei i krit. = 0,23) dargestellt.
Variante Potential 1 Potential 2 ΔH x 1 x 2 L S i vorh.
[m] [m] [m] [m] [m] [m]
Variante 1.1 4,56 0,42 4,14 -5,53 5,42 10,95 0,38
Variante 1.2 2,05 0,14 1,91 -10,78 5,42 16,2 0,12
Variante 2 1,15 0,06 1,09 -13,48 5,42 18,9 0,06
Variante 3 1,69 0,12 1,57 -11,68 5,42 17,1 0,09
Tab. 5.4:
Ermittlung der vorhandenen hydraulischen Gefälle im Stützkörper
Variante i vorh. h h erf.
i krit. /i vorh.
Variante 1.1 0,38 0,61 1,5
Variante 1.2 0,12 1,95 1,5
Variante 2 0,06 3,99 1,5
Variante 3 0,09 2,51 1,5
Tab. 5.5: Ermittlung der Sicherheiten gegen Suffosion im Stützkörper
Aus der Tabelle 5.5 ist zu erkennen, dass die Sicherheit gegen Suffosion im
Stützkörper für die Variante 1.1 nicht nachgewiesen werden konnte. Für das bei
dieser Variante vorhandene hydraulische Gefälle von 0,38 ist minimal ein kritisches
hydraulisches Gefälle von i krit. = 0,57 ( = i vorh. x h) erforderlich. Nach Abbildung 5.5
entspricht dieses einem Ungleichförmigkeitsgrad des Stützkörpermaterials von U = 8.
Demzufolge ist darauf bei der Wahl des Stützkörpermaterial zu achten.

48
Für die Varianten 1.2, 2 und 3 konnte die Sicherheit bei i krit. = 0,23 nachgewiesen
werden.
Die Variante 1.1 stellt sich damit als ungünstigste Variante bei den Betrachtungen zur
inneren Erosionssicherheit heraus. Variante 2 erscheint hinsichtlich dieses Kriteriums
als günstigste Variante gleich gefolgt von Variante 1.2 und Variante 3.
5.4 Bewertung der Beständigkeit
Hinsichtlich der Beständigkeit der Dichtung sind die in Kapitel 4.1 genannten
Anforderungen von Bedeutung.
Bei Variante 1.1 und Variante 3 ist ein guter Schutz vor Austrocknung der Dichtung
gegeben. Die Deckschicht aus Kies wirkt als kapillarbrechende Schicht und
unterbricht so den Wassertransport durch Kapillarität zur Deichoberfläche. Durch die
Dicke von einem Meter ist ein ausreichender Schutz vor Frost gegeben, da die
Frosteindringtiefe in Deutschland mit 0,80 m angenommen wird. Weiterhin ist bei
dieser Variante ein guter Wurzelschutz gegeben. In Kapitel 2.2 wurde bereits
beschrieben, dass Kiesschichten keinen bevorzugten Wurzelraum darstellen. Ein
ausreichender Schutz vor Wühltierschäden und vor mechanischen Einwirkungen
kann bei dieser Variante ebenfalls aufgrund der Mächtigkeit der Abdeckung von
einem Meter als gegeben angenommen werden.
Variante 1.2 bietet hinsichtlich der Austrocknung der Dichtung ebenfalls Schutz.
Jedoch weist bei dieser Variante der Abdeckboden eine geringe Kapillarporosität auf,
so dass ein Transport von Bodenfeuchte zur Deichoberfläche hin in geringem Maß
möglich ist. Hinsichtlich der Ausbildung von Wurzeln ist der Boden der Abdeckung
als günstiger einzustufen, jedoch wird durch die Mächtigkeit der Abdeckung von
einem Meter ein ausreichender Wurzelraum geboten. Hinsichtlich der Kriterien
Frostschutz, Wühltierschutz und Schutz vor mechanischen Einwirkungen wird diese
Variante als gleichwertig mit Variante 1.1 eingestuft.

49
Der Schutz vor Austrocknung ist bei Variante 2 ebenfalls gegeben. Durch die im
Kronenbereich vorgesehene Kunststoffdichtungsbahn werden die Kapillarporen
unterbrochen. Ein Abwandern von Feuchtigkeit in die darüber befindlichen
Bodenschichten kann effektiv verhindert werden. Ein ausreichender Frostschutz ist
nicht gegeben. Die in Deutschland anzunehmende Frosteindringtiefe beträgt 0,80 m.
Die Überdeckung der Dichtung mit Oberboden beträgt 0,30 m. Die
Kunststoffdichtungsbahn bietet einen guten Wurzelschutz. Gegenüber mechanischen
Einwirkungen ist diese Variante relativ anfällig, da die Dichtung nur von der darüber
liegenden Kunststoffdichtungsbahn und einer 0,30 m mächtigen
Oberbodenabdeckung geschützt wird. Sollte durch äußere Einwirkungen die
Oberbodenabdeckung Fehlstellen aufweisen, kann es durch die UV-Strahlung zur
allmählichen Zerstörung der Kunststoffdichtungsbahn kommen. Der Schutz vor
Austrocknung der mineralischen Dichtung wäre nicht mehr gegeben.
Variante 1.1 und Variante 3 stellen somit hinsichtlich der Beständigkeit die besten
Lösungen dar, gefolgt von Variante 1.2. Die ungünstigste Variante stellt Variante 2
dar.
5.5 Bewertung der Kosten
Die Herstellungskosten wurden für die verschiedenen Varianten ermittelt.
Berücksichtigt wurden dabei Kosten, die für die Errichtung eines neuen Deiches
entsprechend der aufgestellten Varianten anfallen. Baunebenkosten wurden nicht in
Ansatz gebracht.
Zunächst wurden die Mengen für die einzelnen Teilleistungen für einen laufenden
Meter Deich ermittelt und anschließend mit dem jeweiligen Einheitspreis multipliziert.
Als Einheitspreise wurden mittlere Preise von Deichbaumaßnahmen im Raum
Torgau der letzten Jahre ermittelt welche auf Erfahrungswerten beruhen.
In Tabelle 5.6 sind die Kosten der einzelnen Varianten aufgeführt. Die detaillierten
Kostenermittlungen sind tabellarisch als Anlagen 5.1 bis 5.4 beigefügt.

