DE3402355A1

DE3402355A1 - Abdichtungsschlitzwand zur wasserdichten abdichtung in einem verformungsgefaehrdeten untergrund

Info

Publication number: DE3402355A1
Application number: DE19843402355
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1984-01-25
Filing date: 1984-01-25
Publication date: 1985-08-01
Also published as: DE3402355C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wasserdichte Abdichtung in einem
natürlichen oder künstlichen, verformungsgefährdeten Untergrund mit Hilfe einer Abdichtungsschlitzwand, wobei in die Abdichtungsschlitzwand eine Abdichtungsmasse eingebracht wird. - Die Schlitzwand mag vertikal oder geneigt verlaufen. Sie kann auf beliebige Art und Weise hergestellt werden, z.B. nach dem bekannten Schlitzwandverfahren mit Stützflüssigkeit (Bentonitsuspension), als Bohrpfahlwand, verrohrt oder mit Bentonitsuspension hergestellt, und als Schmalwand.
Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten Abdichtungsmaßnahmen der beschriebenen Gattung ist die Abdichtungsmasse Beton oder Erdbeton. Eine derartige Abdichtungsschlitzwand ist in erster Näherung ein vergleichsweise starrer Körper in dem an die Abdichtungsschlitzwand anschließenden Untergrund. Treten in diesem, z.B. in Erdsenkungsgebieten, Verformungen auf, so entstehen an der aus Beton oder Erdbeton aufgebauten Abdichtungsschlitzwand erhebliche Zwänge und, daraus resultierend, Risse und Undichtigkeiten. Solche Risse und Undichtigkeiten machen häufig aufwendige Reparaturarbeiten erforderlich.
In anderen Gebieten der Technik arbeitet man mit Asphalt (vgl. DIN 55 946). Unter Asphalt versteht man natürliche oder künstliche Mischungen aus Bitumen und Mineralstoffen. Da Asphalt bei gewöhnlichen Temperaturen ziemlich fest ist und von Wasser nicht beeinflußt wird, dient Asphalt in großem Umfange zum Asphaltieren von Straßen sowie zur Fabrikation von Dachpappen. Durch maschinelle Herstellung einer Asphaltfüllung unter sandigen Böden kann im Rahmen bekannter Maßnahmen die Bodenfeuchtigkeit vor dem Versickern und Verdunsten bewahrt werden. Insoweit hat man Asphalt auch bereits für Abdichtungszwecke eingesetzt. Auch wird Asphalt im erwärmten und dadurch gießfähigen Zustand als Abdichtungsmasse seit langem in Risse und Fugen eingegossen. Die Probleme um die wasserdichte Abdichtung mit Hilfe einer Abdichtungsschlitzwand in einem verformungsgefährdeten Untergrund sind durch die bekannten Maßnahmen bisher nicht beeinflußt worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtungswand für einen verformungsgefährdeten Untergrund zu schaffen, an der bei Verformungen des Untergrunde störende Zwänge und Rißbildungen nicht mehr auftreten.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß durch die Verwendung von Asphalt als im erwärmten Zustand gießbare Abdichtungsmasse einer Abdichtungsschlitzwand zur wasserseitigen Abdichtung in einem natürlichen oder künstlichen, verformungsgefährdeten Untergrund mit der Maßgabe, daß das Nachgiebigkeitsverhalten des Asphalts durch Einstellung und/oder Auswahl seines Bitumen/Mineralstoff-Verhältnisses dem Nachgiebigkeitsverhalten des an die Abdichtungsschlitzwand anschließenden Untergrundes angepaßt ist.
Die Anpassung erfolgt durch Versuche, auch Laborversuche, mit verschiedenen Asphaltproben.
Die Verformungsgröße kann bei Erdsenkungen aus bergbaulichen Einflüssen, z. B. eine horizontale Stauchung oder Dehnung, bis zu 1 %, eine Krümmung bis zu einem Radius von 15 000 m und entsprechende Schubverformungen erreichen. Diese Verformungen treten erfahrungsgemäß nicht plötzlich, sondern allmählich innerhalb weniger Monate ein (z. B. innerhalb von zwei bis drei Monaten). Um diesen Verformungen folgen zu können, liegt nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung das Bitumen/Mineralstoff-Verhältnis im Bereich von 1/4 bis 1/20. - Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß Asphalt ein ausgeprägtes rheologisches Verhalten im Sinne einer nichtnewtonschen Flüssigkeit aufweist. Rheologisches Verhalten meint ein Verhalten von kontinuierlichen Medien, deren Deformation mit Energiedissipation verbunden ist. Deformation bedeutet dabei eine Verschiebung von Massepunkten in dem Medium relativ zueinander, wobei das Medium als solches intakt bleibt, der Verband durch Risse oder dergleichen also nicht aufgehoben wird. Das meint im vorliegenden Falle, daß bei solchen Deformationen der Zusammenhalt der Volumenelemente im Asphalt nicht unterbrochen wird. Das rheologische Verhalten von Asphalt ist durch das Bitumen/Mineralstoff-Verhältnis bestimmt und einstellbar. Es läßt sich dem Nachgiebigkeitsverhalten des bei Abdichtungsmaßnahmen an eine Abdichtungsschlitzwand anschließenden Untergrundes durch Auswahl oder Mischung anpassen.
