| 1 |
Einführung |
503 |
| 2 |
Wildbachgrundlagen |
506 |
| 3 |
Schutzkonzepte mit Bauwerken |
506 |
| 3.1 |
Geschiebebewirtschaftung |
506 |
| 3.1.1 |
Beeinflussung der Entstehungsprozesse |
507 |
| 3.1.2 |
Beeinflussung der Verlagerungsprozesse (Retention und Dosierung von Geschiebe) |
510 |
| 3.1.3 |
Beeinflussung der Ablagerungsprozesse |
510 |
| 3.2 |
Schutzbauwerke zur Kontrolle von murartigen Verlagerungsprozessen |
512 |
| 3.3 |
Schutzbauwerke zur Kontrolle von Wildholz |
514 |
| 4 |
Systematik der Schutzbauwerke |
518 |
| 4.1 |
Allgemeines |
518 |
| 4.2 |
Klassifizierungsgrundsätze |
518 |
| 4.2.1 |
Wirkungen der Wildbachschutzbauwerke (Funktionstypen) |
518 |
| 4.2.2 |
Systematik der Wildbachschutzbauwerke |
519 |
| 4.2.3 |
Klassifizierung von Wildbachsperren |
523 |
| 5 |
Entwurf und Konstruktion von Schutzbauwerken aus Beton und Stahlbeton |
528 |
| 5.1 |
Allgemeine Konstruktionsregeln für Wildbachsperren |
528 |
| 5.2 |
Konsolidierungssperren |
531 |
| 5.2.1 |
Wirkungsweise |
531 |
| 5.2.2 |
Konstruktion von Staffelungen |
531 |
| 5.3 |
Dosiersperren |
535 |
| 5.3.1 |
Wirkungsweise |
535 |
| 5.3.2 |
Allgemeine Entwurfsregeln für Dosiersperren |
535 |
| 5.3.3 |
Konstruktion von Schlitzsperren |
536 |
| 5.3.3.1 |
Schlitzsperren mit offenem Schlitz |
537 |
| 5.3.3.2 |
Schlitzsperren mit Balken (Balkensperren) |
538 |
| 5.3.4 |
Konstruktion von großdoligen Dolensperren mit Rechen |
539 |
| 5.4 |
Filtersperren |
540 |
| 5.4.1 |
Wirkungsweise |
540 |
| 5.4.2 |
Konstruktion von Filtersperren |
540 |
| 5.5 |
Bauwerke zur Energieumwandlung |
544 |
| 5.5.1 |
Wirkungsweise |
544 |
| 5.5.2 |
Konstruktion von Murbrechern |
545 |
| 5.5.3 |
Konstruktion von Murabsturzsperren |
548 |
| 5.6 |
Konstruktion von Sperren gegen Hangdruck (Bergdruck) |
549 |
| 5.7 |
Stauraum von Retentions- und Dosiersperren |
550 |
| 5.8 |
Konstruktion der Bauteile von Sperren |
552 |
| 5.8.1 |
Abflusssektion (Überfallsektion) und Sperrenkrone |
552 |
| 5.8.1.1 |
Allgemeines |
552 |
| 5.8.1.2 |
Form der Abflusssektion |
552 |
| 5.8.1.3 |
Konstruktiver Schutz gegen Abrieb (Hydroabrasion) |
552 |
| 5.8.1.4 |
Kronsteine |
553 |
| 5.8.1.5 |
Stahlblechverkleidungen an der Abflusssektion |
555 |
| 5.8.1.6 |
Panzerung von Ein- und Auslaufbereichen, Scheiben, Wangen und Querriegeln |
555 |
| 5.8.2 |
Auskragungen von Abflusssektionen |
557 |
| 5.8.3 |
Fundament |
557 |
| 5.8.4 |
Vorfeldwangen |
560 |
| 5.8.5 |
Scheiben und Pfeiler |
560 |
| 5.8.6 |
Balken- und Rechenkonstruktionen |
561 |
| 5.8.6.1 |
Allgemeines |
561 |
| 5.8.6.2 |
Vertikale Rechen |
563 |
| 5.8.6.3 |
Gleichmäßig geneigte Rechen |
563 |
| 5.8.6.4 |
Gebrochene Rechen |
564 |
| 5.8.6.5 |
Rechenstäbe und Auflager |
564 |
| 5.8.7 |