50
Variante Kosten
[€ / lfd. m]
Variante 1.1 1.554,58
Variante 1.2 1.485,33
Variante 2 1.564,48
Variante 3 1.779,58
Tab. 5.6: Kosten der betrachteten Varianten
Als kostengünstigste Variante geht aus dem Vergleich die Variante 1.2 hervor. Die
teuerste Variante ist die Variante 3 mit über 294 € / lfd. m mehr als bei der
kostengünstigsten Variante.
Die Herstellungskosten der Varianten 1.1, 1.2 und 2 liegen relativ dicht bei einander.
Bedenkt man jedoch, dass Deiche Linienbauwerke sind, welche oft mehrere
Kilometer Länge aufweisen, so können erhebliche Kostenunterschiede bei den
Varianten entstehen. Bei 10 Euro Mehrkosten je laufendem Meter bedeutet dies für
einen Kilometer 10.000 Euro.
5.6 Bewertung der praktischen Umsetzung
Für die Realisierung von Deichbauvorhaben entsprechend einer der
vorgeschlagenen Varianten werden (fast nur) mineralische Baustoffe verwendet.
Bindige Böden werden für das Herstellen der Dichtung und ggf. für den Stützkörper
benötigt. Nichtbindige Böden werden für Drän, Abdeckung der Dichtung und ggf.
auch für den Stützkörper verwendet.
Ein homogener Einbau und eine gute, gleichmäßige Verdichtung der mineralischen
Baustoffe sind besonders wichtig, da durch Lockerzonen und Inhomogenitäten
rückschreitende Erosion und Stoffaustrag (Suffosion) begünstigt werden können.
Die erforderlichen Erdbauarbeiten sind bei den betrachteten Varianten nahezu
gleich.

51
Abweichend davon ist bei Variante 2 die erforderliche Kunststoffdichtungsbahn
(KDB) zur Unterbrechung der Kapillarporen einzubauen. Da diese KDB keine
Dichtungsfunktion haben soll ist ein Verschweißen der Folienbahnen untereinander
nicht notwendig. Die Bahnen sollten an den Rändern wenige Zentimeter überlappen.
Die Überlappung muss jedoch gering gehalten werden, da die Fuge zwischen den
Folienbahnen im Überlappungsbereich einen geringeren Reibungswinkel aufweist als
zwischen Kunststoffdichtungsbahn und mineralischem Baustoff. Unmittelbar nach
dem Verlegen empfiehlt sich die Überschüttung oder zumindest Beschwerung der
Kunststoffdichtungsbahn, um sie zu fixieren und so eine Lageänderung (z.B. durch
Wind) zu verhindern. Unter Umständen kann es erforderlich sein, zwischen Folie und
Überschüttung ein Schutzvlies vorzusehen.
Bei Variante 3 ist zusätzlich zu den Erdbauleistungen eine Spundwand im
Kronenbereich einzubringen. Dies sollte vorzugsweise durch Rütteln (Vibrieren)
erfolgen, da bei diesem Verfahren keine schweren Geräte auf dem errichteten
Deichkörper zum Einbringen der Spundbohlen aufgestellt werden müssen.
Abb. 5.6: Schema des Aufbaus eines Vibrationsbären [28]

52
Hinsichtlich des Bauablaufes sollte der Einbau der Spundwand nach Fertigstellung
der Dichtung erfolgen. Nach dem Einbau müssen die an die Spundwand
angrenzenden Bodenbereiche nachverdichtet werden, um sicherzustellen, dass
keine Hohlräume zwischen Boden und Spundwand verbleiben. Dies kann aufgrund
der Profilierung nur mit Kleingeräten vorgenommen werden (siehe Abbildung 5.7).
Danach erfolgt der weitere Aufbau der darüber liegenden Bodenschichten.
Abb. 5.7:
Bodenverdichtung im unmittelbaren Spundwandbereich
(Foto: A. Zitzling)
Es ist festzustellen, dass der Aufwand für die Erdbaupositionen bei allen diskutierten
Varianten nahezu gleich ist.
Für Variante 2 ergibt sich ein erhöhter Aufwand für den Einbau der
Kunststoffdichtungsbahn gegenüber den Varianten 1.1 und 1.2. Wesentlich höher ist
der Aufwand bei Variante 3 einzuschätzen.

53
5.7 Zusammenfassende Bewertung
Die aufgestellten Varianten wurden in den Kapiteln 5.2 bis 5.6 hinsichtlich der
Kriterien
• der Standsicherheit,
• der inneren Erosionssicherheit,
• der Beständigkeit,
• der Kosten und
• der praktischen Umsetzung
bewertet.
In der Bewertungsmatrix (Tabelle 5.7) wurden diese Kriterien zusammengefasst, mit
Punkten bewertet und entsprechend der Bedeutung der einzelnen Kriterien
gewichtet.
Für die Kriterien wird eine Bewertung mit Punkten in der Skala von 0 bis 3
vorgenommen. Die Punktzahlen haben folgende Bedeutung:
• 3 – sehr gut
• 2 – gut
• 1 – ausreichend
• 0 – ungenügend.
Um die Ergebnisse in der Bewertungsmatrix optisch besser darzustellen, wurde die
jeweils beste Bewertung grün, die mittleren Bewertungen gelb und die schlechtesten
Bewertungen rot hinterlegt.
Da für die Standssicherheitsbetrachtungen der Nachweis nur erbracht oder nicht
erbracht werden kann, wird eine Wertung von 3 oder 0 vorgesehen.
Von übergeordneter Bedeutung sind die Kriterien Standsicherheit, innere
Erosionssicherheit und Beständigkeit, da diese entscheidend für die dauerhafte und
zuverlässige Funktion der Dichtung sind.

54
Die untergeordneten Kriterien Kosten und die praktische Umsetzung haben jedoch
auch ihre Berechtigung. Wie bereits in Kapitel 5.5 beschrieben, sind die Unterschiede
bei den Herstellungskosten nicht unerheblich und in Hinsicht auf die wirtschaftliche
Verwendung von Haushaltsgeldern der Unterhaltungspflichtigen von Bedeutung.
Hinsichtlich der praktischen Umsetzung ist besonders die Bauzeit von Bedeutung, da
während der Bauzeit bei einer Deichinstandsetzung meist nur ein geringerer
Hochwasserschutz gegeben ist. Durch einen komplizierten Aufbau werden in
Hinsicht auf den Bauablauf zusätzliche Arbeitsschritte notwendig, was wiederum eine
längere Bauzeit bedingt. Weiterhin ist auch zu bedenken, dass ein komplizierterer
Aufbau des Querschnittes mehr Fehlerpotential in Hinsicht auf die Ausführung bietet.
Ein einfacher Querschnittsaufbau sollte deshalb angestrebt werden.
Die Kriterien von übergeordneter Bedeutung erhalten in der Bewertungsmatrix eine
Wichtung von jeweils 25 %. Die untergeordneten Kriterien werden jeweils mit 12,5 %
gewichtet.
Nach der Bewertungsmatrix (Tabelle 5.7) ergibt sich als Vorzugslösung die Variante
1.2. Bei den Kriterien Standsicherheit, Kosten und praktische Umsetzung ist diese
Variante am besten bewertet worden. Bei den Kriterien innere Erosionssicherheit und
Beständigkeit erhält diese Variante eine mittlere Bewertung.
In der Bewertung gefolgt wird die Vorzugslösung von Variante 2 und 3 mit jeweils
gleicher Punktzahl. Variante 2 ist hinsichtlich der Beständigkeit die schlechteste
Variante. Variante 3 erhält bei den Kriterien Kosten und praktische Umsetzung die
schlechteste Bewertung.
Schlechteste Gesamtbewertung erreicht Variante 1.1. Hinsichtlich der Kriterien
Standsicherheit und innere Erosionssicherheit ist diese Variante die schlechteste
Lösung.
Variante 1.2 stellt somit den besten Kompromiss hinsichtlich der Kriterien
Standsicherheit, innerer Erosionssicherheit, Beständigkeit, Kosten und praktischer
Umsetzung dar.

