Zur inneren Standsicherheit eines Fangedamms

Auf der Grundlage der Erkenntnisse aus bodenmechanischen Modellversuchen werden die Gleitflächen identifiziert, die bei einem “inneren” Versagen des Bodenfüllkörpers eines Fangedamms auftreten. Hieraus wird ein neues Verfahren zum Nachweis der inneren Standsicherheit des Bodenfüllkörpers hergeleitet. Die Vorstellung über die Entwicklung der Gleitflächen und damit auch das Nachweisverfahren weichen von denjenigen der Empfehlungen des Arbeitsausschusses Ufereinfassungen (EAU, 2004 [3]) ab, die vorschreiben, für den Nachweis der inneren Standsicherheit des Bodenfüllkörpers einerseits den Aufbruch des Bodens nach oben und andererseits die Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge zu untersuchen. Wird die im Grenzzustand der Tragfähigkeit im Bodenfüllkörper entstehende Gleitflächenschar und das hieraus entwickelte Nachweisverfahren nach Diskussion in den Fachgremien akzeptiert, kann die luftseitige Spundwand eines Fangedamms auf den aktiven Erddruck bemessen werden und muss nicht den nach EAU anzusetzenden 1,25-fachen aktiven Erddruck aufnehmen. Bei Ansatz eines dem inneren Gleitversagen entsprechenden Teil sicherheitsbeiwerts für den Bodenwiderstand ist die für eine ausreichende innere Standsicherheit des Bodenfüllkörpers erforderliche Breite des Kastenfangedamms nach dem vorgestellten Ansatz in der Regel kleiner als diejenige, die auf der Grundlage des Nachweises der Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge gemäß EAU berechnet wird.

The inner stability of a coffer dam.
Based on the findings from geotechnical model tests, those sliding surfaces are identified, that occur related to the “inner” failure of the soil filling of a coffer dam. Herefrom, a new approach for the verification of the stability of the soil filling is derived. The idea of the development of the sliding surfaces in the ultimate limit state (and therefore also the verification procedure) diverges from the one described in the “Recommendations of the Committee for Waterfront Structures Harbours and Waterways” (EAU, 2004 [3]). If the approach presented in this paper will be accepted after discussion in professional circles, the design of coffer dams could be carried out in a different (and in most cases more cost-effective) way. For example, the downstream wall of the coffer dam could be designed for active earth pressure (according to the rules of the EAU, the 1,25-fold active earth pressure has to be used). If the “inner” failure of the soil filling is regarded as a sliding problem (taking in account the respective partial safety factors) the necessary width of cofferdam (to ensure the inner stability of the soil filling) calculated from the approach presented will be smaller compared to the width that is required in compliance with the EAU.