Untersuchung der Standsicherheit mineralischer Dichtungsschichten von Klärteichen mittels Zentrifugen-Modellversuchen: Fid-Bau Portal

Untersuchung der Standsicherheit mineralischer Dichtungsschichten von Klärteichen mittels Zentrifugen-Modellversuchen

Leitner, Z. / Pregl, O.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde das Verhalten von mineralischen Dichtungen bei Klärteichen unter verschiedenen Beanspruchungen mittels Modellversuchen untersucht und die erhaltenen Versuchsergebnisse rechnerisch nachvollzogen. Die Modelle weisen im Grundriß eine Größe von ca. 45 cm x 45 cm auf und entsprechen einer Böschungshöhe im Prototyp von 3 m bis 12 m (Modellhöhe 12 cm bis 14 cm, Radialbeschleunigung 25 g bis 120 g). Die Aufnahme, Speicherung, Weiterverarbeitung und Auswertung der Meßergebnisse erfolgte mit einer Vielstellenmeßanlage und einem am PC angeschlossenen Drucker. Darüber hinaus wurde der gesamte Versuchsablauf bei allen Versuchen optisch mittels Video dokumentiert. Im Modell wurde der Untergrund durch einen Feinmittelsand simuliert, die aus Ton bestehende mineralische Dichtungsschicht war 2 cm bis 4 cm dick. Bei einem Einbau des Tones nahe dem Proctorwassergehalt konnte bei Böschungsneigungen von 1 : 2 und 1 : 1,5 auch bei der höchsten Beschleunigungsstufe keine Instabilität festgestellt werden. Dichtungsschichten mit höheren Wassergehalten wurden durch Einschalten der Zentrifuge und einer aufgesetzten Metallplatte belastet. Nach Entfernen der Metallplatte, des Grobsandes und des Vlieses wurde die Geometrie des Modells mit einem Koordinatographen in 2 Meßprofilen aufgenommen. Da der Ton während der Konsolidationsphase unterschiedlichen Überlagerungsdrücken ausgesetzt war, konsolidierte er unterschiedlich. Für 2 repräsentative Versuche mit unterschiedlicher Modellgeometrie wurden die Versuchsergebnisse tabellarisch und bildlich dargestellt. Die Standsicherheitsberechnung erfolgte mit dem Verfahren von Bishop bei Normalspannungen. Rückrechnungen der bei den Zentrifugenversuchen erhaltenen Ergebnisse bestätigen die Brauchbarkeit der verwendeten nichtlinearen Ausdrücke für die Abhängigkeit der Normalspannung von der Scherfestigkeit.