Geogitter zur Sicherung von oberflächenparallelen Systemen

Geogitter im Böschungsbau? Viele Bauanwendungen die flächige Abdichtungselemente wie Kunststoffdichtungsbahnen oder Bentonitbahnen an Böschungen enthalten, zeigen aufgrund der geringeren Scherparameter zwischen Dichtungselement und Abdeckboden keine ausreichende Gleitsicherheit gegen das Abrutschen. Um hier Stabilität in dieser potenzielle Gleitfuge zu erreichen, werden zur Sicherung uniaxiale Geogitter verwendet. Die Geogitter liegen hier auf dem Abdichtungselement und unterhalb des Abdeckbodens, sodass die hangabtreibenden Kräfte des Oberbodens durch Zugspannungen in das Geogitter übertragen werden. Das Geogitter selbst leitet diese Kräfte in einen statisch dimensionierten Verankerungsgraben am Abschluss der Böschung ein. Typische Anwendungsbereiche sind Regenrückhaltebecken, Oberflächenabdichtungssysteme, Abdichtungsmaßnahmen für technische Erdbauweisen (MTS E) und Abdichtungsmaßnahmen im Bereich der Richtlinien für den Straßenbau in Wasserschutzgebieten (RiStWag). Hierbei erfolgt der Einsatz von uniaxialen Geogittern mit Zugfestigkeiten, die überwiegend im Bereich von 40-200 kN liegen. Die Dimensionierung der Geogitter ist abhängig von der Böschungslänge, der Mächtigkeit des Abdeckbodens, der inneren Scherfestigkeit und der Drainagefähigkeit. Insgesamt zeichnen sich als Erfahrungswerte aus der Praxis bei einer Mächtigkeit eines Abdeckbodens von 0,5 m folgende Dimensionierungsbereiche für Böschungsbereiche bei 1:1,5 ab:

Böschungslängen bis 2-4 m: Kurzzugfestigkeit ca. 40 kN/m
Böschungslängen von 4 m bis 6 m: Kurzzugfestigkeit ca. 100 kN/m
Böschungslängen von 6 m bis 15 m: Kurzzugfestigkeit ca. 200 kN/m
Böschungslängen von 15 m bis 20 m: Kurzzugfestigkeit ca. 400 kN/m

Natürlich unterliegen diese Werte Schwankungen und dienen nur zur ersten Orientierung im Rahmen von Planungsphasen.

Kritisch entwickeln sich solche Systeme, wenn der Abdeckboden sowohl eine geringe Mächtigkeit als auch eine geringe Wasserdurchlässigkeit aufgrund hoher Schluff- und Feinsandanteile aufweist. Sollte keine ausreichende Vegetation vorhanden sein, gelangt Sickerwasser sehr schnell auf den Abdichthorizont und sorgt für eine steigende Sickerlinie. Diese kann zu geänderten Konsistenzgrenzen und zum Versagen des Bodens führen. In diesen Fällen muss zur Erlangung der Standsicherheit des Systems auf die Geogitterlage eine Entwässerungsschicht (z. B. 2-8 mm Splitt) oder eine Entwässerungsmatte eingesetzt werden.

Positiv auf das System wirken sich folgende Faktoren aus: Ein drainagefähiges gut abgestuftes Oberbodenmaterial, maximale Abdeckmächtigkeiten von ≤ 80 cm, ein aufgebrachtes Erosionsschutzelement und eine durchgehende Vegetation. Ebenso empfiehlt es sich ein strukturiertes Abdichtungselement in Form einer Kunststoffdichtungsbahn (KDB) oder Bentonitmatte einzusetzen. Diese zeigen auf der Oberfläche eine dreidimensionale Struktur in Form von Erhebungen und bewirken eine Verzahnung mit dem Abdeckmaterial, sodass ein guter Kontaktreibungswinkel erreicht werden kann.

Der Nachweis der Systeme ist in den Empfehlungen zur Bewehrung von Geokunststoffen (EBGEO) in Kapitel 8 unter „Bewehrungen oberflächenparalleler Systeme" geregelt.