Referenz-Projekte

Optimierung von Schraubfundamenten für Lärmschutzwände

Schraubfundamente finden üblicherweise Anwendung in Fundation von Tragstrukturen wie Verkehrsbeschilderungen, Zäunen, Lärmschutzwänden, Photovoltaikanlagen sowie leichten Hallen- oder Containerbauten. Die Bemessung dieser Bauwerke basiert heute meistens auf groben Mess- und Erfahrungswerten. Den Impuls für eine systematische Untersuchung und Dimensionierung von Schraubfundamenten für Lärmschutzwände innerhalb eines KTI-Projekts löste die Krinner GmbH anfangs 2014 aus. Das Ziel dieses KTI-Projekts ist die Optimierung von bis zu 4 m langen Schraubfundamenten von Lärmschutzwänden. Mittels in-situ Seismic Cone Penetration Tests in Kombination mit Belastungsversuchen an den Schraubfundamenten werden die Bodeneigenschaften sowie die Interaktion zwischen Boden und Schraubfundamenten bestimmt. Daraus resultiert ein neues Bemessungsverfahren um die Wirtschaftlichkeit dieser Fundationen objektspezifisch zu verbessern.

Bestimmung der Kipp und Grundbruchdeformation von Stützbauwerken unter Erdbebeneinwirkung in der Schweiz

Um das seismische Verhalten von Stützbauwerken zu untersuchen, muss nebst der Tragsicherheit des Bauwerkes auch die Gebrauchstauglichkeit betrachtet werden. Schadenfälle und Laborversuche haben gezeigt, dass Kippen, Statischer Grundbruch oder Gleiten bzw. eine Kombination aus diesen Gefährdungsbildern erhebliche Deformationen verursachen können. Die Abschätzung dieser Deformationen hat sich bisher als schwierig erwiesen, wobei es in der Literatur einen einfachen Ansatz zur Bestimmung der Gleitdeformationen gibt (Newmark-Methode). In einer Studie sollen Ansätze für die Bestimmung der Kipp- und Grundbruchdeformationen aus der Literatur zusammengetragen, analysiert und verglichen werden. Die Methoden sollen bewertet und auf Schweizerische Verhältnisse übertragen werden. Das Ziel ist es, eine anwendungsfreundliche Berechnungsmethode für die Schweiz vorzuschlagen.

 

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Hochwasserschutzdamm Oberdorfbach Glarus

Der Hochwasserschutzdamm Wyden ist das Kernstück des Projektes Hochwasserschutz (HWS) Oberdorfbach und Zuflüsse, welches zum Ziel hat, die Stadt Glarus gegen auftretende Extremereignisse aus der Wuest, der Krumm- und der Kälenrunse zu schützen. Der HWS Damm ersetzt das 1996 provisorisch erstellte Rückhaltebecken im Wyden und weist neu ein Rückhaltevolumen von 43‘000 m3 auf. Die maximale Dammhöhe beträgt 7 Metern. Die Bemessung ist für ein HQ 100 ausgelegt. Zur Qualitätssicherung während des Bauvorhabens wurden diverse geotechnische Labor und Feldprüfungen, wie Proctorversuche, Wassergehaltsmessungen, Trockenraumgewicht Grossversuche, Korngrössenverteilungen, Plattendruckversuche, Setzungsmessungen und dynamische Zusammendrückungsmodule aus Walzenmessungen durchgeführt.

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Schutz der bronzezeitlichen Siedlung am Hallwilersee / Beinwil

An der Fundstelle der bronzezeitlichen Siedlung bei Beinwil – Aegelmoos im Hallwilersee wurde in den vergangenen Jahren zum Teil erhebliche Erosion festgestellt. Die Kantonsarchäologie Aargau plant deshalb einen längerfristigen Schutz der betreffenden Kulturschichten, um zu einem späteren Zeitpunkt Ausgrabungsarbeiten durchführen zu können. In diesem Gutachten wurden die in Frage kommenden Schutzmassnahmen besprochen und ihre geotechnischen Auswirkungen auf den Seegrund untersucht. Es zeigte sich, dass es möglich ist, die Fundstelle zu schützen und dass sich die Setzungen, welche durch die Schutzmassnahmen eintreten, im tolerierten Rahmen bewegen.