Kriterium Wichtung Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 2 Variante 3
Wertung
gewichtete
Wertung
Wertung
gewichtete
Wertung
Wertung
gewichtete
Wertung
Wertung
gewichtete
Wertung
Standsicherheit 25,0% 0 0,00 3 0,75 3 0,75 3 0,75
innere Erosionssicherheit 25,0% 1 0,25 2 0,50 3 0,75 2 0,50
Beständigkeit 25,0% 3 0,75 2 0,50 1 0,25 3 0,75
Kosten 12,5% 2 0,25 3 0,38 1 0,13 0 0,00
praktische Umsetzung 12,5% 3 0,38 3 0,38 1 0,13 0 0,00
Summe 1,63 2,50 2,00 2,00
Tab. 5.7:
Bewertungsmatrix

6. Zusammenfassung
Mineralische Dichtungen bei Deichen müssen vor klimatischen, biologischen,
chemischen und mechanischen Einwirkungen geschützt werden.
Im Merkblatt DWA-M 507 und im DWA-Arbeitsthema „Dichtungssysteme in Deichen“
wird deshalb eine mindestens einen Meter mächtige Abdeckung von mineralischen
Dichtungen empfohlen.
Hinsichtlich der Beständigkeit muss besonderes Augenmerk auf die folgenden
Kriterien gerichtet werden:
• Minimierung / Verhinderung der Austrocknung,
• Frostschutz,
• Minimierung / Verhinderung der Durchwurzelung,
• Wühltierschutz und
• Schutz vor mechanischen Einwirkungen.
Jedoch müssen auch die Kriterien Standsicherheit, innere Erosionssicherheit, Kosten
und die praktische Umsetzung betrachtet werden.
Bei einer außergewöhnlichen Belastungssituation kann es unter gewissen
Umständen (siehe Variante 1.1) im Kronenbereich zur Durchströmung des Deiches
kommen und damit Standsicherheitsprobleme hervorrufen.
Anhand eines typischen Deichquerschnittes wurden verschiedene
Konstruktionsvarianten zum Schutz der mineralischen Dichtung entwickelt und die
aufgeführten Kriterien untersucht und bewertet. Hinsichtlich der verschiedenen
Kriterien ergeben sich Vor- und Nachteile bei den verschiedenen Varianten. Diese
wurden in einer Matrix (Tabelle 5.7) zusammengestellt und zusammenfassend
bewertet.

57
Abb. 6.1:
Vorzugslösung
Als Vorzugslösung wurde für den gewählten Deichquerschnitt die Variante 1.2
ermittelt. Bei dieser Variante wird die Dichtung durchgängig mit einer insgesamt
einen Meter mächtigen Schicht aus einem schluffigen Sand (d = 0,7 m) und
Oberboden (d = 0,3 m) bedeckt.
Unabhängig von der gewählten Ausführungsvariante sollten für die mineralische
Dichtungen leichtplastische oder mittelplastische Böden verwendet werden, da diese
gegenüber ausgeprägt plastischen Materialien ein geringeres Schrumpfpotential
aufweisen. [7]
Ein unteroptimaler Einbauwassergehalt, auf dem trockenen Ast der Proctorkurve,
erhöht die Wiederstandsfähigkeit gegen klimatisch bedingte Wassergehaltsschwankungen
des Bodens. Dabei lassen sich aufgrund der Struktur und der
höheren Verdichtungsenergie höhere Grenzpotentiale mobilisieren. Der Boden zeigt
bei Wassergehaltsverringerung geringere Zugdehnungen und somit eine geringere
Rissempfindlichkeit. Dies konkurriert jedoch mit den Forderungen und Empfehlungen
der Regelwerke in denen ein überoptimaler Einbauwassergehalt, aufgrund der
besseren Verarbeitbarkeit und der dadurch erwarteten geringen
Wasserdurchlässigkeit, gefordert wird. Die Forderung nach unteroptimalem
Einbaugehalt muss deshalb dahingehend relativiert werden, dass der bindige Boden
so trocken wie möglich einzubauen ist, jedoch alle bodenmechanischen Kriterien
befriedigt sein müssen. [6]

58
Literaturverzeichnis
[1] Hack, H.-P., Witt, K. J., Patt, H., 2005: „Technischer Hochwasserschutz“,
Kapitel 4, Skript des Kurses „WW45 – Hochwassermanagement“ des
Studienganges Wasser und Umwelt, Bauhaus-Universität Weimar, 2. Auflage
[2] Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (Hrsg.),
Entwurf Februar 2007: Merkblatt DWA – M507 „Deiche an Fließgewässern“
[3] Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.
(Hrsg.), 2005: DWA- Arbeitsthema „Dichtungssysteme in Deichen“
[4] Hennegriff, W., Kolokotronis, V., 2007: „Methodik zur Ableitung von
Klimaänderungsfaktoren für Hochwasserkennwerte in Baden-Würtemberg“ in
Wasserwirtschaft, Heft 9/2007, S. 31-35
[5] Lazik, W., 2007: „Hochwasser- und Klimaschutz in Bayern“ in
Wasserwirtschaft, Heft 10/2007, S. 8-9
[6] Witt, K. J., Zeh, R. M., 2004: „Maßnahmen gegen Trockenrisse in
mineralischen Abdichtungen“ in Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft, Band
81, März 2004, S. 83-98, Kranert (Hrsg.)
[7] Witt, K. J., 2007: „Bedingungen der Beständigkeit tonmineralischer
Komponenten in Oberflächenabdichtungssystemen“, in Henken–Mellies, W.
U. (Hrsg.): 18. Nürnberger Deponieseminar 2007, Veröffentlichungen des
LGA-Grundbauinstitutes, Nürnberg, Heft 86, S. 115-134, 2007
[8] Witt, K. J., 2007: "Tonmineralische Abdichtungenselemente in Oberflächenabdichtungssystemen“;
in Ramke, H.-G., Witt, K. J., Bräcker, W., Tied, M.,
Düllmann, H. u. Melchior, S. (Hrsg.): Anforderungen an Deponie-Oberflächen
abdichtungssysteme. Höxteraner Berichte angew. Umweltwissenschaften,
Band 6, 2007