Sicherung des Sperrenvorfelds (Tosbecken, Kolksicherung) |
566 |
| 5.8.8 |
Sperrenöffnungen |
566 |
| 5.8.8.1 |
Kleine Öffnungen in Stahlbetonplatten |
570 |
| 5.8.8.2 |
Große Öffnungen in Stahlbetonplatten |
570 |
| 5.8.8.3 |
Öffnungen in Gewichtsmauern |
570 |
| 5.8.8.4 |
Öffnungen in Bogenmauern (Gewölbemauern) |
570 |
| 5.8.9 |
Bauwerksfugen |
572 |
| 5.8.9.1 |
Allgemeines |
572 |
| 5.8.9.2 |
Arbeitsfugen |
573 |
| 5.8.9.3 |
Bewegungsfugen |
574 |
| 5.8.10 |
Bewehrungsführung, Konstruktive Durchbildung von Sperren aus Stahlbeton |
579 |
| 5.8.10.1 |
Generell |
579 |
| 5.8.10.2 |
Bewehrung von Platten und Scheiben |
579 |
| 5.8.10.3 |
Anschluss von Vorfeld- oder Rostwangen |
582 |
| 5.8.10.4 |
Winkelstützmauern |
582 |
| 5.9 |
Werkstoffe |
582 |
| 5.9.1 |
Konstruktionsbeton |
582 |
| 5.9.1.1 |
Expositionsklassen |
583 |
| 5.9.1.2 |
Chemischer Angriff |
584 |
| 5.9.1.3 |
Verschleiß – Abrasion |
584 |
| 5.9.1.4 |
Betondeckung |
585 |
| 5.9.2 |
Betonkonzepte für Wildbachsperren |
586 |
| 5.9.2.1 |
Einleitung |
586 |
| 5.9.2.2 |
Exposition / Klimatische Bedingungen |
586 |
| 5.9.2.3 |
Bauteilspezifische Bedingungen |
586 |
| 5.9.2.4 |
Herstellungsprozessspezifische Bedingungen |
586 |
| 5.9.2.5 |
Exposition / Klimatische Bedingungen |
586 |
| 5.9.2.6 |
Ausgangsstoffe |
586 |
| 5.9.3 |
Stahl |
592 |
| 6 |
Bemessungs- und Berechnungsgrundlagen |
593 |
| 6.1 |
Hydrologische Grundlagen |
593 |
| 6.1.1 |
Methoden |
593 |
| 6.1.1.1 |
Rückwärtsgerichtete Indikation |
593 |
| 6.1.1.2 |
Vorwärtsgerichtete Indikation |
594 |
| 6.1.2 |
Bestimmung der Verlagerungsprozesse |
594 |
| 6.1.3 |
Abschätzung des Abflusses |
595 |
| 6.1.3.1 |
Niederschlag |
595 |
| 6.1.3.2 |
Abfluss |
595 |
| 6.1.3.3 |
Hydrologische Modelle |
596 |
| 6.1.4 |
Abschätzung der Geschiebefracht |
598 |
| 6.1.5 |
Abschätzung von Murfrachten |
600 |
| 6.2 |
Geotechnische Grundlagen |
600 |
| 6.2.1 |
Grenz- und Zwischenwerte des Erddrucks |
600 |
| 6.2.2 |
Grundwerte für die Berechnung des Erddrucks |
601 |
| 6.2.2.1 |
Bodenkennwerte |
603 |
| 6.2.2.2 |
Wandreibungswinkel |
603 |
| 6.2.3 |
Erddruckberechnung |
604 |
| 6.2.4 |
Sonderformen des Erddrucks |
605 |
| 6.2.4.1 |
Erdruhedruck |
605 |
| 6.2.4.2 |
Erhöhter aktiver Erddruck |
605 |
| 6.2.4.3 |
Siloerddruck |
605 |
| 6.2.4.4 |
Verminderter passiver Erddruck (mobilisierter Erdwiderstand) |
605 |
| 6.2.4.5 |
Kriechdruck |
605 |
| 7 |
Einwirkungen |
606 |
| 7.1 |
Grundlagen der statischen und dynamischen Einwirkungen |
606 |
| 7.1.1 |
Klassifizierungen der Einwirkungen |
606 |
| 7.1.2 |
Prozess- und Einwirkungsmodelle für die Dimensionierung der Schutzbauwerke |
607 |
| 7.1.3 |
Prozessparameter |
608 |
| 7.2 |
Eigengewicht |
608 |
| 7.3 |
Erddruck |
609 |
| 7.4 |