Baugrundwerte in alpinen Permafrostböden

Permafrost kommt auf ca. 5 % derFlächen in den Schweizer Alpen vor. Verschiedene Umwelteinflüsse, wie Schneeschmelzwasser, Niederschläge, hohe Lufttemperaturen und eine erhöhte Sonneneinstrahlung führen dazu, dass die oberste Schicht des Permafrostbodens im Sommer auftaut. Das Schmelzen des Eises in dieser Auftauschicht kann die Scherfestigkeit reduzieren und so zu Steinschlag, Oberflächenerosion und Baugrundverformungen führen. Weitere Prozesse im Permafrost sind Schmelzen, Kriechen und Frosthebung. Durch diese Prozesse ändern sich die geotechnischen Eigenschaften des Baugrundes laufend. Weiter muss bei Untersuchungen im Permafrost eine allfällige Klimaänderung in Betracht gezogen werden, da sich dadurch die Bodenverhältnisse im Laufe der Zeit ändern. Von diesen Einflüssen sind Bauten im Permafrost, wie Bahnstationen, Stützen, Restaurants, Schutzhütten, Wasserrohre, Lawinenverbauungen, Telekommunikationsanlagen, Stollen und Bahngleise direkt betroffen. Das Ziel ist, mehr über die Zusammenhänge dieser Einflüsse zu erfahren.

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Frühbronzezeitliche Inselsiedlung Rapperswil-Jona

Die Kantonsarchäologie St. Gallen plant einen langfristigen Schutz der frühbronzezeitlichen Inselsiedlung im Zürichsee in der Nähe der Hochschule für Technik Rapperswil HSR. Eine bereits bei anderen archäologischen Funden erfolgreich durchgeführte Schutzmassnahme ist die Abdeckung mit einer Kiesschüttung. Gemäss archäologischen Erfahrungen bei anderen Pfahlbauten wurde eine Kiesschüttung von 20cm auf einem Geotextil in Betrachtung gezogen. Im Rahmen der Untersuchungen wurde gezeigt, dass diese Schutzmassnahme für die Inselsiedlung Rapperswil-Jona geeignet ist und die entstehenden Setzungen, sowie weitere geotechnische Problematiken wie Grundbruch oder Rutschungen keine Gefährdung für die Fundstelle darstellen.

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Rocknet

Das Phänomen des Steinschlages ist sehr komplex. Steinschläge lassen sich nicht immer durch bauliche Massnahmen, kontrollierte Absprengungen, etc. verhindern. Auch Bannwälder können Steinschläge nicht in jedem Fall aufhalten. Der Einbau von Auffangvorrichtungen wie Fangnetze, Dämme etc. ist ebenfalls nicht überall möglich. Erschwerend kommt hinzu, dass ein Ereignis meist nicht genau vorhergesagt werden kann. Trotzdem führen viele wichtige Verkehrsträger durch solche Gefahrenzonen. Genau in diesen Fällen, wenn Fahrzeuge nicht vor Steinschlägen geschützt werden können, bietet RockNet die Lösung, in dem es Steinschläge elektronisch registriert und Auffahrkollisionen von Autos oder Bahn auf Steinschlagmaterial verhindert.
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Hangstabilität

Durch Regen ausgelöste Hangrutschungen von natürlichen und künstlichen Böschungen gehören zu den destruktivsten Naturkatastrophen. Hangrutschungen in überbautem Gebiet gefährden die allgemeine Sicherheit und führen zu erheblichen Kosten. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass das Eindringen von Regenwasser den Porenwasserdruck, die Kapillarverhältnisse und die Scherfestigkeit des Bodens erheblich beeinflussen. Die Gefahr eines Hangrutsches steigt mit zunehmender Regenintensität.

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Kontakt:

Institut für Bau und Umwelt
Fachstelle Geotechnik
Oberseestrasse 10
Postfach 1475
8640 Rapperswil

 

Prof. Dr. Carlo Rabaiotti
T +41 (0)55 222 4975
carlo.rabaiotti(at)hsr.ch