Skalierungseffekte bei monotoner Scherbeanspruchung von ungebundenen bewehrten Tragschichten

Durch den Einsatz von Geogittern in ungebundenen Tragschichten können die Tragfähigkeits‐ und Gebrauchstauglichkeitseigenschaften verbessert werden. Um die Tragwirkung dieses Verbundsystems zu analysieren, wurden Triaxial‐ und Rahmenscherversuche durchgeführt, in welchen die Auswirkung der Skalierung der Versuchsmaterialien Tragschichtmaterial und Geogitter unter monotoner Scherbeanspruchung untersucht wurde. Bei der Untersuchung des Systems Tragschicht – Geogitter mittels bodenmechanischer Versuche werden aufgrund der begrenzten Probenabmessungen häufig kleinere Öffnungsweiten des Geogitters und kleinere Korngrößen des Tragschichtmaterials gegenüber denen in der Baupraxis verwendet. Bei der Übertragung der Ergebnisse sind Skalierungseffekte zu beachten, welche in der vorliegenden Arbeit untersucht werden. In den Triaxialversuchen wurde das Verhältnis der Öffnungsweite des Geogitters zur Korngröße beibehalten, es wurden zwei Tragschichtmaterialien untersucht. In beiden Skalierungen führte der Einsatz von Geogittern im Tragschichtmaterial zu einer Verbesserung der Tragfähigkeit durch eine Erhöhung der maximal aufnehmbaren Spannung. In den Rahmenscherversuchen wurde das Verhältnis zwischen Öffnungsweite des Geogitters und Korngröße verändert. Die Versuche mit bewehrten Proben führten bei parallel zur Scherrichtung gewählter Anordnung des Geogitters im Scherspalt zu geringeren aufnehmbaren Scherspannungen.

The use of geogrids in unbound base layers can improve the load‐bearing capacity and serviceability properties. In order to analyze the load‐bearing effect of this composite system, triaxial and shear box tests were carried out in which the effect of scaling of the base course material and geogrid due to monotonic shear stress was investigated. When investigating the base course ‐ geogrid system using soil mechanics tests, smaller opening widths of the geogrid and smaller grain sizes of the base course material are often used compared to the base course materials used in construction practice due to the limited sample dimensions. The scaling effects must be taken into account when transferring the results, which are investigated in this study. In the triaxial tests, the ratio of the opening width of the geogrid to the grain size was maintained, two base course materials were. In both scales, the use of geogrids in the base course material led to an improvement in the load‐bearing capacity by increasing the maximum stress that can be applied. In the shear box tests the ratio between the opening width of the geogrid and the grain size was changed. The tests with reinforced specimens resulted in lower maximum shear stresses due to the placement of the geogrid in the shear gap parallel to the shear direction.