Böschungen und konstruktive Hangsicherungen : Systematik, Entwurf, Berechnung und Konstruktion

Abstract

Die gegenständliche Arbeit gibt einen praxisorientierten Überblick über die Möglichkeiten zum Entwurf, zur Berechnung und zur Ausführung von freien Böschungen sowie von Stützkonstruktionen zur Böschungs- und Hangsicherung. Ausgehend von einer Systematisierung der Böschungs- und Hangsicherungen werden zunächst die allgemeinen Entwurfs- und Berechnungsgrundlagen kurz erläutert. Dabei werden Belastungs- und Widerstandsansätze, die notwendigen Nachweisverfahren und die wesentlichen Berechnungsverfahren behandelt. Ein Abschnitt dieses Kapitels ist den normativen Berechnungs- und Bemessungsgrundlagen gewidmet; darin wird insbesondere auf den derzeitigen Stand der Umsetzung europäischer Normen auf nationaler Ebene im Hinblick auf die Einführung des Eurocode 7 eingegangen.<br />In den nachfolgenden Kapiteln werden die verschiedenen Möglichkeiten der Böschungsausführung bzw. Böschungs- und Hangsicherung im Detail behandelt. Der Abschnitt "Freie Böschungen" umfasst neben Empfehlungen zur Vordimensionierung von ungesicherten Böschungen auch eine ausführliche Erläuterung der verschiedenen Möglichkeiten zur rechnerischen Standsicherheitsuntersuchung. Bei den "Ingenieurbiologische Bauweisen" wird kurz auf die Möglichkeiten zur Böschungs- und Hangstabilisierung mit naturnahen Methoden eingegangen.<br />In den Kapiteln "Konstruktive Böschungssicherungen", "Stützbauwerke" und "Sonstige Stützbauwerke" werden die wesentlichen Merkmale der verschiedenen Bauweisen, deren Tragwirkung sowie die jeweiligen speziellen Entwurfs- und Berechnungsgrundlagen erklärt.<br />Zum besseren Verständnis werden für ausgewählte Bauweisen Berechnungsbeispiele angeführt. Anhand von Vergleichsberechnungen werden die Unterschiede zwischen den einzelnen Berechnungsverfahren aufgezeigt.<br />Die Böschungs- und Hangstabilisierung durch Entwässerung wird in einem gesonderten Kapitel behandelt. Darin wird auch auf Entwässerungseinrichtungen bei Stützkonstruktionen eingegangen. Abschließend wird die Möglichkeit der Erdwärmenutzung mit Stützkonstruktionen anhand von konkreten Ausführungsbeispielen kurz erläutert.

This thesis provides a practical overview about the design, calculation and construction of slopes, with respect to slope stabilization and retaining structures.<br />The first chapter deals with general design and calculation principles, including the evaluation of loads and resisting forces, essential calculation methods and safety concepts. In particular, the current state of the national implementation of European standards with regard to the introduction of Eurocode 7 is discussed.<br />The following chapters provide detailed information about each of the various types of engineered slopes. The discussed issues range from stability analyses for man-made slopes without additional stabilization, biotechnical stabilization, mechanical stabilization and soil nailing, to the design and calculation of shallow and deeply embedded retaining structures. A separate chapter is dedicated to stabilization of man-made and natural slopes by drainage, as well as to drainage facilities for retaining structures. For a better understanding and in order to compare different design and calculation concepts to each other the described methods are applied on selected sample calculations. Finally, the methods of using retaining structures, e.g. piles or diaphragm walls, for heat transfer from and into ground are described, which is both an effective and environmentally friendly way of heating or cooling buildings.