Experimentelle Untersuchungen zum Einfluss von Geogittern in ungebundenen Tragschichten

Abstract

Im Bahnbau werden meist Tragschichten aus ungebundenem grobkörnigem Material zwischen dem anstehenden Untergrund und der Schotterbettung eingebaut. Diese können zusätzlich verstärkt werden. Dazu werden Geokunststoffe, insbesondere Geogitter, eingesetzt, um das Trag- und Systemverhalten zu verbessern. Die bisherige Reduzierung der Tragschichtdicke infolge der Geogittereinlage folgt empirischen Ansätzen. Mittels experimenteller Untersuchungen soll der Einfluss des Geogitters auf das Tragverhalten einer Tragschicht quantifiziert werden. Die Untersuchung erfolgt anhand eines skalierten Aufbaus des Tragschicht- und Geogittermaterials. Es wurden sowohl monotone als auch zyklische Triaxialversuche durchgeführt, um zum einen das Verhalten bis zum Bruchzustand und zum anderen das Verhalten unter zyklischen Lasten abzubilden. Bei den monotonen Triaxialversuchen wurden die Probekörper bis zum Bruch abgeschert. Hierbei konnte der positive Einfluss der Geogitter im Vergleich zu den unbewehrten Probekörpern quantifiziert werden. Da die In-situ-Beanspruchungen überwiegend im Gebrauchslastbereich liegen und somit der Versagenszustand nicht erreicht wird, jedoch die Beanspruchung einer hohen Lastwechselanzahl folgt, wurden zyklische Triaxialversuche angeschlossen. Dabei wurden die Probekörper zyklisch belastet, um den Einfluss des Geogitters auf die Verformungsakkumulation zu untersuchen. Im Ergebnis konnte eine Reduzierung der Verformungsakkumulation durch das Geogitter nachgewiesen werden.