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Bewehrung von Steilböschungen mit Vliesstoffen - Materialgesetz zur Beschreibung des Kraft-/Dehnungsverhaltens

Bauer, A.

Im Verbund mit dem Boden verändert sich das Kraft-/Dehnungsverhalten von Vliesstoffen. Diese Veränderung wurde in Kurzzeit- und Langzeitzugversuchen mit einem Versuchsaufbau untersucht, der einen Zugversuch im Boden unter Auflast ermöglicht. Aus den Versuchsergebnissen wurden Materialbeziehungen abgeleitet, die das Kraft-/Dehnungsverhalten und das Kriechverhalten im Boden beschreiben. Die Untersuchungen werden mit folgenden Stichpunkten kurz zusammengefaßt: Mit zunehmender Bodenauflast werden die Dehnsteifigkeit und die Zugfestigkeit der Vliesstoffe erhöht und die Kriechverformungen reduziert. Die Dehnsteifigkeit der Vliesstoffe ist direkt von der Auflast abhängig. Das spezifische Kriechverhalten der verwendeten Rohstoffe ist auch im Boden feststellbar. Realitätsnahe Kennwerte der Vliesstoffe können nur aus Versuchen mit Bodenkontakt gewonnen werden. Zum Vergleich wurden auch mit exemplarisch ausgewählten Geweben Zugversuche im Boden durchgeführt. Aus diesen Versuchen kann folgendes abgeleitet werden: Das Kraft-/Dehnungsverhalten der untersuchten Gewebe wird durch den Verbund mit dem Boden nur geringfügig verändert. Die Dehnsteifigkeit der Gewebe ist weitgehend unabhängig von der Bodenauflast. Um nachzuweisen, daß die mit dem beschriebenen Versuchsaufbau erzielten Ergebnisse das tatsächliche Verhalten im Bauwerk zutreffend beschreiben, wurde ein Großversuch mit der Methode der Finiten Elemente FEM nachgerechnet. Bei diesem Großversuch wurde eine vliesstoffbewehrte Wand aufwendig meßtechnisch bestückt und bis zum Bruch belastet. Durch den Vergleich von Verformungs- und Dehnungsmessungen der vliesstoffbewehrten Steilböschung mit den FEM-Berechnungen konnte die Gültigkeit des Materialgesetzes zur Beschreibung des Kraft-Dehnungsverhaltens von Vliesstoffen im Boden nachgewiesen werden. Weiterhin zeigt die sehr gute Übereinstimmung von Großversuch und Nachrechnung, daß der verwendete Versuchsaufbau realitätsnahe Ergebnisse liefert. Die vorgestellten Untersuchungen machen die positiven Erfahrungen mit Vliesstoffbewehrungen verständlich und rechnerisch nachvollziehbar. Bei werkstoffgerechter Bemessung ist ein Einsatz von Vliesstoffen als kostengünstiges Bewehrungsmaterial auch im Steilböschungsbau möglich.