moderne deichquerschnitte mit integrierten ... · 2 fs-kgeo 2007 15. februar 2007 in münchen...
TRANSCRIPT
1
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
10. Informations- und Vortragstagungüber
KUNSTSTOFFE IN DER GEOTECHNIK
FS-KGEO 2007
Moderne Deichquerschnitte mit integrierten Sicherungsmaßnahmen aus Geokunststoffen –
Ergebnisse aus Modellversuchen zur Überströmung
Dipl.-Ing. Ronald HaselsteinerDipl.-Ing. Katja Werth
Prof. Dr.-Ing. Georg HeertenUniv.-Prof. Dr.-Ing. Theodor Strobl
15. Februar 2007
2
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Gliederung
1. Geokunststoffe im Deichbau
2. Wirkung von Überströmungssicherungen
3. Möglichkeiten zur Überströmungssicherung
4. Überströmbare Deiche mit Geokunststoffen
5. Versuche an der VAO
6. Resümee
3
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Geokunststoffe in Deichen
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
4
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Anwendung von Geokunststoffen in Dämmen
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
5
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Anwendung in Deichen
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
13
2,2
Altes Deichlager
KronenwegDeichbestand
> 3,0 m
Altdeich
13
1
DVW> 3,0 m
1
Weicher Untergrund
Neues Deichlager
Bewehren (z. B. Geogitter)
2 Filtern / Dränen (z. B. Vlies)
3 Vegetationshilfe / Schutz (z. B. Maschenware)
4 Trennen / Filtern bei Deckwerken (z. B. Vlies)
Deckschicht
Wegeaufbau Deichverteidigung &Katastrophenschutz
Bentonitmatte
6
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Regelprofil für die Ertüchtigung der Donaudeiche nach HW 1988
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
aus:
Weiß, Herbert (1997): Projektierung von Dämmen und Deichen – Deiche und Dämme für Stauhaltungen. Lehrgangsunterlagen, Technische Akademie Esslingen, Weiterbildungszentrum, 1997 (unveröffentlicht)
7
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Umwelteinflüsse auf Oberflächendichtung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
1,00 m
• Frost (> 1,0 m)• Austrocknung• Vegetationsdecke(pF > 4.2 bis PWP)• Wurzeln• Wühltiere• Setzungen ...
8
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Erosion der Dichtung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
• Erosion in den Rissen• Risse, Verformung• Anstieg der Sickerlinie
Standsicherheit!
9
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Erosion der Dichtung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
10
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Resultat – unwirksame, nicht einschätzbare Dichtungen
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
11
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Anzutreffende Böden – Dichtung & Deichstützkörper
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
SteineKiesSandTon
Mas
sena
ntei
l < d
[Gew
.-%]
Schluff
200Korngröße [mm]
Fein-Grob-
0,063
Fein-100908070
0,002
50
3040
100
20
60
Mittel- Mittel- Grob-Fein-
63
Grob-Mittel-
2
AuelehmO-Dichtung
Deichstütz-stützkörper
0,08
D15 < 4*d85
4*d85 = 0,32
D15 > 4*d15
Bereich filterwirksamerKörnungen
0,05 4*d15 = 0,20
Bereich mit ausreichenderDurchlässigkeit
12
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Mögliche Lösung - Geokunststoffe
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
Vlies
Filtern,Trennen, Schützen,
Einpacken
13
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungen
Wirkung von Überströmungssicherungen
14
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Drei wesentliche Gesichtspunkte
1) Verzögerung der Überflutung
2) Verminderung des Schadens
3) Wirtschaftliche „Nulllösung“ (Ersparnis Erdbau > Kosten Einbau von Geokunststoffen)
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungen
15
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Beispiel
DorfL Bre
sche
= 50
m
Flus
slau
f
DeichbruchQBresche
(hBresche ≈ HD+0,30m)
ÜberströmungQÜberströmung
(hÜ = 0,30 m)
APolder = 1 km²
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungen
16
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Verzögerung
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00
Überströmzeit tü [h]
Pol
derw
asse
rsta
nd h
W,P
olde
r [m
]
HD [m]
4
4
33
22
11
Δt1
APolder: 1 km²hÜ = 0,30 mLBresche = 50 m
Überströmung(hÜ = 0,30 m)
Deichbruch
Verzögerung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungen
17
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Verzögerung für unterschiedliche Deich-/Polderhöhen
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0hW,Polder [m]
