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Detailergebnis zu DOK-Nr. 51501

Die Bemessung von Böschungssicherungen mit Pflanzen

Autoren	B. Schuppener
Sachgebiete	7.5 Rutschungen, Erosion, Böschungssicherung, Stützmauern

Geotechnik 24 (2001) Nr. 3, S. 175-185, 14 B, 3 T, 6 Q

Der erste bodenmechanische Ansatz zur Berücksichtigung des Beitrags von Pflanzen bei der Stabilisierung von Böschungen beschrieb die Bewehrungswirkung der Pflanzen mit einem Coulomb'schen Reibungsansatz. In der Zwischenzeit ist eine Reihe von Modell- und Feldversuchen zur Bestimmung des Tragverhaltens von Pflanzen durchgeführt worden. Die Untersuchungen zeigen, dass nicht die Festigkeit des Pflanzenmaterials, sondern der Ausziehwiderstand der Pflanzen beziehungsweise die Verbundfestigkeit zwischen Pflanzen und Boden der maßgebende Parameter für eine Bemessung ist. Die Verbundfestigkeit im noch unbewurzelten Zustand wird vor allem durch die Dichte des Bodens bestimmt. Wegen der unregelmäßigen Geometrie der Pflanzen streut die Verbundfestigkeit verhältnismäßig stark, sodass der Einfluss der Normalspannung auf die Verbundfestigkeit darin untergeht. Aus diesem Grund wird abweichend vom ursprünglichen Reibungsansatz vereinfachend eine konstante Verbundfestigkeit beim Bemessungsmodell angesetzt. Durch die Bewurzelung der Pflanzen steigt die Verbundfestigkeit im Lauf der Jahre auf den vier- bis fünffachen Wert an. Zwei Bemessungsmodelle werden untersucht: ein Starr-Körper-Bruchmechanismus mit einer geraden Bruchfläche und ein Zwei-Körper-Bruchmechanismus. Daraus werden auf Grundlage des Teilsicherheitskonzepts Formeln zur Bemessung der Böschungssicherung im Hinblick auf die Zahl, Länge und Dicke der einzulegenden Pflanzen abgeleitet. Damit steht ein durch Versuche abgesichertes, bodenmechanisches Bemessungsverfahren zur Verfügung, mit dem die stabilisierende Wirkung der Pflanzen als Böschungssicherung berücksichtigt werden kann.