Experimentelle Untersuchungen zum Einfluss von Geogittern in ungebundenen Tragschichten

Im Bahnbau werden meist Tragschichten aus ungebundenem grobkörnigem Material zwischen dem anstehenden Untergrund und der Schotterbettung eingebaut. Diese können zusätzlich verstärkt werden. Dazu werden Geokunststoffe, insbesondere Geogitter, eingesetzt, um das Trag‐ und Systemverhalten zu verbessern. Die bisherige Reduzierung der Tragschichtdicke infolge der Geogittereinlage folgt empirischen Ansätzen. Mittels experimenteller Untersuchungen soll der Einfluss des Geogitters auf das Tragverhalten einer Tragschicht quantifiziert werden. Die Untersuchung erfolgt anhand eines skalierten Aufbaus des Tragschicht‐ und Geogittermaterials. Es wurden sowohl monotone als auch zyklische Triaxialversuche durchgeführt, um zum einen das Verhalten bis zum Bruchzustand und zum anderen das Verhalten unter zyklischen Lasten abzubilden. Bei den monotonen Triaxialversuchen wurden die Probekörper bis zum Bruch abgeschert. Hierbei konnte der positive Einfluss der Geogitter im Vergleich zu den unbewehrten Probekörpern quantifiziert werden. Da die In‐situ‐Beanspruchungen überwiegend im Gebrauchslastbereich liegen und somit der Versagenszustand nicht erreicht wird, jedoch die Beanspruchung einer hohen Lastwechselanzahl folgt, wurden zyklische Triaxialversuche angeschlossen. Dabei wurden die Probekörper zyklisch belastet, um den Einfluss des Geogitters auf die Verformungsakkumulation zu untersuchen. Im Ergebnis konnte eine Reduzierung der Verformungsakkumulation durch das Geogitter nachgewiesen werden.

In railroad construction, base layers of unbound coarse‐grained material are usually installed between the existing subsoil and the rail track. Geosynthetics, in particular geogrids, are used to improve the system behaviour. The reduction of the base layer thickness by the geogrid is based on empirical approaches. The influence of the geogrid on the load‐bearing behavior of a base course is to be quantified by experimental investigations. The investigation is performed using a downscaled base course material and geogrid. For this purpose, monotonic and cyclic triaxial tests were performed to demonstrate the failure and the cyclic loading behaviour. In the monotonic triaxial tests the specimens were sheared to failure. The positive influence of the geogrids compared to the unreinforced specimens could be quantified. Since the in‐situ stresses are mainly in the service load range and thus the failure state is not reached, but the stress follows a high number of load cycles, cyclic triaxial tests were performed. The test specimens were loaded cyclically in order to investigate the influence of the geogrid on the deformation accumulation. The cyclically loaded specimens thus show the influence of the geogrid on deformation accumulation. As a result, a reduction in deformation accumulation due to the geogrid could be demonstrated.