Eine neue Methodenkombination zur geotechnischen Erkundung und Beurteilung der Funktionalität von Hochwasserschutzdämmen

Description

Im Jahr 2004 hat das Geschäftsfeld Wasser der Seibersdorf research GmbH (ARC-sr) insgesamt 190 km Hochwasserschutzdämme an den Flüssen Donau und Leitha zur vollen Zufriedenheit der Auftraggeber untersucht. Ziel der Arbeiten war eine Untersuchung der Dämme in Bezug auf ihren baulichen Zustand, ihren Aufbau und Erhaltungszustand, auf die geotechnischen Eigenschaften des Schüttmaterials, sowie die Ortung inhomogener und aufgelockerte Zonen im Dammkörper. An der Donau stellen die Arbeiten die Grundlage für die Planung der Sanierung des Dammes dar. An der Leitha sind zusätzlich Standsicherheitsberechnungen durch ARC-sr durchgeführt worden, die eine Beurteilung der Funktionalität der Dämme im Hochwasserfall erlauben. Basis für die Untersuchungen war eine im Rahmen der Eigenforschung von ARC-Sr entwickelte neue Methodenkombination aus geophysikalischen (Georadar) und geotechnischen Untersuchungen. Bei der Anwendung der bisher üblichen, konventionellen Methode werden die Erkundungsziele durch das Abteufen von verhältnismäßig teuren Aufschlussbohrungen in einem starren Erkundungsraster erreicht werden. Dadurch ergeben sich nur punktuelle Informationen über den Damm und den Untergrund bei relativ hohen Kosten. Im Gegensatz dazu erfolgt bei der angewandten Methodik von ARC-sr eine kontinuierliche Erkundung, wobei ein durchgehendes zweidimensionales Bild des Dammes in seiner Längserstreckung entsteht. Dieses zweidimensionale Bild wird in zwei Phasen erstellt. In einer ersten Phase wird der gesamte Damm mittels eines mobilen und kompakten Radargerätes befahren, wie Abbildung 1 zeigt. Das dabei erstellte Radargramm zeigt Strukturen des Dammes und des Untergrundes auf. In einer zweiten Phase werden diese Strukturen zuerst durch Rammsondierungen und Schürfe und erst im letzten Arbeitsschritt durch Erkundungsbohrungen interpretiert. Abbildung 2 zeigt die Arbeiten an einer Erkundungsbohrung auf der Dammkrone. Die Anzahl der kostenintensiven Bohrungen kann dabei gegenüber der konventionellen Methode wesentlich reduziert werden. Gleichzeitig ist eine Lokalisation von Schwach- und Schadstellen des Dammes zuverlässig gewährleistet. Abbildung 3 zeigt eine Zusammenstellung der Ergebnisse aus den verschiedenen Erkundungsmethoden (Radargramm, Auswertung der Rammsondierung, Bohrprofil) die gemeinsam eine linienhafte Interpretation des Dammaufbaus- und Zustand erlauben. Bei einer deutlich verbesserter Aussagekraft und Bearbeitungstiefe konnten die Erkundungskosten mit der von ARC-sr entwickelten Methode um mehr als 100% gegenüber der konventionellen Vorgangsweise verringert werden. Bei der Untersuchung der Hochwasserschutzdämme an der Leitha sind auf Basis der zuvor genannten Ergebnisse Durchströmungsberechnungen für den stationären und den instationären Zustand und Standsicherheitsberechnungen für die Dämme durchgeführt worden. Diese erlaubten die Festlegung der maßgebenden Versangensmechanismen und die Ausweisung von Schadensursachen. Die Beurteilung des Gesamtzustands wurde durch eine morphologische Kartierung des Dammes in Bezug auf Bewuchs und Erhaltungszustand ergänzt. Schließlich ermöglichte eine eigens entwickelte Beurteilungsmatrix detailierte Aussagen zur Funktionalität des Dammkörpers. In einer GIS-gestützen Darstellung wurde die Funktionalität einzelner Dammabschnitte und damit die Sicherheit im Hochwasserfall visualisiert. Die Arbeiten an der Donau umfassten den Marchfeldschutzdamm und dessen Seitendämme zwischen Ölhafen Lobau und Marchmündung mit einer Gesamtlänge von ca. 60 km. Auftraggeber war die Wasserstraßendirektion Ost als geschäftsführende Stelle der Donau-Hochwasserschutz-Konkurrenz (Bund, Land Wien und Land NÖ). An der Leitha wurden sämtliche Dämme im österreischen Gebiet mit einer Gesamtlänge von 130 km im Auftrag der Niederösterreichischen Landesregierung untersucht. Die Ergebnisse beider Untersuchungen liefern zur Zeit die Basis für die Planung und die Ausführung umfangreicher Sanierungen und Neubauten der entsprechenden Hochwasserschutzdämme.

Period	4 Nov 2005
Event title	Geoforum Umhausen
Event type	Other
Degree of Recognition	International