59
[9] Schmidt, Hans-Henning, 2006: „Grundlagen der Geotechnik“, B.G. Teubner
Verlag 2006, 3. Auflage
[10] Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.V. (DVWK), 1993,
DVWK-Merkblätter zur Wasserwirtschaft: „Landschaftsökologische
Gesichtspunkte bei Flussdeichen“, Heft 226, Verlag Paul Parey,
Hamburg/Berlin
[11] DIN 19712 (1997): „Flußdeiche“, November 1997, Beuth Verlag, Berlin
[12] Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.V. (DVWK), 1986,
DVWK-Merkblätter zur Wasserwirtschaft: „Flussdeiche“, Heft 210, Verlag Paul
Parey, Hamburg/Berlin
[13] DIN 1054 (01/2005): „Baugrund - Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau“,
Beuth Verlag, Berlin
[14] BDZ/VDZ, Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V./Verein
Deutscher Zementwerke e.V., 2002: „Hochwasserschutz und
zementgebundene Baustoffe – Hinweise für Planung und Ausführung“, Verlag
Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2002
[15] Hämmerle, E. & Lottner, U., 1997: „Ergebnisse der Aufgrabungen
mineralischer Oberflächenabdichtungen“ in Oberflächenabdichtungen von
Deponien und Altlasten Planung – Bau – Kosten, Abfallwirtschaft in Forschung
und Praxis, Bd. 103, Erich-Schmidt-Verlag, Berlin
[16] Hämmerle, E. 1997: „Ergebnisse der Aufgrabungen mineralischer
Oberflächenabdichtungen“ in Geotechnische Fragen beim Bau neuer und bei
der Sicherung alter Deponien, 13. Nürnberger Deponieseminar, Heft 76,
Eigenverlag LGA, S. 231-265, Nürnberg
[17] Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie (Hrsg.), 1998: „Materialien
zur Altlastenbehandlung“, Nr. 6/98 Oberflächensicherung von Altablagerungen
und Deponien

60
[18] Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft (Hrsg.), 1990: „Gehölze auf
Deichen“, Informationsberichte Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft,
Heft 5/89
[19] Umweltbundesamt, Dessau (Hrsg.), 2006: „Was Sie über vorsorgenden
Hochwasserschutz wissen sollten“
[20] Grünewald, U., 2008: „Klimawandel, Hochwasserrisikomanagement und
Bewirtschaftung der Wasserressourcen in Flusseinzugsgebieten“ in KW
Korrespondenz Wasserwirtschaft, Heft 1/08
[21] E DIN 4084:2002-11: Baugrund; Geländebruchberechnung, Beuth-Verlag,
Berlin
[22] Bundesanstalt für Wasserbau (Hrsg.), 2005: „Merkblatt Standsicherheit von
Dämmen an Bundeswasserstraßen (MSD)“
[23] Odenwald, B., 2006: „Geohydraulische Grundlagen“, Vortrag im Rahmen des
TAE-Seminar „Deiche und Stauhaltungsdämme – Geotechnische Aspekte des
technischen Hochwasserschutzes“ vom 27.03.2006 bis 28.03.2006
[24] Witt, K. J., 2006: „Geotechnische Grundlagen“, Skript zum Vortrag im Rahmen
des TAE-Seminar „Deiche und Stauhaltungsdämme – Geotechnische Aspekte
des technischen Hochwasserschutzes“ vom 27.03.2006 bis 28.03.2006
[25] Schuler, U. & Brauns, J., 1993: „Behavior of coarse and well-graded filters”;
Beitrag im Tagungsband Filters in Geotechnical and Hydraulic Engineering of
the first international conference “Geo-Filters”; Karlsruhe, 20.10.1992 bis
22.10.1992, Balkema Verlag, Rotterdam
[26] Istomina, V. S., 1957: „Filtracionnaja ustojcivost gruntov” (Die
Filtrationsbeständigkeit der Böden), lzd. Po stroit. arch., Moskau

61
[27] Davidenkoff, R., 1964: „Deiche und Erddämme, Sickerströmung –
Standsicherheit“, Werner-Verlag, Düsseldorf
[28] Möller, G., 1999: „Geotechnik, Teil 2, Grundbau“, Werner-Verlag, Düsseldorf,
1. Auflage
[29] Steffen, H., Sobolewski J., 1993: Standsicherheitsberechnungen im
Deponiebau, 3. Informations- und Vortragsveranstaltung über „Kunststoffe in
der Geotechnik“, Geotechnik, Sonderheft 1993, S 48-55
[30] Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT), 1997: „Empfehlungen für
Bewehrungen aus Geokunststoffen – EBGEO“, Ernst & Sohn Verlag für
Architektur und technische Wissenschaften GmbH, Berlin
[31] Schneider K.-J., 1998: „Bautabellen für Ingenieure“, Werner Verlag,
Düsseldorf, 1998, 13. Auflage

62
Abbildungsverzeichnis
Abb.
Seite
1.1 Homogener Deich………………………………………………………………. 5
1.2 Wasserseitige Oberflächendichtung vor Stützkörper aus durchlässigem
Material und Dränkörper auf gering durchlässigem Untergrund…………... 6
1.3 Kerndichtung (ggf. mit Dichtwand) bis zum tief liegenden gering
Durchlässigen Untergrund (vollkommene Dichtung)………………………... 6
1.4 Deichquerschnitt mit mineralischer Dichtung………………………………... 7
2.1 Zunahme von Mittelwert und Streuung der Temperatur……………………. 8
2.2 Typisches Schrumpfdiagramm für einen bindigen Boden………………….. 10
2.3 Elbedeich bei Loßwig, Risse in der Deichkrone…………………………….. 11
2.4 Beschädigung der Dichtungsschicht eines Deiches durch Baumwurzeln... 14
2.5 Pumpeffekte und Bodenauflockerung bei flachwurzelnden Bäumen……... 15
2.6 Baue und Gänge von Nagetieren……………………………………………... 16
2.7 Bei Hochwasser mitgeführtes Treibgut………………………………………. 17
4.1 Darstellung Freibord und Abdeckung………………………………………… 23
4.2 Übersicht über zu berücksichtigende Lastfälle am Beispiel eines
Hauptdeiches mit Einwirkungen bzw. Beanspruchungen sowie
daraus abzuleitenden Lastfällen gemäß DIN 1054…………………………. 26
4.3 Querschnitt eines Deiches auf geschichtetem Untergrund mit
möglichen inneren Erosionsformen (nach Schuler und Brauns 1993)……. 31
4.4 Kontakterosion an einer Schichtgrenze (Ziems 1967)……………………… 32
4.5 Suffosion – feine Partikel bewegen sich in den Poren des aus der
gröberen Kornfraktion bestehenden tragenden Kornskelettes
(Ziems 1967)…………………………………………………………………….. 32
4.6 Aufbruch einer Decklehmschicht mit nachfolgender rückschreitender
Erosion (Erosionsgrundbruch, Saucke 2004)……………………………….. 33
4.7 Allgemeiner Ablauf des Nachweises gegen Materialtransport…………….. 34

