Mehrlagig mit Geogittern bewehrte Erdkörper über pfahlartigen Gründungselementen - Numerische Simulation des Verformungsverhaltens unter statischer und zyklischer Einwirkung

Zur Gründung von Dämmen für Verkehrsbauwerke auf weichen Böden werden oftmals Pfähle in der Weichschicht erstellt und Geogitter zwischen Dammkörper und Gründungselementen eingelegt. Im Rahmen bisheriger Bemessungsverfahren wird die zyklisch (dynamisch) wirkende Verkehrsbelastung stark vereinfacht und durch statische Ersatzlasten abgebildet. Die etablierte Modellvorstellung für statische Lasten geht von einer Lastabtragung über die Gewölbewirkung im Dammkörper und Zugspannungen in den Geogittern aus. Es ist jedoch zu erwarten, daß sich das Lastabtragungs- und Verformungsverhalten solcher Erdbauwerke während der Lebensdauer (Millionen von Lastzyklen) verändert. Die Zyklen verursachen im Boden eine Akkumulation der Verformungen und Spannungsänderungen, was zu einer Zerstörung des Spannungsgewölbes und zu unerwartet großen Setzungen des Dammkörpers führen kann. Erst seit kurzer Zeit stehen numerische Strategien und Stoffgesetze zur Verfügung, mit denen das Verhalten von Erdbauwerken unter sehr großen Zyklenanzahlen mit Hilfe der Finiten Elemente Methode untersucht werden kann. Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse solcher Berechnungen mehrlagig geogitterbewehrter Dammkörper auf Weichschichten für den zweidimensionalen Fall vor. Diese zeigen u.a., daß die Geogitter in Abhängigkeit von ihrer Höhenlage unterschiedlich stark in das Gesamttragverhalten eingebunden sind und daß die Spannungsgewölbe durch zyklische Belastungen tatsächlich zerstört werden.