Bewertungs- und Bemessungsmethoden für die geotechnischen Nachweise bestehender Stützmauern

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: BGT_25_06A_03
• Projekttitel Englisch: Design and evaluation methods for the geotechnical assessment of existing retaining walls

Schlüsselwörter (Deutsch)

Stützmauern; FE-Analyse; Grenzwertanalyse; Nummerische Modellierung; Beobachtungsmethode.

Schlüsselwörter (Englisch)

retaining walls; FE-Analysis; limit analysis; numerical modelling; obersvational method.

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Im Rahmen des Forschungsprojekt soll ein Vorgehen und die erforderlichen Werkzeuge entwickelt werden, für eine effiziente und zuverlässige Analyse und Beurteilung von bestehenden Stützmauern. Dazu sollen in einem ersten Schritt nummerische Berechnungsmethoden und -modelle entwickelt werden zur statischen Analyse von Stützmauern, basierend auf Grenzwertbetrachtungen und Finite Elemente Modellen. Diese Modelle sollen dazu dienen, allfällige Tragsicherheitsreserven von Stützmauern zu quantifizieren und ein besseres Verständnis über deren Verformungsverhalten zu erlangen. In einem zweiten Schritt sollen die entwickelten Berechnungsmethoden angewendet werden, um das Konzept eines numerischen Avatars von Stützmauern zu entwickeln. Ein solcher Avatar soll mittels Überwachungsmessungen kalibriert und laufend angepasst werden. Dazu ist es vorgesehen, einen Pilotversuch durchzuführen, anhand von bestehenden Stützmauern. Moderne Überwachungsmessungen (z.B. Laserscans oder Drohnenaufnahmen) sollen dazu durchgefürht werden und die Daten ausgewertet und bereitgestellt werden für die Entwicklung des nummerischen Avatars. Letztendlich soll der Pilotversuch Erkenntnisse die Machbarkeit eines solchen Vorgehens liefern, sowie Erkenntnisse über eine zielgerichtete messtechnische Überwachung von bestehenden Stützmauern.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The research project aims to develop a procedure and the necessary tools for an efficient and reliable analysis and assessment of existing retaining walls. To this end, the first step will be to develop numerical calculation methods and models for the static analysis of retaining walls, based on limit analysis and the finite element method. These models will be used to quantify the safety of retaining walls and to gain a better understanding of their deformation behavior. In a second step, the developed calculation methods will be applied to develop the concept of a numerical avatar of retaining walls. Such an avatar will be calibrated and continuously adjusted using monitoring measurements. To this end, a pilot study is planned using existing retaining walls. Modern monitoring measurements (e.g., laser scans or drone measurements) will be carried out and the data will be evaluated and made available for the development of the numerical avatar. Ultimately, the pilot test should provide insights into the feasibility of such an approach, as well as insights into the targeted monitoring of existing retaining walls.

Projektziele (Deutsch)

Bei statischen Überprüfungen von bestehenden Stützmauern ist man oft mit der Ausgangslage konfrontiert, dass die normativen Nachweise mit den herkömmlichen Bemessungsansätzen nicht erbracht werden können. Das vorliegende Forschungsprojekt hat zum Ziel, ein Vorgehen zu erarbeiten, wie die Tragsicherheit von bestehenden Stüzmauern bei solchen Ausgangslagen zuverlässig beurteilt werden kann. Dazu soll ein Vorgehen und neue Berechnungsmodelle entwickelt werden, welche eine zuverlässige und effiziente Analyse von bestehenden Stützmauern ermöglichen. Zudem soll ein Vorgehen erarbeitet werden, wie moderne Überwachungsmethoden und Messdaten genutzt werden zur Entwicklung von nummerischen Avataren von bestehenden Stützmauern.

Projektziele (Englisch)

When tasked with an assessment of existing retaining walls, engineers are often confronted with a situation, where the design requirements according to the newest standarts are not fullfilled using conventional design methods. The goal of this research project is to develop a procedure and tools for an efficient and reliable assessment of existing retaining walls. For this purpose, numerical models will be developped, allowing for a more efficient and accurate assessment of retaining walls. Furthermore, the project aims to develop a procedure to use modern surveillance methods and data to develop a numerical avatar of existing retaining walls.