63
Abb.
Seite
5.1 Angenommener Deichquerschnitt…………………………………………….. 38
5.2 Variante 1, Abdeckung im Kronenbereich d = 1,0 m….……………………. 39
5.3 Variante 2, Abdeckung im Kronenbereich durch Kunststoffdichtungsbahn…………..……………………………………………………….
40
5.4 Variante 3, Abdeckung durchgängig 1,0 m mächtig und vertikales
Dichtelement im Kronenbereich………………………………………………. 41
5.5 Grenzwerte der hydraulischen Gradienten nach Istomina…………………. 46
5.6 Schema des Aufbaus eines Vibrationsbären………………………………… 51
5.7 Bodenverdichtung im unmittelbaren Spundwandbereich…………………... 52
6.1 Vorzugslösung…………………………………………………………………... 57

64
Tabellenverzeichnis
Tab.
Seite
3.1 Einordnung von Deichen an Fließgewässern nach Größe und
Bedeutung……………………………………………………………………….. 19
3.2 Prinzipielle Einordnung von Deichen in Geotechnische Kategorien………. 20
5.1 Böden und zugehörige Materialkennwerte………………………………...… 38
5.2 Berechnungsergebnisse……………………………………………………….. 42
5.3 Reibungswinkel zwischen Kunststoffdichtungsbahn (PEHD) und
Mineralischer Dichtung bzw. Schutzelementen………………………………44
5.4 Ermittlung der hydraulischen Gefälle im Stützkörper……………………….. 47
5.5 Ermittlung der Sicherheiten gegen Suffosion im Stützkörper……………… 47
5.6 Kosten der betrachteten Varianten…………………………………………… 50
5.7 Bewertungsmatrix………………………………………………………………. 55

65
Anlagenverzeichnis
Anlage 1: Standsicherheitsberechnungen Variante 1.1
Anlage 1.1: Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
Anlage 1.2: Böschungsbruchberechnung, global
Anlage 1.3: Böschungsbruchberechnung, lokal
Anlage 1.4: Böschungsgrundbruchberechnung
Anlage 1.5: Gleitsicherheitsberechnung
Anlage 1.6: Berechnung der Auftriebssicherheit
Anlage 2: Standsicherheitsberechnungen Variante 1.2
Anlage 2.1: Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
Anlage 2.2: Böschungsbruchberechnung, global
Anlage 2.3: Böschungsbruchberechnung, lokal
Anlage 2.4: Böschungsgrundbruchberechnung
Anlage 2.5: Gleitsicherheitsberechnung
Anlage 2.6: Berechnung der Auftriebssicherheit
Anlage 3: Standsicherheitsberechnungen Variante 2
Anlage 3.1: Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
Anlage 3.2: Böschungsbruchberechnung, global
Anlage 3.3: Böschungsbruchberechnung, lokal
Anlage 3.4: Böschungsgrundbruchberechnung
Anlage 3.5: Gleitsicherheitsberechnung
Anlage 3.6: Berechnung der Auftriebssicherheit
Anlage 3.7: Böschungsbruchberechnung, lokal mit Kunststoffdichtungsbahn
Anlage 4: Standsicherheitsberechnungen Variante 3
Anlage 4.1: Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
Anlage 4.2: Böschungsbruchberechnung, global
Anlage 4.3: Böschungsbruchberechnung, lokal
Anlage 4.4: Böschungsgrundbruchberechnung
Anlage 4.5: Gleitsicherheitsberechnung
Anlage 4.6: Berechnung der Auftriebssicherheit
Anlage 5:
Kostenermitllung
Anlage 5.1: Kostenermittlung Variante 1.1
Anlage 5.2: Kostenermittlung Variante 1.2
Anlage 5.3: Kostenermittlung Variante 2
Anlage 5.4: Kostenermittlung Variante 3

66
Selbständigkeitserklärung
Ich erkläre, dass ich die vorliegende Arbeit selbständig und nur unter
Verwendung der angegebenen Quellen und Hilfsmittel angefertigt habe.
Halle, 29.05.2008
André Zitzling

Anlagen

Anlage 1

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Anlage 1.1
5.00
4.67
4.33
Isolinien
Variante 1.1, Durchströmungsberechnung, Lastfall 3
Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
4.00
3.67
3.33
3.00
2.67
2.33
2.00
1.67
1.33
1.00
0.67
0.33
0.00

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 1.2
1.00
0.93
0.87
Berechnungsgrundlagen
μmax = 1.00
x m = 0.95 m
ym = 9.00 m
R = 6.36 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Variante 1.1, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, global
Lastfall 3
0.80
0.74
0.67
0.61
1.00
0.55
pv = 10.00
0.48
0.42
0.35
0.29
0.22
0.16
0.09
0.03

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 1.2
11.16
10.48
9.81
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.10
x m = 0.95 m
y m = 9.00 m
R = 6.25 m
Variante 1.1, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, global
Lastfall 3
9.14
8.47
7.80
7.13
1.10
6.46
pv = 10.00
5.79
5.12
4.45
3.78
3.11
2.44
1.77
1.10

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 1.3
1.00
0.94
0.87
Berechnungsgrundlagen
μmax = 1.00
x m = 0.95 m
ym = 9.00 m
R = 6.26 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Variante 1.1, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
0.81
0.74
0.68
0.62
1.00
0.55
pv = 10.00
0.49
0.42
0.36
0.29
0.23
0.16
0.10
0.03

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 1.3
32.81
30.70
28.58
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.10
x m = 0.95 m
y m = 9.00 m
R = 6.26 m
Variante 1.1, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
26.47
24.36
22.24
20.13
1.10
18.01
pv = 10.00
15.90
13.78
11.67
9.55
7.44
5.33
3.21
1.10

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 1.4
0.91
0.88
0.84
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.91
x m = 6.68 m
ym = 14.50 m
R = 15.93 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
0.91
Variante 1.1, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
0.81
0.77
0.74
0.70
0.66
pv = 10.00
0.63
0.59
0.56
0.52
0.49
0.45
0.42
0.38

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 1.4
2.88
2.77
2.66
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.21
x m = 6.68 m
y m = 14.50 m
R = 15.93 m
Variante 1.1, Tragsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
2.55
2.44
2.32
1.21
2.21
2.10
pv = 10.00
1.99
1.88
1.77
1.65
1.54
1.43
1.32
1.21

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage1.5
Berechnungsgrundlagen
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(c u) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Gleitkörper 1: μ = 0.24
Variante 1.1, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
pv = 10.00

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 1.5
Berechnungsgrundlagen
Gleitkörper 1: η = 4.60
Variante 1.1, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
pv = 10.00

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Anlage 1.6
5.00
4.44
Isolinien
Variante 1.1, Berechnung der Auftriebssicherheit
Lastfall 3
3.89
3.33
2.78
4.72
2.22
4.17 3.61 3.06
2.50 1.94
1.39
0.83
0.28
1.67
Potential: 1,31 m
1.11
0.56
0.00

