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Workshops

Die Veränderung der Standsicherheit
von Seedeichbinnenböschungen

Dipl.-Ing. R. Weißmann

Institut für Grundbau und Bodenmechanik, Felsmechanik und Tunnelbau Universität Essen, Fachbereich Bauwesen

Inhalt

Aufgrund von Klimaveränderungen steht zu befürchten, daß der Meereswasserspiegel in den nächsten hundert Jahren schneller ansteigt, als bisher angenommen wurde. Der säkulare Meeresspiegelanstieg soll demnach statt bisher zwischen 20 – 30 cm ca. 1,0 m betragen. Für die Küstenschutzdeiche, die nach heutiger Planung für eine Überlaufwassermenge von lediglich 2% des Wellenauflaufs bemessen wurden, ergibt sich bei einem höheren Meereswasserspiegel eine deutlich höhere Belastungssituation. Da das Anheben der Deichhöhen auf ganzer Front einen erheblichen materiellen Aufwand darstellt und auch die Durchführung mit Schwierigkeiten verbunden ist, (die Erhöhung bedingt bei gleichen Böschungsneigungen einen Landverbrauch, entweder auf der Wasserseite, auf der häufig dem Naturschutz unterstellte Flächen liegen, oder auf der Landseite, auf der die Eigentümer auf die Nutzung verzichten müssen, bzw. existierende Bauwerke die Verbreiterung der Grundfläche einschränken), stellt sich die Frage nach den vorhandenen Standsicherheitsreserven bzw. wieviel Wellenüberlauf kann ein nach heutigen Maßstäben gebauter Seedeich vertragen, bevor er versagt.

Die Standsicherheit von Seedeichen wird neben der Belastung durch Wellenschlag, Wellenauflauf und Wellenüberlauf in einem hohen Maße durch die bodenmechanischen Eigenschaften der Abdeckschicht bestimmt. Dabei besitzt gerade die Durchlässigkeit des Bodens entscheidenden Einfluß auf die zeitliche Entwicklung der Festigkeit des Bodens, die mit zunehmendem Wassergehalt abnimmt. In Untersuchungen zu den Ursachen von Deichbrüchen hat sich gezeigt, daß das Versagen des Deiches häufig auf ein vorhergehendes Versagen der Binnenböschung zurückzuführen ist.

Aufgrund der Belastung durch Wellenüberlauf können drei verschiedene Mechanismen zum Versagen der Binnenböschung führen. Durch das Überströmen von Wasser wird die Böschungsoberfläche durch Schubspannungen belastet und kann infolge von Erosion versagen. Weitere Versagensformen stellen der Böschungsbruch wie auch das hangparallele Versagen der Böschung dar, wobei das hangparallele Versagen aufgrund des gleichmäßigen Vorrückens der Infiltrationsfront bei den langgestreckten Seedeichbinnenböschungen eher auftritt. Über die Bestimmung der kritischen Eindringtiefe, bis zu der die Festigkeit des Bodens durch die im Verlauf der Infiltration entstehenden Wassergehaltsveränderungen reduziert wurde, läßt sich ein Zeitraum ermitteln, innerhalb dessen die Böschung versagt. Damit kann die Veränderung der Standsicherheit von Seedeichen bei Wellenüberlauf erfaßt und eine Ermittlung der Reserven vorgenommen werden.

Derzeit finden zu diesem Thema auch Großversuche im GWK des Franzius-Instituts in Hannover statt.

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