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Renewed warning of build failures

of Prof.iR

Dr. habil. S. Grunert

Geologist

How hard it is to the complex character harmful processes in time to see the full extent of teaching accidents, as the railway accident in Eschede, the bearing capacity of the archives of Cologne, the landslide in the flooding of the pit of Nachterstedt.
Neucoswig The embankment will be upgraded for higher loads. The discussion here concerns the route section between the bridge over the Neucoswiger road and the bridge over the Dresdner Straße (ABS Leipzig-Dresden, construction phase from 2105 to 2107 (pro rata), intersection AZ (a) - Weinböhla (section km 12.238 to 12.988 DE DE )). The dam can reach a height of up to 11 m. In geotechnical slope stability studies showed calculations Sicherheitsfaktoren zwischen 1,07 und 1,24, gefordert sind Sicherheiten von über 1,4 (Quelle 2). Es soll hier nicht die Frage gestellt werden, entsprach der normgerechte Einbau der Proben in die Prüfmaschinen bei der Messung der Berechnungsparameter im Labor der tatsächlichen Lagerungsdichte im Damm. Der Damm soll stabilisiert werden.

Konstruktion des Dammes
„Zur Ertüchtigung werden folgende Varianten für konstruktive Maßnahmen vorgeschlagen:

1. Dammverbreiterung mit dem Ziel der Böschungsabflachung: Unter den Bedingungen der Vollsperrung und bei ausreichend Platz am Dammfuß wird das als Vorzugsvariante angesehen.
2. Einbau von Stützkonstruktionen am Dammfuß. Bevorzugt sollten Winkelstützelemente eingebaut werden, auch Spundwände sind möglich, dazu Abflachung der Böschungen zwischen Böschungsschulter und Oberkante Stützelement.
3. Vernagelung der Böschungen: Vorteil der Vernagelung ist, die aktuelle Geometrie wird beibehalten und es entstehen keine Kosten für die Instandhaltung.“ (Quelle 2)

„ ... Rückbau des alten Dammes und Wiederaufbau des gleichen Materials als zementstabilisierter Erdbaustoff ... . ... Es entsteht bei Zugabe der geplanten 2 % Zement ein Erdbaustoff, der besser zu verdichten ist und zusätzlich zu seinem Reibungswinkel eine nennenswerte Kohäsion langfristig gewährleistet.“ (Quelle 1)

Oh! Ist das bewiesen? Gehen hier die Unterzeichnenden (Herr Dipl.-Ing. L. Diener und Frau Dipl.-Geol. A. Ehle) ein nicht verantwortbares Risiko ein?

Tatsache ist, der mit Zement verbesserte Erdstoff hat eine Kohäsion von 15 kN/m² gegenüber dem unverbesserten, der eine Kohäsion von 0 kN/m² hat, aber mit 30° hat der verbesserte Erdstoff einen beachtenswert niedrigeren Reibungswinkel als der unverbesserte Erdstoff, der einen Reibungswinkel von 31,5° hat. (Quelle 1)

Der „verbesserte Erdstoff“ wird ein anderes Bruchverhalten zeigen als der unverbesserte. Der Damm wirkt als fester Körper und wird nach der Mohr’schen Bruchtheorie brechen. Aber already in the installation and the setting can make divisions in it. count on the partitions you have with a cohesion of 0 kN / m² and friction angle of 30 °. It is almost impossible to estimate the spatial orientation of the divisions, so that a proof of stability almost impossible. can be seen preparing the ground in time of such breach barely.

appears very uncertain long-term behavior of cement-stabilized bond in the earth materials. The stabilized earth materials will be porous. This means it takes in water instead of circulation, which will inevitably bring about solution and precipitation process. There is also a potential danger to the alkali Earth materials, as sand can contain from a Pleistocene glacigenic Sander surface much flint. There is a risk that the cement bond damage and thus reduced the cohesion or even revoked. What remains is a dam material with a lower friction angle than that of the original dam. There is a risk that the dam loses its stability. A possible break is difficult to show on time.

building of the dam
considered here, the old section of the dam is in the northwestern part of the heath on sandy terrace, in the southeastern part probably directly on the Tallehm. The time has Tallehm der Untersuchungen einen Reibungswinkel von 27,5° und eine Kohäsion von 5 kN/m² (Quelle 2). Bei Wasseraufnahme mindern sich Reibungswinkel und Kohäsion bekanntlich ab. Im Extremfall können sie gegen Null gehen. Da das Coswiger Wasserwerk stillgelegt worden ist, steigt zur Zeit das Grundwasser an - auch im Bereich des Dammes. Steigt das Grundwasser bis in den Tallehm, dann besteht die Gefahr, dass der Lehm weich wird und unter dem Damm ausgequetscht wird. Auch so ein Bruch kann spontan eintreten. Auf älteren Messtischblättern (z.B.: Topogr. Karte Nr. 4847 (1 : 25 000) Ausgabe 1954, sind nordöstlich und südwestlich des Dammes offene Wasserflächen - die Lachen - eingetragen. Die Straßenbahnlinie folgt diesen Niederungen. Today these hollows are filled. In the 40 years of the 20th Century it still existed as a small pond. They show that at that time the water table just beneath the surface of the land was - and that he can reach that level again - especially with a prolonged flood.

conclusion
undoubtedly would result in a "dismantling of the old dam and reconstruction of the same material as cement-stabilized Erdbaustoff" an interesting site. The experiment, however, remains very risky, as long as the concerns raised above have not been refuted exactly as unfounded. The related expense is hard to justify.
remains Variant 2: Einbau von Stützkonstruktionen am Dammfuß. ... , ... Spundwände ... , dazu Abflachung der Böschungen zwischen Böschungsschulter und Oberkante Stützelement.
Vorteile dieser Lösung: Damm und Dammbaugrund werden beide stabilisiert.

Persönliche Anmerkung: Von dem Gedanken, ein Jahr lang Rammarbeiten erdulden zu müssen, bin ich wahrlich nicht begeistert. Ich halte es aber für meine Pflicht, auf die Risiken des Projektes hinzuweisen.

Quellen:
1.)
DR. SPANG, INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR BAUWESEN; GEOLOGIE UND UMWELTTECHNIK MBH. DB ProjektBau GmbH, Büro Freiberg Regionalbereich Südost, Projekt-Nr. P 30.2481. ABS Leipzig-Dresden, Bauabschnitt 2105 - 2107 (Proportionately), intersection AZ (a) - Weinböhla section km 12.238 to 12.988 DE DE. Project no. P30.2481. Justifying the need for basic maintenance of the embankment. 10/29/2009
2)
DB ProjektBau GmbH, Southeastern Branch, Project Centre Dresden, by a brewery, 01099 Dresden, project no. 22.1452-N4, Office Freiberg, 16.02.2004. ABS Leipzig - Dresden, section 2107 - Assessment of the stability of slopes, Annex A2, route section km 11.65 to km 13.80 DE DE, 15/A2 and 16/A2
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