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Vorbereitung von Großversuchen an Stützkonstruktionen aus Gabionen

BASt-Bericht B 147

Jürgen Blosfeld, Esther Schreck, Wilhelm Decker, Felix Wawrzyniak, Bundesanstalt für Straßenwesen
107 Seiten
Erscheinungsjahr: 2019
Preis: 0,00 €

Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.

Bei Stützkonstruktionen aus Gabionen fehlt bisher ein realitätsnahes, rechnerisches Nachweisverfahren für den Nachweis des Versagens eines einzelnen Elementes (Bestandteil der sogenannten „inneren Standsicherheit“). Daher wurden in Anlehnung an die Empfehlungen aus dem Projekt FE 15.0559/2012/ MRB [2] drei Belastungsversuche an einzelnen Gabionen durchgeführt. Die Gabionen mit den Abmessungen von 1 x 1 x 1 Meter wurden unter Zuhilfenahme von Vliesbahnen mit einem enggestuften Fein- bis Mittelsand gefüllt, mit einer Stahlrahmenschalung u-förmig umstellt und schließlich stufenweise mit einer zentrischen Vertikalkraft belastet. Bei den Versuchen wurden die Kräfte in den Drahtkörben, die Erddruckspannungen in der Sandfüllung sowie die äußeren Verformungen der Gabionen und der Stahlrahmenschalung messtechnisch erfasst und ausgewertet.

Durch das aktuelle AP-Projekt wurde ein geeignetes Konzept für die Durchführung und die Auswertung derartiger Belastungsversuche an einzelnen Gabionen (Tastversuche) entwickelt. Zusätzlich konnten für das Tragverhalten von Gabionen wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden. Die beispielhafte Anwendung von bekannten Näherungslösungen für den Nachweis des Versagens eines einzelnen Elementes hat ergeben, dass keine der Näherungen das festgestellte Tragverhalten von Gabionen beziehungsweise die ermittelten Versuchsergebnisse in ihrer Größenordnung abzubilden vermag. Außerdem hat sich gezeigt, dass die für die Näherungslösungen angesetzten statischen Systeme teilweise diskussionswürdig sind. Die in diesem Zusammenhang mitgeteilten Ergebnisse sind allerdings als Zwischenstand zu verstehen, da sie bisher nur auf einer geringen Anzahl von Versuchen basieren und sich ferner gezeigt hat, dass die Sandfüllung inklusive Vliesauskleidung in Teilen zu einem anderen Tragverhalten geführt hat als von einer üblichen Füllung mit Gestein zu erwarten ist.

Aus diesem Grund wird empfohlen, die Belastungsversuche an einzelnen Gabionen mit einer Füllung aus Gestein fortzusetzen. Das entwickelte Konzept für die Belastungsversuche kann hierfür grundsätzlich beibehalten werden. Im Detail wurden Empfehlungen für die Auswahl und den Einbau der Materialien sowie die Anpassungen der messtechnischen Ausstattung gegeben. Sofern sich durch die Auswertung dieser Versuche die bekannten Näherungslösungen, insbesondere der durch das Projekt FE 15.0559/2012/MRB favorisierte Vorschlag von WEBER (enthalten in [2]), eindeutig bewerten und gegebenenfalls weiterentwickeln lassen, können die geplanten Belastungsversuche an Stützkonstruktionen aus Gabionen (Großversuche) vorbereitet werden.

Preparation of large-scale tests on gabion support structures

For supporting structures made of gabions, a realistic, computational verification method for the failure of a single element (part of the so-called “internal stability”) is currently lacking. Therefore, based on the recommendations from the project FE 15.0559/2012/MRB [2], three load tests were carried out on individual gabions. The gabions with the dimensions of 1 x 1 x 1 meter were fitted with a lining of non-woven fabric and filled with narrow-graded fine to medium sand. The gabions were then surrounded by U-shaped steel frame formwork and loaded stepwise with a centric vertical force. During the tests, the forces in the wire baskets, the earth compressive stresses in the sand filling, and the external deformations of the gabions were measured and evaluated.

The current project lead to a suitable concept for carrying out and evaluating such load tests on in­dividual gabions. In addition, valuable insights into the load-bearing behaviour of gabions were gained. The exemplary application of known approximate solutions for the verification of the failure of a single element has shown that none of the approximations is able to reproduce the determined load-bearing behaviour of gabions or the determined test results in their order of magnitude. In addition, it has been shown that the static systems used for the approximation solutions are partly worth discussing. However, the results communicated in this context are to be understood as an intermediate result, since they have so far only been based on a small number of tests and it has also been shown that the sand filling including the non-woven fabric lining has led in parts to a different load-bearing behaviour than can be expected from a normal filling with rock.

For this reason, it is recommended to continue the load tests on individual gabions with a rock filling. The concept developed for the load tests can basically be retained for this purpose. In detail, recommendations were given for the selection and the installation of the material as well as the adjustments of the measuring equipment. Provided that the evaluation of these tests allows a clear evaluation and, if necessary, further development of the known approximate solutions, in particular the WEBER proposal favoured by the project FE 15.0559/2012/MRB (contained in [2]), the planned load tests on supporting structures made of gabions (large-scale tests) can be prepared.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
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    Fax: 02204 43-2550
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  • Berichte zum Download

    Die Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen stehen ab dem Jahrgang 2003 zum Teil als kostenfreier Download im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.