BUHNENBAU: Beanspruchung und Bemessung von Holzpfählen im Küstenwasserbau (03KIS023)

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BUHNENBAU

BUHNENBAU: Beanspruchung und Bemessung von Holzpfählen im Küstenwasserbau (03KIS023)

01.07.2001 bis 31.06.2005

Prof. Dr.-Ing. S. Kohlhase

Bearbeitung:
Dipl.-Ing. F. Weichbrodt, Dipl.-Ing. J. Radomski

Universität Rostock, Fachgebiet Küstenwasserbau
Justus von Liebig Weg 6, LAG II
18059 Rostock

Staatliches Amt für Lanwirtschaft und Umwelt, Rostock

Schifffahrt und Meerestechnik für das 21. Jahrhundert

Forschungskonzept für das Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen

Holzpfahlbuhnen werden an der Ostsee zur Stabilisierung von sandigen erosiven Küstenabschnitten eingesetzt. Die Einspannlänge der einzelnen Pfähle wird seit über 100 Jahren nach Faustformeln festgelegt, die als Eingangsgröße ausschließlich die Wassertiefe berücksichtigen.
Ziel des Vorhabens ist die Bestimmung der notwendigen Einspannlänge von Buhnenpfählen auf natur- und ingenieurwissenschaftlicher Grundlage abhängig vom Standort, dem Baugrund, der Wassertiefe und der Position des Pfahls in der Pfahlreihe. Dazu ist es notwendig, alle am System Holzpfahl - Baugrund auftretenden treibenden und haltenden, statischen und dynamischen Kräfte zu erfassen und zu bewerten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird die Beanspruchung von Buhnenpfählen durch Seegang und vertikale Eislasten ermittelt. Mögliche Versagensmechanismen des Systems Pfahl - Baugrund durch Bodenverflüssigungseffekte und Eishub werden näher untersucht. Die haltenden Vertikalkräfte von Pfählen werden durch Zugversuche an bestehenden Pfählen in verschiedenen Baugrundtypen bestimmt und geeignete Berechnungsansätze zur Prognose von Haltekräften ermittelt.
Im Folgenden werden die Arbeitsschwerpunkte des Forschungsvorhaben mit den dazugehörigen Untersuchungen überblicksartig dargestellt:


Seegang und Pfahlbewegungsmessungen

  • Erfassung von Seegang und seegangsinduzierten Pfahlschwingungen an verschiedenen Küstenabschnitten in situ
  • Ermittlung des Zusammenhangs zwischen Pfahlbewegung und Porenwasserdruckaufbau im umgebenden Boden
  • Abschätzung von Bodenverflüssigungseffekten

Vertikale Eislasten

  • Ermittlung von vertikalen Eislasten infolge geschlossener Eisdecke und steigendem Wasserstand auf Holzpfähle im Labor
  • Übertragung der Ergebnisse auf Bemessungseisdicken durch numerische Modellierung
  • Vergleich der vertikalen Eislasten mit tatsächlichen Haltekräften des Pfahls im Boden, die durch Zugversuche ermittelt wurden