Schutzbauwerke gegen Wildbachgefahren: Grundlagen, Entwurf und Bemessung, Beispiele

Schutzbauwerke gegen Wildbachgefahren......Page 5
Vorwort......Page 7
Inhaltsverzeichnis......Page 9
1 Einführung......Page 13
2.1.1 Sammelgebiet......Page 16
2.1.3 Umlagerungsstrecke......Page 17
2.2.4 Klassifikation entsprechend der morphologischen Charakteristik......Page 19
2.3.1 Abtragsprozesse in Wildbächen......Page 22
2.3.2 Verlagerungsprozesse in Wildbächen......Page 25
2.3.3 Ablagerungsprozesse in Wildbächen......Page 27
2.3.4 Charakteristische Kennwerte von Prozessen in Wildbacheinzugsgebieten......Page 29
2.3.6.1 Talzuschub......Page 30
2.3.6.2 Rutschungen......Page 32
2.3.6.4 Auswirkungen auf Bauwerke......Page 33
3.2.1 Wirkungen der Wildbachschutzbauwerke (Funktionstypen)......Page 36
3.2.2 Systematik der Wildbachschutzbauwerke......Page 38
3.2.3 Klassifizierung von Wildbachsperren......Page 41
4.2 Konstruktionsregeln für einfache Querbauwerke (Sperren)......Page 46
4.3 Konsolidierungssperren und Staffelungen......Page 47
4.4 Großdolige und kronenoffene Sperrenbauwerke mit Dosier- und Filterwirkung......Page 49
4.4.1 Konstruktion von Schlitzsperren......Page 50
4.4.2 Konstruktion von Balkensperren......Page 51
4.4.3 Konstruktion von Rechen- und Rostsperren......Page 52
4.5.1 Konstruktion von Murbrechern......Page 55
4.5.3 Konstruktion von Netzsperren zum Bremsen von Muren......Page 57
4.6 Konstruktion von Sperren gegen Hangdruck (Bergdruck)......Page 58
4.7 Konstruktion von Bauwerken für die Filterung (Rückhalt) von Wildholz......Page 60
4.8 Stauraum von Retentions- und Dosiersperren......Page 61
4.9.1 Abflusssektion und Sperrenkrone......Page 62
4.9.2 Fundament......Page 64
4.9.3 Balken- und Rechenkonstruktionen......Page 65
4.9.4 Vorfeldmauern, Pfeiler......Page 66
4.9.6 Sperrenöffnungen......Page 67
4.9.6.2 Große Öffnungen in Stahlbetonplatten......Page 69
4.9.6.3 Öffnungen in Gewichtsmauern......Page 70
4.9.6.4 Öffnungen in Bogenmauern......Page 71
4.9.7 Bauwerksfugen......Page 72
4.9.7.1 Arbeitsfugen......Page 73
4.9.7.2 Bewegungsfugen......Page 77
4.9.7.3 Abdichtungssysteme......Page 79
4.10 Konstruktion von Längsbauwerken......Page 80
4.11 Ingenieurbiologische Bauweisen......Page 82
4.12.1.1 Expositionsklassen......Page 84
4.12.1.2 Chemischer Angriff......Page 85
4.12.2 Stahl......Page 86
4.12.4 Naturstein......Page 89
4.12.7 Kombination von Baustoffen......Page 90
4.13 Ökologische Aspekte für die Konstruktion von Querbauwerken......Page 91
4.15.1 Baustellenerschließung......Page 92
4.15.2.1 Gut erschließbare Baustellen......Page 93
4.15.3 Nachbehandlung von Betonbauwerken......Page 94
5.1.1 Methoden......Page 97
5.1.2 Bestimmung der Verlagerungsprozesse......Page 98
5.1.3.1 Niederschlag......Page 99
5.1.3.3 Hydrologische Modelle......Page 101
5.1.4 Abschätzung der Geschiebefracht......Page 102
5.2.1 Grenz- und Zwischenwerte des Erddrucks......Page 104
5.2.2.2 Wandreibungswinkel......Page 107
5.2.3 Erddruckberechnung......Page 108
5.2.4.5 Kriechdruck......Page 109
5.3.2 Wasserdruck......Page 110
5.3.2.2 Dynamischer Wasserdruck aus Gerinneabfluss......Page 111
5.3.2.3 Strömender Wasserdruck durch den Boden......Page 112
5.3.4 Talzuschub......Page 113
5.3.5 Dynamischer Murdruck......Page 114
