Werden bei der Herstellung von Erdbauwerken Böden und Baustoffe mit umweltrelevanten Inhaltsstoffen verwendet, sind ab bestimmten Schadstoffbelastungen technische Sicherungsmaßnahmen zu ergreifen, damit ein möglicher Austrag von Schadstoffen infolge Durchsickerung weitgehend verhindert werden kann. Eine besondere Form der technischen Sicherurigsmaßnahme sieht vor, den Erdbaukörper aus diesen Böden und Baustoffen derart herzustellen, dass dieser selbst eine ausreichend geringe Durchlässigkeit aufweist. Bei der Beurteilung der Durchlässigkeitseigenschaften eines Erdbaukörpers ist in der Regel von ungesättigten Verhältnissen auszugehen. Für die numerische Simulation der hydraulischen Vorgänge im Erdbaukörper ist daher die Kenntnis der Bodenzustandsfunktionen der verwendeten Böden erforderlich. Im Rahmen der vorliegenden Forschungsarbeit wurde zunächst untersucht, welche Anforderungen an Böden und Baustoffe mit umweltrelevanten Inhaltsstoffen hinsichtlich ihrer Zusammensetzung einzuhalten sind, damit diese prinzipiell für die Herstellung ausreichend gering durchlässiger Erdbaukörper geeignet sind. Dazu wurden neben einem organogenen Ton gemischtkörnige Kiese und Sande unter Variation des Feinkornanteils systematisch untersucht. Darauf aufbauend wurde das hydraulische Verhalten geeigneter Böden sowohl im gesättigten als auch im ungesättigten Zustand experimentell ermittelt. Schließlich wurden verschiedene gebräuchliche Pedo-Transfer-Funktionen dahingehend bewertet, inwiefern damit die Bodenzustandsfunktionen der untersuchten Böden aus den elementaren Bodeneigenschaften abgeleitet werden können. Hinsichtlich der Herstellung ausreichend gering durchlässiger Erdbaukörper wurden anhand der Versuchsergebnisse für ausgewählte SU- und GU-Böden Anforderungen an die Einbaubedingungen in Bezug auf den Feinkornanteil in Verbindung mit dem Luftporenanteil formuliert. An verschiedenen verdichtet eingebauten SU- und GU-Böden wurden die Bodenzustandfunktionen experimentell bestimmt. Zur Abschätzung der im Labor aufwändig zu bestimmenden Saugspannungscharakteristik erwies sich für die betrachteten Böden die auf dem Gebiet der Geotechnik entwickelte Pedo-Transfer-Funktion nach BIRLE (2012) als besonders geeignet.

For the use of soils and building materials with environment-related substances in earthwork constructions, technical safety measures need to be taken into account for particular pollutants, so that a possible discharge of pollutants due to percolation can be prevented to a large extent. A special form of such measures aims at the construction of dam embankments consisting of soil and building materials in such a way that the construction itself has a sufficiently low permeability. The evaluation of its permeability properties is particularly based on unsaturated proportions. For numerical simulations of hydraulic processes in dam embankments, the knowledge of the soil state functions of the used soils is therefore essential. As a first step of this research, investigations have been carried out in order to define the requirements that the soils and building materials with environmental substances should fulfil regarding their consistency, so that they are in principle appropriate to be used for the construction of sufficiently low permeable dam embankments. Apart from the organogenic clay, mixed-grained gravels and sands with different contents of fine particles have been systematically examined. Hence, the hydraulic behaviour of suitable soils has been experimentally determined under both saturated and unsaturated conditions. Finally several common Pedo-Transfer-Functions have been evaluated, in order to ascertain, whether the soil state functions of the examined soils can be derived from basic soil properties. Regarding the construction of sufficiently low permeable dam embankments, requirements on the compaction conditions concerning the content of fine particles in connection with the air void ratio have been formulated, based on test results performed on selected SU- and GU-soils. For several compacted SU- and GU-soils, soil state functions have been experimentally determined. For the estimation of the soil-water retention curves, which are determined in the laboratory, the Pedo-Transfer-Function of BIRLE (2012), derived from the area of geotechnics, proved to be particularly suitable for the considered soils.