Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Zum Schutz der Umwelt werden u. a. f\u00fcr die Deponiebasis Mindestabst\u00e4nde zum Grundwasserspiegel und ausreichende Gef\u00e4lle der Sickerwasserdr\u00e4nungen sowie geringe Verformungsdifferenzen gefordert, um Sch\u00e4den am Basisabdichtungssystem zu vermeiden. Der Genauigkeit von Verformungsprognosen f\u00fcr die Deponiebasis wurde bisher jedoch kaum Bedeutung beigemessen. Vergleichsweise einfache, f\u00fcr die Bemessung von Geb\u00e4udefundamenten entwickelte und nicht f\u00fcr Deponiebauwerke verifizierte Berechnungsmethoden sind praxis\u00fcblich. Im Rahmen des Vorhabens sollen daher f\u00fcr den Untergrund von norddeutschen Deponien in der Praxis handhabbare, einheitliche Vorgehensweisen und zutreffende Verformungsprognosen (Berechnungsmodelle) sowie erforderliche Kontrollmechanismen vorgeschlagen und diskutiert werden, um k\u00fcnftig sicher und wirtschaftlich Deponien zu bauen bzw. zu betreiben.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr das Vorhaben wurde nach Deponiestandorten von Haldendeponien mit fortlaufenden Me\u00dfkampagnen an der Basis recherchiert. Der mit dem Nieders\u00e4chsischen Landesamt f\u00fcr Bodenforschung abgestimmte Fragenkatalog wurde als Grundlage f\u00fcr die Datenerhebung herangezogen. Wegen der Detailprobleme bei der Berechnung und Messung von Basisverformungen (z. B. Auswertung von fehlerbehafteten Messungen) wurden speziellen Auswertestrategien entwickelt. Die Daten hierf\u00fcr wurden in eigens dazu entwickelten Dateiformaten archiviert und die Ergebnisse der Auswertungen gespeichert oder katalogisiert. Die gemessenen Verformungen wurden f\u00fcr reelle Deponiestandorte auf der Grundlage von umfangreichen Parameterstudien insbesondere zur Steifigkeit, Durchl\u00e4ssigkeit und zum Ansatz von Grenztiefen soweit m\u00f6glich zur Kalibrierung projektbezogener Berechnungen und Studien herangezogen. Es wurden verschieden Berechnungsverfahren untersucht. Grundlagen der Berechnungen waren dabei die zuvor gesammelten Kennwerte der Deponiebauwerke und deren Untergrundkennwerte sowie Forschungsergebnisse und eigene \u00dcberlegungen zu relevanten Detailproblemen (Konsolidation, sukzessive Verf\u00fcllung der Deponien etc.). Zus\u00e4tzlich wurden erg\u00e4nzende Laborversuche zum Spannungs-Verformungs-Verhalten von B\u00f6den durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
F\u00fcr Setzungsberechnungen des Untergrunds von Haldendeponien konnten auf der Grundlage der R\u00fcckrechnung aus Abfallangaben erstmals differenzierte und verifizierte Kennwerte zur Auflast aus dem Deponiek\u00f6rper in Parameterstudien zum Untergrundverhalten eingearbeitet werden.
\nEs hat sich gezeigt, da\u00df die Spannungsausbreitung im Deponiek\u00f6rper z. B. \u00fcber eine Verlagerung des Lastschwerpunktes zu ber\u00fccksichtigen ist. Mit den herk\u00f6mmlichen Setzungsberechnungen nach DIN 4019 ergeben sich h\u00e4ufig zu flach ausgepr\u00e4gte mittlere L\u00e4ngsgef\u00e4lle bei rechnerisch zu hohen Setzungen in Deponiemitte. Z. T. wird dies mit dem Ansatz einer Volumenkonstanz im elastisch isotropen Halbraum begr\u00fcndet. Setzungsmulden im Randbereich werden bei den Berechnungen i. d. R. nicht erfa\u00dft.