Anlage 1.6
Variante 1.1: Berechnung der Auftriebssicherheit
η
=
d
1
⋅ γ
1
+
d
⋅ γ
( ∆ HD
+ d1
+ d 2)
2
2
⋅ γ
w
mit:
d: Deckschichtmächtigkeit
∆H D : Potenzialhöhendifferenz zwischen UK und OK Deckschicht
γ D : Feuchtwichte der Deckschicht
γ W : Wichte des Wassers
d 1 = 2,0 m
d 2 = 0,3 m
∆H D = 1,31 m -0 m = 1,31 m (entnommen aus Potentialliniennetz)
γ D1 = 20 kN/m³
γ D2 = 19 kN/m³
γ W = 10 kN/m³
η
=
2,0m
⋅ 20kN
/ m³
+ 0,3m
⋅ 19kN
/ m³
(1,31 m + 2,0m
+ 0,3m)
⋅ 10kN
/ m³
vorh. η = 1,266 > erf. η = 1,2

Anlage 2

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Anlage 2.1
5.00
4.67
4.33
Variante 1.2, Durchströmungsberechnung, Lastfall 3
Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Pototentialiniennetzes
4.00
Isolinien
3.67
3.33
3.00
2.67
2.33
2.00
1.67
1.33
1.00
0.67
0.33
0.00

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.2
0.58
0.54
0.50
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.58
x m = 6.79 m
ym = 17.38 m
R = 17.68 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, global
Lastfall 3
0.58
0.47
0.43
0.39
0.36
0.32
pv = 10.00
0.28
0.25
0.21
0.18
0.14
0.10
0.07
0.03

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.2
11.31
10.68
10.05
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.91
x m = 6.79 m
y m = 17.38 m
R = 17.68 m
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, global
Lastfall 3
9.43
8.80
8.17
1.91
7.55
6.92
pv = 10.00
6.29
5.67
5.04
4.41
3.79
3.16
2.53
1.91

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.3
0.54
0.51
0.47
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.54
x m = 9.15 m
ym = 16.84 m
R = 16.32 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
0.54
0.44
0.40
0.37
0.34
0.30
pv = 10.00
0.27
0.24
0.20
0.17
0.14
0.10
0.07
0.03

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.3
31.71
29.73
27.75
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 2.04
x m = 9.15 m
y m = 16.84 m
R = 16.32 m
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
25.77
23.80
21.82
2.04
19.84
17.86
pv = 10.00
15.89
13.91
11.93
9.95
7.97
6.00
4.02
2.04

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.4
0.70
0.67
0.65
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.70
x m = 6.63 m
ym = 13.06 m
R = 15.24 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
0.70
0.62
0.60
0.57
0.54
0.52
pv = 10.00
0.49
0.47
0.44
0.42
0.39
0.36
0.34
0.31

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.4
3.51
3.38
3.25
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.57
x m = 6.63 m
y m = 13.06 m
R = 15.24 m
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
3.12
2.99
2.86
2.74
1.57
2.61
pv = 10.00
2.48
2.35
2.22
2.09
1.96
1.83
1.70
1.57

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.5
Berechnungsgrundlagen
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(c u) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Gleitkörper 1: μ = 0.18
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
pv = 10.00

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
35.00 0.00 20.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Anlage 2.5
Berechnungsgrundlagen
Gleitkörper 1: η = 6.07
Variante 1.2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
pv = 10.00

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Anlage 2.6
5.00
4.44
Isolinien
Variante 1.2, Berechnung der Auftriebssicherheit
Lastfall 3
3.89
3.33
2.78
1.94
2.50 3.06 3.61 4.17 4.72
1.39
0.83
0.28
Potential: 0,87 m
2.22
1.67
1.11
0.56
0.00

Anlage 2.6
Variante 1.2: Berechnung der Auftriebssicherheit
η
=
d
1
⋅ γ
1
+
d
⋅ γ
( ∆ HD
+ d 1 + d 2)
2
2
⋅ γ
w
mit:
d: Deckschichtmächtigkeit
∆H D : Potenzialhöhendifferenz zwischen UK und OK Deckschicht
γ D : Feuchtwichte der Deckschicht
γ W : Wichte des Wassers
d 1 = 2,0 m
d 2 = 0,3 m
∆H D = 0,87 m -0 m = 0,87 m (entnommen aus Potentialliniennetz)
γ D1 = 20 kN/m³
γ D2 = 19 kN/m³
γ W = 10 kN/m³
η
=
2,0m
⋅ 20kN
/ m³
+ 0,3m
⋅ 19kN
/ m³
(0,87m
+ 2,0m
+ 0,3m)
⋅ 10kN
/ m³
vorh. η = 1,44 > erf. η = 1,2

Anlage 3

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Anlage 3.1
5.00
4.67
4.33
Variante 2, Durchströmungsberechnung, Lastfall 3
Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
4.00
Isolinien
3.67
3.33
3.00
2.67
2.33
2.00
1.67
1.33
1.00
0.67
0.33
0.00

50
40
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, global
Lastfall 3
Anlage 3.2
0.54
0.51
0.47
0.44
30
20
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.54
x m = 8.45 m
ym = 25.95 m
R = 24.97 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
0.54
0.40
0.37
0.33
0.30
10
0.26
pv = 10.00
0.23
0
0.19
0.16
-10
0.12
0.09
-20
0.05
0.02
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, global
Lastfall 3
Anlage 3.2
290.01
270.81
251.62
232.42
30
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 2.03
x m = 7.30 m
y m = 24.13 m
R = 23.14 m
213.22
2.03
194.02
20
174.82
155.62
10
136.42
pv = 10.00
117.22
0
98.02
78.82
-10
59.63
40.43
-20
21.23
2.03
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
0.42
Anlage 3.3
0.42
0.39
0.36
0.33
30
20
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.42
x m = 12.05 m
ym = 35.01 m
R = 34.16 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
0.31
0.28
0.25
0.22
10
0.20
pv = 10.00
0.17
0
0.14
0.11
-10
0.08
0.06
-20
0.03
0.00
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
2.63
Anlage 3.3
6338.40
5916.02
5493.63
5071.25
30
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 2.63
x m = 12.05 m
y m = 35.01 m
R = 34.16 m
4648.86
4226.48
20
3804.09
3381.71
10
2959.32
pv = 10.00
2536.94
0
2114.55
1692.17
-10
1269.78
847.40
-20
425.01
2.63
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
Anlage 3.4
0.66
0.64
0.62
0.60
30
20
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.66
x m = 6.10 m
ym = 13.08 m
R = 15.16 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
0.58
0.56
0.54
0.66
0.51
10
0.49
pv = 10.00
0.47
0
0.45
0.43
-10
0.41
0.39
-20
0.37
0.35
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
Anlage 3.4
2.87
2.79
2.71
2.63
30
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.65
x m = 6.10 m
y m = 13.08 m
R = 15.16 m
2.54
2.46
20
2.38
1.65
2.30
10
2.22
pv = 10.00
2.14
0
2.06
1.97
-10
1.89
1.81
-20
1.73
1.65
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
Anlage 3.5
30
Berechnungsgrundlagen
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(c u) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Gleitkörper 1: μ = 0.17
20
10
pv = 10.00
0
-10
-20
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
Anlage 3.5
30
Berechnungsgrundlagen
Gleitkörper 1: η = 6.60
20
10
pv = 10.00
0
-10
-20
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Anlage3.6
5.00
4.44
Isolinien
Variante 2, Berechnung der Auftriebssicherheit
Lastfall 3
3.89
3.33
2.78
2.22
1.39
1.94 2.50 3.06 3.61 4.17 4.72
0.83
0.28
1.67
Potential: 0,69 m
1.11
0.56
0.00