Δt [h
]
1 m
HD [m
]
2 m
3 m
4 m
1 Tag
2 TageΔt [h] = 19.5·hW,Polder
hÜ = 0,30 mAPolder = 1 km²L = 50 m
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungen
18
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Verminderung des Schadens bzw. Risikos
EinleitungEinleitungEinleitungEinleitungWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungen
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
10 100 1000
Überströmdauer tÜ [h]
ΔD/D
max
[-]
33% weniger Schadendurch Verzögerung
der Überflutung*
HD [m]
43
3 42
2
1
1HD
[m]
Schadensreduktion D(B0)Schadensreduktion D(B1)(mit Berücksichtung der Verzögerung)
APolder: 1 km²
hÜ = 0,30 mLBresche = 50 m
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4Wasserstand im Polder hW,Polder [m]
Sch
aden
pro
Obj
ekt [
10³ €
]
Polder,WhBD ⋅=
B0 = 23,50
B1 = 15,67
Schadensfunktion S0
aus MERZ (2001), S. 229
Schadensfunktion S1
angepasst aufgrund der Verzögerungswirkung
nach durchgeführter Sicherung
1 2
1
2
20
19
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Möglichkeiten der Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherung
20
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Übersicht
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherung
Mög
lichk
eite
nde
rÜ
bers
tröm
ungs
sich
erun
g
Massivbauwerke
Lockerbauweisen
Kohärente Deckwerke
Bodenverbesserung
Geokunststoffe
Schussrinne Kaskade
Steinsatz Steinwurf/-schüttung
Dränbeton/-asphalt
Rasen-gittersteine
Geogitter-matratzen
Steinkörbe/Gabionen
Kalk Zement Sonstige
Böschungsparallel(mit Verankerungen)
Horizontal/Lagenweise
Schlaufen Container/Schläuche
Biologische Bauweisen1
Vegetationsdecken/Grasnarbe2
(flache Böschungen)Lebend-/Totverbau
21
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Skizzen (aus LFU BW 2004)
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherung
22
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Überströmbare Deiche mit Geokunststoffen
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit Geokunststoffen
23
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
A
aSch
Vlies
hÜ
Fuß-sicherung
Schlaufen
Oberboden mit Vegetation1
(erodiert)
Kolk
Rückverankerung(oberste Schlaufe)
Wegeaufbau
Kaskaden-abfluss
Schlaufen
hÜ: Überströmhöhe [m]aSch: Schlaufenabstand [m]
(vgl. z. B. LFU BW 2004, BIEBERSTEIN 2003)
ggf.UW-Sicherung
1 ggf. Wühltiersperrschicht(z. B. Grobkieslage)
Krone Böschung DeichfußRückverankerung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit Geokunststoffen
24
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
B Böschungsparallel
HW
Rückverankerung
Vlies
BöschungsparallelerEinbau
Oberboden mit Vegetation1
(erodiert)
Fuß-sicherung
Bodennägel
Wegeaufbau
Tosmulde
(vgl. z. B. BOSSHARD 1991)
hÜ
hÜ: Überströmhöhe [m]aBN: Abstand Bodennägel [m]
aBN
Untergrundeinbindung
ggf.UW-Sicherung
1 ggf. Wühltiersperrschicht(z. B. Grobkieslage)
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit Geokunststoffen
25
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
C Waagrecht (vgl. z. B. STALMANN 1980)
aB
Vlies
HW
hÜ
Fuß-sicherung
Bahnen
Oberboden mit Vegetation(erodiert)
Rückverankerung(oberste Schlaufe)
Wegeaufbau
Kaskaden-abfluss
hÜ: Überströmhöhe [m]aB: Bahnenabstand [m] Vlies, KDB, Kombigrid
Untergrundeinbindung
ggf.UW-SicherungGeokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in Deichen
Wirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit Geokunststoffen
26
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
D Schläuche/Container (vgl. z. B. BIEBERSTEIN 2003, PILARCZYK 1998)
Vlies
HW
hÜ
Oberboden mit Vegetation1
(erodiert)
Wegeaufbau
hÜ: Überströmhöhe [m]hSch: Schlauchhöhe [m]
Container/Schläuche
hSch
Fuß-sicherung
Kolk
ggf.UW-Sicherung
1 Auf Wühltiersperrschichtenkann aufgrund der großenÜberdeckung ggf. verzichtetwerden.
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit Geokunststoffen
27
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Vlies
HW
hÜ
Oberboden mit Vegetation2
(erodiert)
Wegeaufbau
hÜ: Überströmhöhe [m]hSch: Schlauchhöhe [m]
Untergrund-einbindung
Schläuche(längs verlegt1)
hSch
Fuß-sicherung
Tosmulde1 auch parallel zur Böschung
ggf.UW-Sicherung
2 ggf. Wühltiersperrschicht(z. B. Grobkieslage)
D Schläuche/Container
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit Geokunststoffen
28
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Versuchean der
Versuchsanstalt Obernach(VAO)
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
29
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Nr. q[l/s*m]
hÜ
[cm]bÜ
[cm]1:m[-]
nspez.
