Böschungssicherungen werden zunehmend wichtig. Bauland ist knapp und teuer, unsere Städte und Dörfer werden dichter, unser Boden stellt aber auch ein nicht reproduzierbares Gut dar, sodass ein schonender Umgang notwendig wird. Unsere Bauwerke müssen auch immer öfters in die Höhe, aber auch in die Tiefe, wachsen. Im Großen und Ganzen werden folglich tiefere Geländeanschnitte und anspruchsvollere Baugrubensicherungen notwendig. Im hügeligen oder gebirgigen Gelände sind Geländeanschnitte sowie Baugrubensicherungen ohnehin essenziell, um im geneigten Gelände zu bauen. Nicht zuletzt beim Verkehrswegebau, der sich im hügeligen Gelände seinen Weg durch Hügel und Gebirge graben muss.
Böschungen werfen immer komplexe geotechnische Fragestellungen auf. Die geotechnischen Unsicherheiten und Risiken, die sich im ebenen Baugrund ergeben, sind geringfügig im Vergleich zu mehr oder weniger steilen Böschungen im geneigten Gelände, wo ganze Hänge zu versagen drohen und in hohem Maße von natürlichen Zusammenhängen sowie von der Witterung und Unterspülung abhängen.
Wenn es die Umstände zulassen – die Geotechnik, die Lasten, die Böschungsneigungen sowie die Verfügbarkeit an Raum – und sich die geotechnischen Nachweise ausgehen, stellen freie Böschungen die effizienteste und nachhaltigste Lösung dar. Dass das vielfach nicht möglich ist, liegt auf der Hand. Ist nämlich die Geländeneigung größer, sind die Lasten höher, ist der hydrogeologische Kontext problematisch oder reicht der verfügbare Raum nicht aus, müssen es größere Eingriffe in die Böschung sein, um die Standfestigkeit herzustellen. Unter Zuhilfenahme komplexer technischer Hilfestellungen sind dann steile bis senkrechte Wandverbauungen notwendig.
Aber auch abseits von baulichen Eingriffen stehen unsere natürlichen Hänge vielfach in einem wenig stabilen Gleichgewicht, das durch klimatische Einflüsse und Witterungseinflüsse aus dem Gleichgewicht gebracht wird. Dazu zählen Auflockerung, Verwitterung, Durchnässung oder Belastung. Die geotechnischen Versagensmechanismen werden dann als Böschungsbruch, Geländebruch oder Grundbruch klassifiziert.
Der Böschungsbruch bezeichnet das Abrutschen eines Gleitkörpers sobald die Scherfestigkeit des Bodens in einer Gleitlinie überschritten ist. Der Geländebruch bezeichnet ebenso das Abrutschen eines Gleitkörpers, allerdings im Kontext eines Stützbauwerkes, also einer Stützwand oder einer Verbauwand. Der Geländebruch tritt ebenso ein, sobald die Scherfestigkeit im Boden entlang einer Gleitlinie überschritten ist, insofern dadurch ein Versagen des Stützbauwerkes entsteht, allerdings ergeben sich durch das Stützbauwerk komplexere Widerstände. Ein Grundbruch bezeichnet hingegen das Versagen des Bodens unter einem Fundament und wird bei jedem Gründungselement geführt. Im Rahmen der Berechnung von Böschungsbrüchen und Geländebrüchen stehen verschiedene geotechnische Methoden mit geraden, kreisförmigen oder blockartigen Gleitlinien zur Verfügung.
Die Faktoren, die die Hangstabilität bedingen, sind daraus folgend: Neigung, Höhe, Exposition, Morphologie, geologische und geotechnische Gegebenheiten sowie die Vegetation. Hinzu kommen externe Ursachen wie Erdbeben, Temperatur- und Frostverwitterung sowie Auflasten.
Eingriffe zur Böschungssicherung sind:
- Vorkehrungsmaßnahmen: Entwässerung sowie ingenieurbiologische Maßnahmen;
- Konstruktive Böschungssicherung: Böschungsverkleidungen zum Schutz gegen Erosion, vorgelagerte Wände zur Erhöhung der Standsicherheit.
Der nachhaltige Umgang mit dem Boden in der Geotechnik ist immer eine komplexe Angelegenheit. Die Fragestellung ist vielfach, ob konzentrierte Eingriffe mit hoher technischer Komplexität oder moderate flächendeckende Eingriffe als nachhaltiger zu bewerten sind. Diese Frage ist nicht immer einfach zu beantworten. Weiß man, dass unsere Böden komplexe Ökosysteme sowie ein knappes Gut sind, dann sind vielfach konzentrierte lokale Eingriffe vorzuziehen. Die Fragestellung stellt sich aber in jedem Kontext neu.
Was wichtiger ist, ist das Bewusstsein für minimalistische konstruktive Eingriffe in den Boden und Baugrund, um effizienter, schonender und sensibler zu bauen.
Literatur:
[1] Gerd Möller: „Geotechnik – Grundbau“, Ernst und Sohn Verlag, Hoboken 2016
[2] Wolfgang Dachroth: „Handbuch der Baugeologie und Geotechnik“, Springer Verlag, Berlin 2017
[3] Helmut Prinz und Roland Strauß: „Ingenieurgeologie“, Springer Spektrum, Berlin 2017
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