\nAnhand von umfangreichen Recherchen sowie Analysen von Verformungsmessungen zur Kalibrierung der Berechnungen konnten f\u00fcr verschiedene Spannungszust\u00e4nde und damit Belastungssituationen herk\u00f6mmliche Modell- und Rechenans\u00e4tze adaptiert werden. Es hat sich gezeigt, da\u00df mit diesen angepa\u00dften und hier in groben Z\u00fcgen vorgestellten einfachen Berechnungsverfahren, die u. a. eine \u00dcberkonsolidation der in Niedersachsen typischen B\u00f6den \u00fcber die Steifemoduln und Grenztiefen ber\u00fccksichtigen, das Setzungsverhalten des Untergrunds von Haldendeponien noch mit vertretbaren Genauigkeiten dargestellt werden kann, soweit wesentliche geometrische, zeitliche und stoffliche Ans\u00e4tze ber\u00fccksichtigt werden.
\nLetztendlich ergibt sich in Anlehnung an die praxis\u00fcblichen Verfahren ein einfaches Schema f\u00fcr k\u00fcnftige Setzungsberechnungen (Gl. 1) bei Haldendeponien:
\n(Gl. 1) \tsges\t=\ts0 + s1 + s2 + sGw Schwank. + sSpreiz
\nMit: \tsges\t=\tGesamtsetzungen
\n\ts0\t=\tSofortsetzungen
\n\ts1\t=\tAnteil Konsolidationssetzungen
\n\ts2\t=\tAnteil Kriechsetzungen
\n\tsGw Schwank\t = \tAnteil Setzungen aus Schwankungen des Grundwasserspiegels (+ \/ -)
\n\tsSpreiz\t=\tAnteil Setzungen aus Spreizspannungen (+ \/ -)
\n\tAlle Setzungen f\u00fcr den Zeitraum Dt.
\nRandgef\u00e4lle m\u00fcssen mit Detailuntersuchungen bestimmt werden.
\nDie Erfordernis der Berechnung einzelner Zeitabschnitte ist in Abh\u00e4ngigkeit der Durchl\u00e4ssigkeit des Untergrunds und der Ver\u00e4nderung der Abfallwichten in situ, sowie der sich in den Lastphasen \u00e4ndernden Steifigkeiten des Untergrunds festzulegen.
\nDie Ergebnisse aus den Erkundungen des Baugrunds sind f\u00fcr den Ansatz der Steifigkeiten, der Durchl\u00e4ssigkeiten sowie der Grenztiefe und ggf. der anzusetzenden Querdehnung nur nach sorgf\u00e4ltiger Pr\u00fcfung der Untersuchungsmethoden und der Spannungszust\u00e4nde in situ sowie im Versuch zu verwenden.
\nF\u00fcr geotechnische Messungen werden Empfehlungen abgegeben.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Bereits vor Genehmigung des Forschungsvorhabens waren Kontakte zu einigen nieders\u00e4chsischen Deponiebetreibern hergestellt worden (Deponien Peine, Salzgitter etc.). Unmittelbar nach Genehmigung wurden aus dem regionalen Umfeld in Niedersachsen zun\u00e4chst weitere Deponiebetreiber (i. w. Landkreise, Zweckverb\u00e4nde) und Aufsichtsbeh\u00f6rden per Rundschreiben oder fernm\u00fcndlich von dem Vorhaben in Kenntnis gesetzt und befragt. Die Recherche wurde mit wichtigen Fachinstitutionen abgestimmt. Das Forschungsprojekt wurde auf einem Treffen der nieders\u00e4chsischen Deponiebetreiber in L\u00fcneburg am 21. M\u00e4rz 1996 vorgestellt. Im M\u00e4rz 1998 wurden die Ergebnisse auf einem workshop im Rahmen eines Fachsymposiums am Institut f\u00fcr Grundbau und Bodenmechanik der TU Braunschweig pr\u00e4sentiert.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Untersuchungen haben gezeigt, da\u00df es k\u00fcnftig unbedingt erforderlich ist,
\n– Erkundungsergebnisse
\n– den Herstellungs- und Verf\u00fcllvorgang
\n– Verformungsmessungen als Anwendung der Beobachtungsmethode
\nf\u00fcr die Berechnung endg\u00fcltiger Setzungen genauer zu analysieren. Dar\u00fcber hinaus sollten weiterf\u00fchrende Untersuchungsprogramme zur Verifikation und Kalibrierung bislang mit bodenmechanischen Modellen nur grob absch\u00e4tzbarer Einfl\u00fcsse, wie der Porenwasserdruckentwicklung, durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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