Spannungs- und Porenwasserdruckentwicklung infolge Schlitzwand-Herstellung in weichen bindigen Böden

Anhand eines dreidimensionalen FE-Modells wird der Einfluß der Schlitzwandherstellung in weichen bindigen Böden auf die Spannungs- und Porenwasserdruckentwicklung im angrenzenden Boden untersucht. Die Simulation der Herstellung von sieben benachbarten Schlitzwandlamellen umfaßt je Lamelle den Aushub unter Bentonitstützung und den anschließenden Betoniervorgang. Das Spannungs-Verformungs-Verhalten des weichen Tons wird durch ein visko-hypoplastisches Stoffmodell beschrieben, welches die rheologischen Eigenschaften des Baugrunds erfaßt. Die Prognosetauglichkeit des Modells wird durch eine Simulation eines in Oslo durchgeführten Feldversuchs einer einzelnen Schlitzwandlamelle dargestellt. Die Berechnungsergebnisse dokumentieren, daß der schrittweise Herstellungsvorgang der Schlitzwand einen nachhaltigen Einfluß auf das Spannungsniveau des angrenzenden Bodens ausübt. Nach Fertigstellung des Schlitzwandsegmentes und der Dissipation von Porenwasserüberdrücken ergibt sich parallel zur Wand eine oszillierende Verteilung der effektiven Horizontalspannungen. Insbesondere im oberflächennahen Bereich führt der hohe Frischbetondruck zu einer anteiligen Mobilisierung des passiven Erddrucks und zu einer Erhöhung des Spannungsniveaus zu Beginn des Baugrubenaushubs. Demzufolge ist zu erwarten, daß unter Berücksichtigung des Herstellungsvorgangs der Schlitzwand größere Wand- und Bodenverformungen infolge des Baugrubenaushubs gegenüber einer konventionellen Simulation prognostiziert werden.