Vogel, Harald (2000)
Dränfähige Stabilisierungsinjektionen in erosions- und suffosionsanfälligen Lockergesteinen.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Zusammenfassung In Gebieten mit überdecktem Karst stehen die Ursachen von Schäden an Bauwerken häufig im Zusammenhang mit den Wirkungen des Wassers innerhalb der Lockergesteinsdeckschichten. Die-se Wirkungen, die zusammenfassend als hydromechanische Bodendeformationen bezeichnet wer-den und zu Materialverlagerungen aus den Deckschichten in den tieferen, kavernösen Untergrund führen, können sich unter den genannten, ganz speziellen geohydraulischen Verhältnissen in Form von Senkungen oder Erdfällen an der Geländeoberfläche äußern. Die Folgen sind häufig schwer-wiegenden Schäden an einer Bebauung. Aber nicht nur im o. g. Problembereich sind die hydrome-chanischen Wirkungen des Wassers für Schäden verantwortlich; auch in jungen fluviatilen, zu-meist geschichteten Lockergesteinsablagerungen können Erosions- und Suffosionsvorgänge zu vergleichbaren Schäden an der Oberfläche führen. Die bisher zur Verbesserung entsprechender Zustände angewandten Stabilisierungsverfahren kön-nen zwar einerseits die Stabilität des Baugrundes wesentlich verbessern; allerdings bewirken diese Verfahren andererseits gleichzeitig auch eine weitgehende Abdichtung der behandelten Bodenbe-reiche, so daß die natürliche Sicker- und Grundwasserbewegung nachhaltig beeinträchtigt wird. Die Folgen können von einer Durchfeuchtung der Bauwerksgründungen der betroffenen Bauwerke infolge eines Wasseraufstaus, bis hin zur Verschlechterung des Tragfähigkeitsverhaltens bindiger Bodenschichten infolge deren Durchfeuchtung reichen. Die entwickelten dränfähigen Stabilisierungsinjektionen basieren auf dem bekannten Joosten-Verfahren, bei dem eine Wasserglaslösung und der gelbildende Härter unmittelbar nacheinander eingepreßt wurden. Dieses Verfahren diente überwiegend zu Verfestigung des Baugrundes. Bei den daraus abgeleiteten dränfähigen Stabilisierungsinjektionen wird durch die zeitliche Tren-nung der Wasserglas- von der Härterinjektion dem Wasserglas die Möglichkeit gegeben, sich der Schwerkraft folgend nach unten auszubreiten. Dabei wird ein bestimmter Bodenbereich bis minde-stens zu seiner Feldkapazität mit Wasserglas benetzt. Das Wasserglas verdrängt bei dieser druck-losen Ausbreitung vorhandenes Porenwasser aus den Kornzwickeln und lagert sich bevorzugt selbst dort an. Die überschüssigen Lösungsanteile fließen weiter nach unten ab, wodurch der Po-renraum wieder weitgehend frei wird. Durch Reaktion mit dem nach der Ausbreitungszeit nachge-preßten Härter entsteht ein wasserunlösliches Silikatgel, das dann bevorzugt in den Kornzwickel entstanden ist und eine nachträgliche silikatische Verkittung, d. h. eine Verstärkung der Korn-zu-Korn-Kontakte bewirkt. Die verbleibende Durchlässigkeit ist naturgemäß wesentlich höher als bei einer vollständigen Po-renfüllung durch Silikatgel. Dies bedeutet, daß die natürliche Wasserbewegung im Untergrund in geringerem Maß gestört wird. Da das Verfahren genau dort ansetzt, wo die eigentlichen Scha-densprozesse ablaufen, ist es zudem als bauwerkschonend anzusehen. Mit der vorliegenden Arbeit wurden für das Verfahren die Grundlagen der Bemessung und Leistungsbewertung geschaffen.

Frage zum Eintrag

Redaktionelle Details anzeigen