Untersuchungen zur hydraulischen Stützung mit Polymerlösungen: Fid-Bau Portal

Untersuchungen zur hydraulischen Stützung mit Polymerlösungen

Lesemann, Henning / Vogt, Norbert

Polymere Lösungen stellen eine technisch und wirtschaftlich interessante Alternative zu den bislang üblicherweise verwendeten Bentonitsuspensionen für die hydraulische Stützung von Bohrlöchern und Schlitzen dar und werden im Ausland seit Jahren zunehmend eingesetzt. Die in Frage kommenden Polymerlösungen weisen im Gegensatz zu Bentonitsuspensionen praktisch keine Fließgrenze auf, weshalb sich das Eindring- und Stützverhalten wesentlich unterscheidet und die bekannten Nachweise der Schlitzstabilität nicht anwendbar sind. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens am Zentrum Geotechnik der TU München wurden dazu die Kenntnisse über das Verfahren und dessen Anwendbarkeit erweitert und dokumentiert, um die Planung und den sicheren und verantwortungsvollen Einsatz in der Praxis zu erleichtern. Hierzu wurden die theoretischen Grundlagen zur Strömung solcher nicht-newtonscher Fluide im Lockergestein aufbereitet und Möglichkeiten der Modellierung diskutiert. In Laborversuchen wurden das Strömungsverhalten der Lösungen und die Parameterbestimmung für die Modelle untersucht. In Feldversuchen wurden fünf Bohrpfähle polymergestützt und ein Vergleichspfahl bentonitgestützt hergestellt und dabei auch weitere baupraktische Fragestellungen untersucht. Außerdem wurden Hinweise zum Nachweisverfahren gegeben und die Umweltverträglichkeit des Verfahrens betrachtet. Bei den Laborversuchen erwies sich die Anwendung von "In-situ-Parametern" (aus 1D-Strömungsversuchen abgeleiteten rheologischen Modellparametern) als besonders geeignet, um die Eindringverläufe auch unter geänderten Randbedingungen rechnerisch zuverlässig zu ermitteln.