5.3.6 Lawinendruck......Page 116
6.1.1.1 Abfluss und Wasserbewegung im Wildbach......Page 118
6.1.1.2 Fließgleichungen für Wildbachgerinne......Page 120
6.1.1.4 Bemessung von Veränderungen im Abflussprofil......Page 123
6.1.2.1 Fluviatiler Feststofftransport......Page 124
6.1.2.2 Murartiger Geschiebetransport......Page 127
6.2.1 Bemessung der Überfalls......Page 130
6.2.2 Bemessung des Tosbeckens und des Sperrenkolks......Page 133
6.2.4 Bemessung des Stauraums (Speicherkapazität) für die Feststofffracht......Page 134
7.1.1 Äußere Standsicherheit......Page 135
7.2.1.1 Charakteristischer Wert......Page 136
7.2.2.4 Gebrauchstauglichkeit GZ 2......Page 137
7.2.4 Geotechnische Kategorien (GK)......Page 138
7.2.5 Einwirkungen......Page 139
7.2.6 Widerstände......Page 140
7.2.7 Einwirkungskombinationen......Page 141
7.2.9 Lastfälle......Page 142
7.2.10.1 Kippen (GZ 1A)......Page 143
7.2.10.2 Hydraulischer Grundbruch und Auftriebsbruch (Aufschwimmen; GZ 1A)......Page 144
7.2.10.4 Gleiten (GZ 1B)......Page 145
7.2.10.8 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (GZ 2)......Page 146
7.3 Einwirkungskombinationen für Wildbachsperren......Page 147
7.3.1 Einwirkungskombinationen mit Beanspruchungen aus fluviatilen Verlagerungsarten......Page 148
7.3.2 Einwirkungskombinationen mit Beanspruchungen aus murartigen Verlagerungsarten......Page 149
7.4 Statische Systeme von Schutzbauwerken......Page 151
7.5.1 Allgemeines......Page 155
7.5.4 Steinsperre......Page 156
7.5.5.2 Doppelwandige Holzkastensperren......Page 157
7.5.6 Drahtschottersperren (Drahtsteinkörbe, Gabionensperren)......Page 161
7.5.7.2 Innere Standsicherheit......Page 162
7.6.1 Allgemeines......Page 164
7.6.1.1 Kämpferverbreiterungen......Page 166
7.6.1.2 Sperrenflügel......Page 167
7.6.3.1 Lastfälle und Berechnungsansätze......Page 168
7.6.3.3 Ringformel......Page 169
7.6.3.4 Bemessungsverfahren mit Trägerrost......Page 171
7.6.3.5 Verfahren mit FE-Methode......Page 174
7.6.4.1 Blockfugen......Page 175
7.7.1 Allgemeines......Page 177
7.7.2.1 Plattentafeln......Page 178
7.7.3.1 Rechteckplatten......Page 180
7.7.3.2 Dreiseitig frei drehbar gelagerte Trapezplatten......Page 181
7.8.1 Allgemeines......Page 183
7.8.2 Berechnung und Bemessung......Page 184
7.8.3.2 Konsolidierungssperre mit Hybridquerschnitt......Page 185
7.9.1 Allgemeines......Page 187
7.9.3.1 Äußere Standsicherheit......Page 189
7.9.3.2 Innere Standsicherheit......Page 190
7.10.1 Allgemeines......Page 192
7.10.4.1 Äußere Standsicherheit......Page 193
7.10.5 Konstruktive Durchbildung......Page 194
7.11.1 Massenaktive aufgelöste Tragwerke......Page 195
7.11.2.1 Gittersperren......Page 197
7.11.3 Berechnung und Bemessung......Page 200
7.11.4 Konstruktive Durchbildung......Page 201
7.11.5.1 Massenaktives aufgelöstes Tragsystem mit Scheiben......Page 202
7.11.5.2 Massenaktives aufgelöstes Tragsystem mit Scheiben......Page 203
7.11.5.3 Massenaktives aufgelöstes Tragsystem mit schlanken Pfeilern......Page 204
7.11.5.4 Kombiniertes massen- und vektoraktives System......Page 205
7.11.5.5 Biegeweiches vektoraktives aufgelöstes Tragsystem......Page 206
8 Erhaltung und Lebensdauer von Schutzbauwerken......Page 207
10 Literatur......Page 211
Stichwortverzeichnis......Page 219