Grossmassstäbliche Untersuchungen zur hydraulischen Stabilität geotextiler Sandcontainer unter Wellenbelastung

Grossmassstäbliche Untersuchungen zur hydraulischen Stabilität geotextiler Sandcontainer unter Wellenbelastung

Oumeraci, H.
Bleck, M.
Hinz, M.
Kübler, S.

Rijkswaterstaat

KWP-collection

2001-12-01

Im Rahmen des in diesem Bericht beschriebenen Projektes konnte der Wissensstand im Hinbliek auf die Bemessung geotextiler Sandcontainer auf Wellenbelastung wesentlich verbessert werden. Daraus konnten praktische Formeln und Empfehlungen für die Bemessung von Dünenbarrieren, die sich an der Geometrie von Glowe bzw. Rerik orientieren, abgeleitet werden. Hierzu wurde zuerst das bekannte Wissen zum Thema im Hinblick auf die zu untersuchende Fragestellung zusammengestellt (Abschnitt 2). Dabei wurde in einen für die Bemessungspraxis relevanteren parameterorientierten Teil (Abschnitt 2.3.2) und einen prozeBorientierten Teil unterschieden (Abb.7). Der prozeBorientierte Teil der Untersuchungen (Abschnitt 2.3.3) ist dabei insofem von Bedeutung, als daB er die vor, an und in der Dünenbarriere ablaufenden Prozesse erklärt, was bei der Übertragung der hier gewonnenen Erkenntnisse bei anderen Rahmenbedingungen von groBer Bedeutung ist. Aus den Erkenntnissen beider Teile der Untersuchungen konnten die am stärksten belasteten Bauwerksteile identifiziert werden, denen bei der Bemessung und bei der Ausführung eine erhöhte Aufmerksamkeit zu schenken ist. Im Detail sind dies die Sandcontainer, die knapp unterhalb des Ruhewasserspiegels sowie auf der Krone liegen. Hierzu wurden die Prozesse aufgezeigt, die die Belastung in diesen beiden Bereichen verursachen. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen und den am LeichtweiB-Institut durchgeführten kleinmaBstäblichen Modellversuchen, bei denen eine erhöhte Parametervariation vorgenommen wurde (OUMERACI et al.; 2002b), wurden die groBmaBstäblichen Modellversuche im GroBen Wellenkanal des Forschungszentrums Küste geplant und durchgeführt (Abschnitt 3). Hauptaugenmerk lag dabei auf der Lagestabilität der geotextilen Sandcontainer unter Wellenbelastung, wofür Versuche an möglichst groBen Sandcontainem (1501 Volumen) durchgeführt wurden, urn die MaBstabseffekte so klein wie möglich zu halten. Diese MaBstabseffekte, die auch im Schriftturn erläutert werden, sind dabei sowohl im Vergleich zu den kleinmaBstäblichen Versuchen am LWI als auch im Vergleich zu den Ergebnissen mit der zweiten am GWK eingesetzten SandcontainergröBe (25 I) deutlich geworden. Die kleineren Container verhielten sich aufgrund des in Relation zur ContainergröBe gröberen Sandes stabiler als die gröBeren Container. Die Ergebnisse mit den groBen 150 I Containem (Abb.33) sind deshalb als für die Bemessung relevant heranzuziehen, da der GröBenunterschied zwischen diesen Containem und den später in der Natur eingesetzten Containem so auf ein Minimum reduziert wird. Entsprechend der Erkenntnisse des Schrifttums, die durch die Versuchsauswertung bestätigt werden konnten, ist bei der Bemessung eine Unterteilung in Kronen- und Böschungselemente vorzunehmen. Die Belastung der Kronenelemente erfolgt dabei direkt durch den Schwall der auftreffenden Welle, während für die Belastung der Böschungselemente ein Porenwasserüberdruck im Bauwerksinneren verantwortlich ist, der sich nur zeitverzögert zum äuBeren Gegendruck der Wellen abbaut.

Geocontainer
Geotextile

TPG192700

http://resolver.tudelft.nl/uuid:53fd897e-56b0-49f1-9223-4dd8e8390ec1

TU Braunschweig, Leichtweiss Institut

Hydraulic Engineering Reports

report

(c) 2001 Staatliches Amt für Umwelt und Natur, Rostock