[1/m²]Kurzbewertung /
Ergebnisbeschreibung1 50 10 1.0 2.5 - Sofortiges Versagen
2 130 17 2.3 1.5 1.9 Instabile Konstruktion /deutliche Verformung
3 50 10 1.0 1.5 -4 80 15 1.0 1.5 -5 130 17 2.3 1.5 -6 80 15 1.0 2.5 -7 130 35 2.3 2.5 -8 50 10 1.0 2.5 3.59 300 35 1.0 2.5 2.6
10 300 35 1.0 2.5 1.311 130 17 2.3 2.5 2.612 300 35 1.0 2.5 2.613 300 35 1.0 2.5 1.314 130 17 2.3 2.5 2.6
15 130 17 2.3 1.5 - Abrutschen des Deichhinterwegs
16 -17 -
Nagelraster:q: spezifische Belastung [l/s*m] (0) 100% (Raster 0)
hÜ: Überströmhöhe [m] (1) 75% (Raster 1)bÜ: Überströmbreite [m] (2) 37.5% (Raster 1)m: Neigung der Böschung 1:m [-] (3) 55% (Raster 2)
nspez. spezifische Anzahl der Erdnägel pro m² [1/m²]
in Vorbereitung
Bezeichnung/Aufbau
Vlies parallel ohne Nägel
Vlies parallel mit Nägel (3)
Schlaufen verpacktSchlaufen verpacktSchlaufen verpackt
Lagen horizontalLagen horizontal
Gittervlies parallel mit Nägel (0)Gittervlies parallel mit Nägel (1)Gittervlies parallel mit Nägel (2)Gittervlies parallel mit Nägel (1)
FertigrasenFertigrasen + Maschenware
Erklärung:
Stabile Konstruktion /geringe Verformungen
Stabile Konstruktion /geringe Verformungen
Instabile Konstruktion /deutliche Verformung
Sandmatte parallel mit Nägel (1)Sandmatte parallel mit Nägel (2)Sandmatte parallel mit Nägel (1)
Aufbau mit Deichhinterweg
SCHAEF 1964, IDEL 1972, STALMANN 1980, GERODETTI 1981, BAUMGARTEN & THIES 1983, POWLEDGE ET AL. 1989, DORNACK 2000 & 2001, MAIER 2002, RATHGEB 2001, MARTINI 2002, BIEBERSTEIN 2003, BIEBERSTEIN ET AL. 2003 & 2004, KLIK ET AL. 2003, WESTRICH ET AL. 2002 & 2003 & 2004
Versuchsübersicht
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
30
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 m0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 m
Sandkörper(0/4 mm)
Untergrund (0/4 mm)
Kies(8/32 mm)
12,8
Kies(8/32 mm)
RückverankerungBöschungsparallele Bahn
(Vlies, Sandmatte, Gittervlies)
12,5
Steckblech(gleichmäßige Anströmung)
Erdnägel(U-Profil)
Kies(8/32 mm)
Trennvlies(Sand – Kies)
Schlauch(umgeschlagenes, mit Klettband
verschlossenes Vlies)
Einbindung
Querschnitt mit Böschungsbahn und Erdnägeln
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
31
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Querschnitt mit Böschungsbahn und Erdnägeln
Eigene Versuche –Versuchsaufbau (schmal)
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
32
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Querschnitt mit Böschungsbahn und Erdnägeln
Eigene Versuche –Versuchsaufbau (breit)
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
33
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Querschnitt mit Böschungsbahn und Erdnägeln
Eigene Versuche –Belastung q = 130 l/s*m
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
34
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Eigene Versuche – Querschnitt mit Schlaufen
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 m0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 m
Sandkörper(0/4 mm)
Untergrund (0/4 mm)
Kies(8/32 mm)
12,8
Kies(8/32 mm)
Rückverankerung Schlaufen(Vlies)
11,5
Kies(8/32 mm)
Trennvlies(Sand – Kies)
Schlauch(umgeschlagenes, mit Klettband
verschlossenes Vlies)
Einbindung0,25 m
0,45 m
0,40 maSch
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
35
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Eigene Versuche – Querschnitt mit Schlaufen
Eigene Versuche –Versuchsaufbau (breit)
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
36
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Eigene Versuche – Querschnitt mit Schlaufen
Eigene Versuche –Belastung q = 130 l/s*m
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene Versuche
37
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Resümee
38
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
• Verzögerung / Reduktion des Schadens und des Risikos
• Möglichkeit der Reaktion bei Hochwasser bzw. des Aufbaus einer zweiten „Verteidigungslinie“ durch Verzögerung der Flutung
• Vor Anwendung in der Praxis: Bemessungshinweise, Stoßausbildung, Wühltierbefall, statische und hydrodynamische Belastungen
• Kostengünstig: ggf. ohne Mehrkosten Überströmungssicherung möglich, wenn die Geokunststoffe gleichzeitig als Bodenbewehrung wirken
39
FS-KGEO 200715. Februar 2007
in München
Deichquerschnitte mit integrierten Geokunststoffen -Versuche zur Überströmungssicherung
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee
Vielen Dank.
Geokunststoffe in DeichenGeokunststoffe in DeichenWirkung vonWirkung vonÜberströmsicherungenÜberströmsicherungenMöglichkeiten derMöglichkeiten derÜberströmsicherungÜberströmsicherungÜberströmbare DeicheÜberströmbare Deichemit Geokunststoffenmit GeokunststoffenEigene VersucheEigene VersucheResümeeResümee