Bruchverhalten von Winkelstützmauern – Boden/Wand-Interaktion (Stützmauern 2)

• Forschungsstelle: BAV
• Projektnummer: AGB 2015/029

Schlüsselwörter (Englisch)

Failure Behaviour of Cantilever Retaining Walls - Soil-Retaining Wall Interaction

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Eine in den vergangenen Jahren vom Bundesamt für Strassen durchgeführte Pilotstudie hat Schwierigkeiten und Unsicherheiten bei der Zustandserfassung und -beurteilung von Winkelstützmauern aufgezeigt. Als wichtige Ursache dieser Unsicherheiten wurde die Bewehrungskorrosion, welche zu einem potentiellen spröden Versagen führen könnte, erkannt. Da die Erddrücke welche auf eine Stützmauer wirken von der Deformation der Wand abhängen ist die Beurteilung der Sicherheit von Wänden mit korrodierter Bewehrung ein schwieriges statisch unbestimmtes Randwertproblem und die erfolgreiche Lösung dieses Problems hängt stark von einer realistischen Modellierung des Bodenverhaltens ab.
Zu diesem Zeitpunkt kann nicht mit Sicherheit beurteilt werden ob die Abnahme der Erddrücke infolge zunehmender Deformation einer korrodierten Stützmauer unweigerlich zu einem spröden Bruchverhalten führen wird und wie gross das Verformungsvermögen der Mauer sein wird. Grosse Unsicherheiten bestehen insbesondere bezüglich der Entwicklung der Erddrücke mit zusätzlicher korrosions-induzierter Deformation, welche zu einer Abnahme der Wandsteifigkeit sowie Fliessen und Bruch der Bewehrung führen kann.
Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts ist ein verbessertes Verständnis sowie die Quantifizierung der Erddruckentwicklung bei Winkelstützmauern durch eine Kombination numerischer und analytischer Methoden sowie physikalischen Modellversuchen. Das erarbeitete Wissen soll zu praktisch anwendbaren Kriterien für die Beurteilung der Boden-Wand Interaktion führen.

Projektziele (Deutsch)

Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts ist es ein verbessertes und v.a. quantitatives Verständnis der Erddruckeinwirkung auf Winkelstützmauern. Dabei ist die Entwicklung des Erddrucks auf durch Bewehrungskorrosion bereits geschwächte Mauern von besonderem Interesse. Solche Untersuchungen erfordern ein vertieftes Verständnis der initialen Bedingungen, des mechanischen Bodenverhaltens und der Deformationsmechanismen der Mauer sowie des anstehenden Bodens. Dieses vertiefte Verständnis soll durch eine Kombination von numerischen und analytischen Methoden sowie physikalischen Modellversuchen erarbeitet werden. Das resultierende Wissen soll im Weiteren zu praktisch anwendbaren Kriterien für die bessere Zustandsbeurteilung von bestehenden Winkelstützmauern überführt werden.