Zum Kontaktverhalten zwischen suspensionsgestützten Ortbetonwänden und dem anstehenden Boden

Eingangsparameter für analytische und numerische Berechnungen eines Baugrubenverbaus ist der Wandreibungswinkel. Dieser beschreibt die Fähigkeit, wieviel Schubspannungen aus dem Boden an der Grenzfläche Boden-Verbauwand von der Verbauwand bei einer vorgegebenen Normalspannung aufgenommen werden können. Die national gültigen Normen und Empfehlungen geben für Berechnungen im GZ1 einen Wandreibungswinkel von |δ| ≤ &phis;/2 vor. Für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit GZ2 hat sich die Methode der Finiten Elemente etabliert. Mit zunehmender Verfeinerung der Berechnungen stellt sich somit die Frage, ob der Ansatz von |δ| ≤ &phis;/2 noch zutreffend ist.
Bei der Herstellung von Schlitzwänden sowie von unverrohrten Bohrpfahlwänden erfolgt der Bodenaushub im Schutze einer Stützflüssigkeit aus Wasser und Bentonit. Nach Erreichen der Schlitzendtiefe wird im Kontraktorbetonverfahren die Stützsuspension von unten nach oben verdrängt. Dabei können Reste der Suspension oder des entstehenden Filterkuchens in der Kontaktfläche Boden-Verbauwand verbleiben und den Wandreibungswinkel beeinflussen.
In-situ-Proben des Filterkuchens einer Schlitzwandbaugrube zeigten, dass die Filterkuchenfestsubstanz ein Gemisch aus Bentonit und dem anstehenden Boden ist. Durch die Aushubarbeiten vermischt sich der anstehende Boden mit der Suspension, wobei die feinen Kornfraktionen durch die Fließgrenze der Suspension in Schwebe gehalten werden. Der durch den Filtrationsprozess an der Erdwandung entstehende Filterkuchen kann daher nicht mehr als Schmierschicht aus Bentonit bezeichnet werden, sondern besitzt eine beachtliche Scherfestigkeit.
Dieser Beitrag stellt Ergebnisse von Baustellen- und Laboruntersuchungen zur Beschaffenheit des Filterkuchens und zur Ermittlung des Kontaktverhaltens des Boden-Schlitzwand-Systems vor.