Numerische Untersuchungen zur Definition von Kastenfangedämmen

Fangedämme in Zell‐ und Kastenform dienen als temporäre Konstruktion zur Umschließung von großräumigen Baugruben oder als dauerhafte Bauwerke für Ufereinfassungen und Molen. Kastenfangedämme bestehen aus zwei gegenseitig verankerten und parallel angeordneten Spundwänden, zwischen denen sich Füllboden befindet. Häufig sind Kastenfangedämme einseitig belastet und dienen dazu, große Horizontalbelastungen wie Wasserüberdrücke, Stoß‐ oder Erddrucklasten aufzunehmen. In den Empfehlungen des Arbeitsausschusses Ufereinfassungen [1] sind Angaben zur Bemessung von Fangedämmen zu finden, wobei diese primär auf den Untersuchungen von [2] beruhen. Beim Standsicherheitsnachweis der Kastenfangedämme wird gemäß [1] von einem kompakten Bodenblock zwischen den gegenüberliegenden Fangedammwänden ausgegangen. Wann zwei gegenüberliegende Wände jedoch als Kastenfangedammkonstruktion zu verstehen sind, wird in [1] nicht explizit definiert. Um Geltungsbereiche für Kastenfangedämme zu definieren, wurden für den vorliegenden Artikel umfangreiche numerische Untersuchungen im Gebrauchstauglichkeitszustand durchgeführt.

Cofferdams in cell and box form serve as temporary structures for enclosing large excavation pits or as permanent structures for bank reinforcements and breakwaters. Box cofferdams consist of two mutually anchored and parallel sheet pile walls, with fill material in between. Box cofferdams are often subjected to unilateral loads and are designed to withstand large horizontal forces such as water pressures, impact loads, or earth pressures. The recommendations of the Working Committee on Bank Reinforcements [1] provide guidelines for the design of cofferdams, primarily based on the studies by [2]. In the stability verification of box cofferdams, according to [1], it is assumed that a compact soil block exists between the opposing cofferdam walls. However, [1] does not explicitly define when two opposing walls are considered a box cofferdam structure. To define the applicability ranges for box cofferdams, extensive numerical investigations in the serviceability state were carried out for this article.