Anlage 3.6
Variante 2: Berechnung der Auftriebssicherheit
η
=
d
1
⋅ γ
1
+
d
⋅ γ
( ∆ HD
+ d1
+ d 2)
2
2
⋅ γ
w
mit:
d: Deckschichtmächtigkeit
∆H D : Potenzialhöhendifferenz zwischen UK und OK Deckschicht
γ D : Feuchtwichte der Deckschicht
γ W : Wichte des Wassers
d 1 = 2,0 m
d 2 = 0,3 m
∆H D = 0,69 m -0 m = 0,69 m (entnommen aus Potentialliniennetz)
γ D1 = 20 kN/m³
γ D2 = 19 kN/m³
γ W = 10 kN/m³
η
=
2,0m
⋅ 20kN
/ m³
+ 0,3m
⋅ 19kN
/ m³
(0,69m
+ 2,0m
+ 0,3m)
⋅ 10kN
/ m³
vorh. η = 1,53 > erf. η = 1,2

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Anlage 3.7
4.00
3.73
3.47
Variante 2, Durchströmungsberechnung, Lastfall 2
Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
3.20
Isolinien
2.93
2.67
2.40
2.13
1.87
1.60
1.33
1.07
0.80
0.53
0.27
0.00

30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
16.00 0.00 15.00 Kunststoffdichtungsbahn
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, lokal, mit Berücksichtigung der Kunststoffdichtungsbahn
Lastfall 2
Anlage 3.7
Berechnungsgrundlagen
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.15
- γ(c') = 1.15
- γ(c u) = 1.15
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.20
Gleitkörper 4: μ = 0.91
pv = 10.00

30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
16.00 0.00 15.00 Kunststoffdichtungsbahn
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, lokal, mit Berücksichtigung der Kunststoffdichtungsbahn
Lastfall 2
Anlage 3.7
Berechnungsgrundlagen
Gleitkörper 4: η = 1.31
pv = 10.00

30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
16.00 0.00 15.00 Kunststoffdichtungsbahn
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, lokal, mit Berücksichtigung der Kunststoffdichtungsbahn
Lastfall 3
Anlage 3.7
Berechnungsgrundlagen
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(c u) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Gleitkörper 4: μ = 0.84
pv = 10.00

30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 5.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
16.00 0.00 15.00 Kunststoffdichtungsbahn
Variante 2, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung, lokal, mit Berücksichtigung der Kunststoffdichtungsbahn
Lastfall 3
Anlage 3.7
Berechnungsgrundlagen
Gleitkörper 4: η = 1.31
pv = 10.00

Anlage 4

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Variante 3, Durchströmungsberechnung, Lastfall 3
Ermittlung der Lage der Sickerlinie und des Potentialliniennetzes
Anlage 4.1
5.00
4.67
4.33
4.00
Isolinien
3.67
3.33
3.00
2.67
2.33
2.00
1.67
1.33
1.00
0.67
0.33
0.00

50
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, global
Lastfall 3
Anlage 4.2
0.57
0.55
40
0.53
0.51
30
20
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.57
x m = 7.96 m
ym = 21.70 m
R = 22.00 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
0.57
0.49
0.47
0.45
0.43
0.41
10
pv = 10.00
0.39
0
0.37
0.35
0.33
-10
0.31
0.29
-20
0.27
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsbruchberechnung
Lastfall 3
Anlage 4.2
6.07
5.80
5.52
5.25
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.96
x m = 7.32 m
y m = 17.54 m
R = 17.84 m
4.98
4.70
4.43
1.96
4.16
3.88
3.61
pv = 10.00
3.33
3.06
2.79
2.51
2.24
1.96

50
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
Anlage 4.3
0.53
0.50
40
0.47
0.43
30
20
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.53
x m = 12.01 m
ym = 24.86 m
R = 24.68 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
0.53
0.40
0.37
0.33
0.30
0.26
10
pv = 10.00
0.23
0
0.20
0.16
0.13
-10
0.10
0.06
-20
0.03
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsbruchberechnung, lokal
Lastfall 3
Anlage 4.3
39.25
36.77
40
34.29
31.81
30
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 2.07
x m = 13.03 m
y m = 26.69 m
R = 26.75 m
2.07
29.33
26.86
20
24.38
21.90
19.42
10
pv = 10.00
16.94
0
14.46
11.98
9.50
-10
7.02
4.55
-20
2.07
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
Anlage 4.4
0.69
0.66
0.64
40
0.62
30
20
Berechnungsgrundlagen
μmax = 0.68
x m = 5.64 m
ym = 13.57 m
R = 15.75 m
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(cu) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
0.59
0.57
0.55
0.53
0.68
0.50
10
0.48
pv = 10.00
0.46
0
0.44
0.41
-10
0.39
0.37
-20
0.35
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Böschungsgrundbruchberechnung
Lastfall 3
Anlage 4.4
2.93
2.84
40
2.75
2.66
30
Berechnungsgrundlagen
ηmin = 1.61
x m = 5.64 m
y m = 13.57 m
R = 15.75 m
2.58
2.49
20
2.40
2.31
1.61
10
2.22
pv = 10.00
2.14
0
2.05
1.96
1.87
-10
1.79
1.70
-20
1.61
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
Boden
ϕ ,k c ,k γ ,k
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
Anlage 4.5
40
30
Berechnungsgrundlagen
Teilsicherheiten:
- γ(ϕ') = 1.10
- γ(c') = 1.10
- γ(c u) = 1.10
- γ(Wichten) = 1.00
- γ(Ständige Einw.) = 1.00
- γ(Veränderliche Einw.) = 1.00
Gleitkörper 1: μ = 0.18
20
10
pv = 10.00
0
-10
-20
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

