Kapillareinfluss auf das mechanische Verhalten von nicht-bindigen Böden unter dynamisch hochbeanspruchten Logistikflächen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Grabe
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 162924550

Für hochbeanspruchte Hafenlogistikflächen im Bereich des Containerumschlags reichen die derzeitigen Kenntnisse zur Kornumlagerung infolge dynamischer Beanspruchung bei der Verdichtung des Unterbaus nicht aus. Die Folge sind unerwartet frühe, zur Aufrechterhaltung des Betriebs notwendige kostenintensive Unterhaltungsarbeiten. Diese Unterhaltungsarbeiten führen bei diesen hochfrequentierten Verkehrsflächentypen zwangsläufig zu Störungen des Betriebes, die im Hinblick auf die weltweite Umschlags- und Verkehrsentwicklung der Wettbewerbsfähigkeit eines Standortes schaden können. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, das Verhalten und die physikalischen Vorgänge innerhalb des nicht-bindigen Logistikflächenunterbaus vor der Baumaßnahme, während der Verdichtung und Prüfung, nach der Prüfung und im Betrieb besser zu verstehen. Dabei sollen insbesondere der Einfluss der Teilsättigung auf das Verformungsverhalten sowie Änderungen der Kapillarkräfte infolge dynamischer Belastung untersucht werden. Zusätzlich zu der Vibrationsverdichtung während der Bauphase findet eine dynamische Belastung durch die Befahrung der Verkehrsfläche im späteren Nutzungszeitraum statt. Ein detailliertes Verständnis der Vorgänge soll Rückschlüsse auf die erforderliche Verdichtungstechnik und weitere Maßnahmen zum Schutz der Fahrbahn im Betrieb ermöglichen. Des Weiteren soll die gängige Prüftechnik hinterfragt werden. Die Aussagekraft verschiedener Testverfahren soll unter Berücksichtigung der Kapillarkräfte untersucht werden, um verbesserte Kriterien zur Beurteilung der Verdichtung abzuleiten. Methoden sind in erster Linie Labor- und Modellversuche, Feldmessungen sowie Computersimulationen basierend auf der Finite-Elemente-Methode. Für die Labor- und Modellversuche soll Sand aus dem Unterbau der Logistikfläche des Containerterminals Predöhlkai in Hamburg verwendet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen