Seismic design of geosynthetic reinforced slopes: Fid-Bau Portal

Seismic design of geosynthetic reinforced slopes

Cavalera, L. / Brancucci, A.

Im Falle eines Erdbebens sind geotextilverstärkte Erdbauwerke starken Belastungen ausgesetzt. Bei der Einschätzung der dynamischen Stabilität von Böschungen sind die noch akzeptierbaren Verformungen mit den erwarteten Werten zu vergleichen. Ein weiteres Problem besteht in den schnellen Veränderungen der mikro- und makrostrukturell bedingten mechanischen Eigenschaften des Bodens, der hydraulischen Bedingungen und der äußeren Kräfte einschließlich lokaler Verstärkungserscheinungen bei einem Erdstoß. Es wird eine Methode zur Berechnung der seismischen Sicherheit von natürlichen und künstlich angelegten Böschungen vorgestellt. Sie geht von einer Betrachtung der kritischen Beschleunigung aus, die das Abgleiten der als kompakter Block aufgefaßten Böschung auslöst. Die Relativbewegung zwischen dem abgleitenden Block und der Abgleitfläche kann durch zweifache Integration einer Gleichung, die den Zeitverlauf der seismischen Beschleunigung (Akzelerogramm) enthält, über die Zeiten mit überkritischen Beschleunigungswerten berechnet werden. Für den seismischen Sicherheitsfaktor werden Formeln angegeben, die für den ebenen Abgleitfall (unendlich ausgedehnte Böschung), das Blockabgleiten und die kreisförmige Abgleitfläche gelten. Die Ergebnisse der dynamischen Analyse der unendlichen Böschung werden am Beispiel eines überverdichteten, geogitterverstärkten Bodens erläutert. In einer Tabelle werden die kritischen seismischen Koeffizienten Kc und die Verschiebungen in Abhängigkeit von der Dicke des instabilen Untergrundes, den hydraulischen Eigenschaften und den erlaubten Zugbelastungen angegeben. Daraus resultiert ein Diagramm, aus dem die permanenten Verschiebungen in Abhängigkeit vom Kc-Wert (und umgekehrt) abgelesen werden können. Ein weiteres Beispiel betrifft den Abgleitfall mit kreisförmiger Gleitlinie.