50
Boden
ϕ c γ
[°] [kN/m²] [kN/m³]
Bezeichnung
30.00 1.00 18.00 Oberboden
32.50 0.00 19.00 Abdeckung
22.50 5.00 19.00 Dichtung
32.50 0.00 20.00 Stützkörper
35.00 0.00 18.00 Drän
22.50 5.00 19.00 Auelehm
32.50 0.00 19.00 Untergrund
Variante 3, Standsicherheitsberechnung nach DIN 4084 (alt)
Gleitsicherheitsberechnung
Lastfall 3
Anlage 4.5
40
Berechnungsgrundlagen
Gleitkörper 1: η = 6.20
30
20
10
pv = 10.00
0
-10
-20
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Boden
k x k y n eff
[L/T] [L/T] [-]
Bezeichnung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Oberboden
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Abdeckung
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Dichtung
5.000 * 10 -5 5.000 * 10 -5 0.20 Stützkörper
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Drän
1.000 * 10 -8 1.000 * 10 -8 0.20 Auelehm
1.000 * 10 -3 1.000 * 10 -3 0.20 Untergrund
Variante 3, Berechnung der Auftriebssicherheit
Lastfall 3
Anlage 4.6
5.00
4.44
Isolinien
3.89
3.33
1.94 2.50 3.06 3.61 4.17 4.72
1.39
0.83
0.28
2.78
Potential: 0,81 m
2.22
1.67
1.11
0.56
0.00

Anlage 4.6
Variante 3: Berechnung der Auftriebssicherheit
η
=
d
1
⋅ γ
1
+
d
⋅ γ
( ∆ HD
+ d1
+ d 2)
2
2
⋅ γ
w
mit:
d: Deckschichtmächtigkeit
∆H D : Potenzialhöhendifferenz zwischen UK und OK Deckschicht
γ D : Feuchtwichte der Deckschicht
γ W : Wichte des Wassers
d 1 = 2,0 m
d 2 = 0,3 m
∆H D = 0,81 m -0 m = 0,81 m (entnommen aus Potentialliniennetz)
γ D1 = 20 kN/m³
γ D2 = 19 kN/m³
γ W = 10 kN/m³
η
=
2,0m
⋅ 20kN
/ m³
+ 0,3m
⋅ 19kN
/ m³
(0,81m
+ 2,0m
+ 0,3m)
⋅ 10kN
/ m³
vorh. η = 1,47 > erf. η = 1,2

Anlage 5

Kostenermittlung Anlage 5.1
Variante 1.1
Position Menge Einheit Einheitspreis Preis
[€/Mengeneinheit] [€]
Vegetationsnarbe zerkleinern, abräumen,
laden und entsorgen 33,50 m²
0,25 8,38
Oberboden abtragen, laden, transportieren
und zwischenlagern 9,97 m³
1,50 14,96
Untergrund verdichten für Deichaufbau 33,50 m²
0,25 8,38
Filtermaterial für Dränkörper liefern,
einbauen und verdichten 3,45 m³ 20,00 69,00
Stützkörpermaterial liefern, einbauen und
verdichten 61,24 m³ 15,00 918,60
homogenes bindiges Material für Dichtung
liefern, einbauen und verdichten 14,24 m³ 15,00 213,60
Abdeckung der Dichtungsschicht
bestehend aus Kies liefern, einbauen und
verdichten 13,85 m³ 15,00 207,75
Oberboden von Zwischenlager laden,
transportieren und einbauen 9,45 m³
2,25 21,26
Kokosmatten für Erosionsschutz der
Böschungen liefern und einbauen 31,62 m²
2,00 63,24
Rasenansaat 34,62 m²
0,85 29,43
Summe 1.554,58

Kostenermittlung Anlage 5.2
Variante 1.2
Position Menge Einheit Einheitspreis Preis
[€/Mengeneinheit] [€]
Vegetationsnarbe zerkleinern, abräumen,
laden und entsorgen 33,50 m²
0,25 8,38
Oberboden abtragen, laden, transportieren
und zwischenlagern 9,97 m³
1,50 14,96
Untergrund verdichten für Deichaufbau 33,50 m²
0,25 8,38
Filtermaterial für Dränkörper liefern,
einbauen und verdichten 3,45 m³ 20,00 69,00
Stützkörpermaterial liefern, einbauen und
verdichten 61,24 m³ 15,00 918,60
homogenes bindiges Material für Dichtung
liefern, einbauen und verdichten 14,24 m³ 15,00 213,60
Abdeckung der Dichtungsschicht
bestehend aus schluffigem Sand liefern,
einbauen und verdichten 13,85 m³ 10,00 138,50
Oberboden von Zwischenlager laden,
transportieren und einbauen 9,45 m³
2,25 21,26
Kokosmatten für Erosionsschutz der
Böschungen liefern und einbauen 31,62 m²
2,00 63,24
Rasenansaat 34,62 m²
0,85 29,43
Summe 1.485,33

Kostenermittlung Anlage 5.3
Variante 2
Position Menge Einheit Einheitspreis Preis
[€/Mengeneinheit] [€]
Vegetationsnarbe zerkleinern, abräumen,
laden und entsorgen 33,50 m²
0,25 8,38
Oberboden abtragen, laden, transportieren
und zwischenlagern 9,97 m³
1,50 14,96
Untergrund verdichten für Deichaufbau 33,50 m²
0,25 8,38
Filtermaterial für Dränkörper liefern,
einbauen und verdichten 3,45 m³ 20,00 69,00
Stützkörpermaterial liefern, einbauen und
verdichten 61,94 m³ 15,00 929,10
homogenes bindiges Material für Dichtung
liefern, einbauen und verdichten 16,10 m³ 15,00 241,50
Abdeckung der Dichtungsschicht
bestehend aus Kies liefern, einbauen und
verdichten 11,15 m³ 15,00 167,25
Folie als kapillarbrechende Schicht liefern
und einbauen 4,00 m²
3,00 12,00
Oberboden von Zwischenlager laden,
transportieren und einbauen 9,45 m³
2,25 21,26
Kokosmatten für Erosionsschutz der
Böschungen liefern und einbauen 31,62 m²
2,00 63,24
Rasenansaat 34,62 m²
0,85 29,43
Summe 1.564,48

Kostenermittlung Anlage 5.4
Variante 3
Position Menge Einheit Einheitspreis Preis
[€/Mengeneinheit] [€]
Vegetationsnarbe zerkleinern, abräumen,
laden und entsorgen 33,50 m²
0,25 8,38
Oberboden abtragen, laden, transportieren
und zwischenlagern 9,97 m³
1,50 14,96
Untergrund verdichten für Deichaufbau 33,50 m²
0,25 8,38
Filtermaterial für Dränkörper liefern,
einbauen und verdichten 3,45 m³ 20,00 69,00
Stützkörpermaterial liefern, einbauen und
verdichten 61,24 m³ 15,00 918,60
homogenes bindiges Material für Dichtung
liefern, einbauen und verdichten 14,24 m³ 15,00 213,60
Abdeckung der Dichtungsschicht
bestehend aus Kies liefern, einbauen und
verdichten 13,85 m³ 15,00 207,75
Spundwand als vertikales Dichtelement im
Kronenbereich liefern und einbauen 1,50 m² 150,00 225,00
Oberboden von Zwischenlager laden,
transportieren und einbauen 9,45 m³
2,25 21,26
Kokosmatten für Erosionsschutz der
Böschungen liefern und einbauen 31,62 m²
2,00 63,24
Rasenansaat 34,62 m²
0,85 29,43
Summe 1.779,58