Analyse des Langzeitverhaltens einer Spundwandkonstruktion in einem überkonsolidierten Ton

An Böschungen und Geländesprüngen in überkonsolidierten Tonen lassen sich immer wieder Schadensfälle beobachten. Ein äußeres Zeichen der Versagensvorgänge sind horizontale Bewegungen, die oft erst nach Jahren auftreten. Die zeitvariante Entwicklung der Verschiebungen resultiert aus einer Festigkeitsreduktion der Tone. Der Festigkeitsverlust wird durch einen negativen Porenwasserdruck beeinflußt, der auf einem osmotischen und/oder einem Matrixpotential beruht und durch Wasseraufnahme verringert wird. Zur Beschreibung des Langzeitverhaltens einer Spundwandkonstruktion im überkonsolidierten Kreideton wird ein phänomenologisches Bodenmodell formuliert. Da sich, wie Versuche zeigen, die Konsolidationstheorie von Terzaghi nicht auf den gesättigten Ton im Saugspannungszustand übertragen läßt, wird das Bodenmodell für Effektivspannungen angegeben. Das Modell basiert auf einem elastoplastischen, isotrop entfestigenden Stoffgesetz in Kopplung mit einem Kriechgesetz. Mit speziell entwickelten Laborgeräten werden die für das Modell benötigten saugspannungsabhängigen Bodenkennziffern bestimmt. Ein Bauwerksmonitoring dient zur Gewinnung von Meßdaten in situ. Nach Implementierung des Bodenmodells in ein Finite- Elemente-Programm wird das Langzeitverhalten der Spundwandkonstruktion simuliert. Die Verifikation des Tragwerksmodells und des phänomenologischen Bodenmodells erfolgt durch den Vergleich von Berechnungsergebnissen mit gemessenen Labor- und Bauwerksdaten.