Masterarbeit (abgeschlossen)

Peter Wagner

Numerische Berechnungen zum Tragverhalten einer mit Geogittern rückverankerten Spundwand

Seit vielen Jahren werden Spundwände sowohl im Uferbau als auch bei Baugruben und anderen Konstruktionen zur Sicherung von Geländesprüngen verwendet. Spundwände können ungestützt im Boden eingespannt als Kragarm eingesetzt werden. Die Anwendung von ungestützten Spundwänden bei größeren Geländesprüngen führt oft zu großen Verformungen, Einbindetiefen und Profilquerschnitten und somit zu unwirtschaftlichen Lösungen. An der Stelle ist es konstruktiv und wirtschaftlich gesehen sinnvoll die Spundwand zu stützen.

Abhängig von den Randbedingungen kommen unterschiedliche Stützungsarten zum Einsatz. Bei Baugruben werden häufig die Verpressanker verwendet. Im Uferbau werden oft die hinterfüllten Spundwände erstellt, die durch Tormannanker gestützt werden können. Eine Alternative ist die Stützung mit einem Geogitter. Dabei werden während der Hinterfüllung einzelne Geogitter in den Boden eingelegt und mit der Spundwand verbunden, womit zum einen die Tragfähigkeit einer hinterfüllten Spundwand erhöht wird. Zum anderen ist zu erwarten, dass die Stützung einer Spundwand mit in die Hinterfüllung eingelegten Geogittern zu einer Interaktion zwischen Geogitter, Boden und Spundwand führt und somit einen Einfluss auf die Größe und Verteilung des auf die Spundwand wirkenden Erddruckes hat.

Ziel dieser Arbeit ist zu untersuchen, wie sich die Größe und Verteilung des Erddruckes bei einer mit Geogittern gestützten Spundwand ausbilden. Hierzu wird ein entsprechend gesicherter Geländesprung numerisch modelliert. Dazu wird ein vorhandenes numerisches Modell an einen Feldversuch zum Tragverhalten einer einfach ausgesteiften Spundwand angepasst, um die Plausibilität der Ergebnisse zu prüfen und zu klären, inwieweit die gewählte Methode das Phänomen der Erddruckumlagerung abbilden kann. Anschließend werden mehrere Variationen am System einer mit Geogittern gestützten Wand vorgenommen, wie Anzahl, Neigung und Vorspannung der Geogitter, sowie unterschiedliche Bauabläufe simuliert, um die numerische Berechnung des Erdruckes an einer mit Geogitter gestützten Spundwand besser zu verstehen.