Ist es angepaßt, so folgt die Abdichtungsschlitzwand überraschenderweise auftretenden Verformungen des Untergrundes, ohne daß Rißbildung eintritt, und ohne daß die Abdichtung gefährdet wird, und zwar bei allen auftretenden Untergrundtemperaturen und solange die Verformungen nicht plötzliche Verformungen im Sinne vin stoßbedingten Verformungen sind.
Ein Phänomen von Medien mit ausgeprägtem rheologischen Verhalten und damit auch von Asphalt besteht darin, daß bei plötzlichen Verformungen mit hoher Verformungsgeschwindigkeit Rißbildung auftritt.
Ein Abreißen von Volumenelementen voneinander in dem Medium tritt regelmäßig dann ein, wenn die in der Rheologie definierte Relaxaktiongsgeschwindigkeit kleiner ist als die Verformungsgeschwindigkeit.
Sind neben langsamen Verformungen in einem verformungsgefährdeten Untergrund auch solche plötzlichen Verformungen zu besorgen, so kann nichtsdestoweniger nach der Lehre der Erfindung mit Asphalt als Abdichtungsmasse gearbeitet werden, wenn außerdem in die Schlitzwand (orthogonal zur Schlitzwandlängserstreckung, d. h. bei vertikalen Schlitzwänden senkrecht ) mit einem Abstand von ein bis einigen Metern Sollrißelemente in Form von I-Profilen eingestellt sind, deren Flansche die Abdichtungsmasse beidseits in einer Länge von z. B.
10 bis 20 cm einfassen. Treten plötzliche Verformungen auf, verschiebt sich gleichsam die Stirnseite der aus Asphalt bestehenden Abdichtungsschlitzwand zwischen den Flanschen dieser I-Profile, wodurch erreicht wird, daß in der Abdichtungsschlitzwand eine Rißbildung nicht auftritt, die Verformung vielmehr durch eine Spaltbildung zwischen dem I-Profil und der Abdichtungsschlitzwand aufgenommen wird, während die Flansche der I-Profile die Spalte überdekken. Danach schließt der Asphalt infolge seines rheologischen Verhaltens den Spalt. Die Tatsache, daß eine erfindungsgemäße Abdichtungsschlitzwand eine ähnliche Nachgiebigkeit besitzt wie der benachnarte Boden, vereinfacht den Anschluß von Oberflächendichtungen, wenn diese, z. B. bei Staudämmen, an den Kopf der Untergrunddichtwand angeschlossen werden müssen. - Arbeitet man mit der bekannten Schlitzwandbauweise, so können Stahlprofile, z. B. auch I-Profile, in bekannter Weise als Einbauhilfselemente verwendet werden. Hier können die Stahlprofile nach dem Einbringen des Asphalts auch wieder gezogen werden. Das Ziehen erfolgt nach Aufheizen des Stahlprofils und Aufschmelzen des umgebenden Bitumen. Beim Ziehvorgang wird der benachbarte, zähflüssige Asphalt in der Kontaktzone so weit verwirbelt, daß der Bentonitfilm zerstört und mit dem Asphalt vermischt wird. Auf diese Weise wird die Zone der ehemaligen Fuge homogenisiert. Die Dichtigkeit der Wand ist dann auch ohne bleibende Fugenabdeckung sichergestellt. Die Durchmischung der Fugenzone kann noch durch beidseitig am Fuß des Stahlprofils angebrachte Zahnkämme mit beispielsweise 1 cm Zahnhöhe unterstützt werden.

Claims

Abdichtungsschlitzwand zur wasserdichten Abdichtung in einem verformungsgefährdeten Untergrund Patentansprüche: $. Verwendung von Asphalt als im erwärmten Zustand gießbare Abdichtungsmasse einer Abdichtungsschlitzwand zur wasserdichten Abdichtung in einem natürlichen oder künstlichen, verformungsgefährdeten Untergrund - mit der Maßgabe, daß das Nachgiebigkeitsverhalten des Asphalts durch Einstellung und/oder Auswahl seines Bitumen/Mi-> neralstoff-Verhältnisses dem Nachgiebigkeitsverhalten des an die Abdichtungsschlitzwand anschließenden Untergrund angepaßt ist.
2. Verwendung nach Anspruch 1 mit der weiteren Maßgabe, daß das Bitumen7Mineralstoff-Verhältnis des Asphalts im Bereich 1/4 bis 1/20 liegt.
3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit der weiteren Maßgabe, daß in die Schlitzwand mit einem Abstand von ein bis einigen Metern Sollrißelemente in Form von I-Profilen eingestellt sind, deren Flansche die Abdichtungsmasse beidseits einfassen.