Hydrostatischer Wasserdruck |
610 |
| 7.4.1 |
Einwirkungsmodell |
610 |
| 7.4.2 |
Statische Wasserdrücke aus dem Ober- und Unterwasser |
611 |
| 7.4.3 |
Wasserauflasten |
611 |
| 7.4.4 |
Sohlwasserdruck (Auftrieb) |
611 |
| 7.4.5 |
Fugenwasserdruck |
613 |
| 7.5 |
Einwirkungen mit dynamischen Komponenten |
613 |
| 7.5.1 |
Allgemeines |
613 |
| 7.5.2 |
Wasserdruck |
613 |
| 7.5.2.1 |
Einwirkungsmodell |
613 |
| 7.5.2.2 |
Dynamischer Wasserdruck |
615 |
| 7.5.3 |
Murdruck |
616 |
| 7.5.3.1 |
Einwirkungsmodell |
617 |
| 7.5.3.2 |
Dynamischer Murdruck |
619 |
| 7.5.3.3 |
Statischer Murdruck |
620 |
| 7.6 |
Einwirkungen von Einzelkomponenten |
621 |
| 7.7 |
Sondereinwirkungen |
621 |
| 7.7.1 |
Lawinen |
621 |
| 7.7.2 |
Seitlicher Hangdruck (Talzuschub) |
621 |
| 7.7.3 |
Steinschlag, Felssturz |
621 |
| 7.7.4 |
Rutschung |
622 |
| 7.7.5 |
Erdbeben |
622 |
| 7.7.6 |
Verkehrslasten |
622 |
| 7.7.7 |
Einwirkungen aus Zwangsbeanspruchung |
622 |
| 7.7.7.1 |
Eingeprägte Verformung |
622 |
| 7.7.7.2 |
Temperatur |
622 |
| 7.7.7.3 |
Zeitabhängiges Materialverhalten (Kriechen, Schwinden) |
622 |
| 8 |
Hydraulische Bemessung |
622 |
| 8.1 |
Bemessung des Abflusses im Gerinne |
622 |
| 8.1.1 |
Hydraulische Bemessung des Reinwasserabflusses |
622 |
| 8.1.1.1 |
Abfluss und Wasserbewegung im Wildbach |
622 |
| 8.1.1.2 |
Fließgleichungen für Wildbachgerinne |
624 |
| 8.1.1.3 |
Beschreibung des Abflussverhaltens |
627 |
| 8.1.1.4 |
Bemessung von Veränderungen im Abflussprofil |
627 |
| 8.1.1.5 |
Bemessung von Krümmungen |
628 |
| 8.1.2 |
Bemessung des Geschiebetransports im Gerinne |
628 |
| 8.1.2.1 |
Fluviatiler Feststofftransport |
628 |
| 8.1.2.2 |
Murartiger Feststofftransport |
631 |
| 8.2 |
Für die Bemessung relevante Abflüsse |
633 |
| 8.2.1 |
Bemessungsereignis |
633 |
| 8.2.2 |
Überlastfall |
634 |
| 8.3 |
Hydraulische Bemessung von Querbauwerken |
634 |
| 8.3.1 |
Allgemeines |
634 |
| 8.3.2 |
Bemessung der Abflusssektion |
634 |
| 8.3.3 |
Bemessung des Tosbeckens bzw. des Sperrenvorfelds (Kolk) |
637 |
| 8.3.4 |
Bemessung der Sperrenöffnungen |
638 |
| 8.4 |
Bemessung des Stauraums (Speicherkapazität) für die Feststofffracht |
639 |
| 9 |
Statische Berechnung und Bemessung |
640 |
| 9.1 |
Bemessungsgrundlagen |
640 |
| 9.1.1 |
Normative Grundlagen |
640 |
| 9.1.1.1 |
Äußere Standsicherheit |
640 |
| 9.1.1.2 |
Innere Standsicherheit |
640 |
| 9.1.2 |
Charakteristische Werte |
640 |
| 9.1.2.1 |
Baustoffe |
640 |
| 9.1.2.2 |
Geotechnische Kennwerte |
640 |
| 9.1.2.3 |
Ständige Einwirkungen und geometrische Parameter |
641 |
| 9.1.2.4 |
Veränderliche Einwirkungen |
641 |
| 9.1.2.5 |
Außergewöhnliche Einwirkungen |
641 |
| 9.1.3 |
Maßgebliche Versagensarten von Wildbachsperren |
641 |
| 9.1.4 |
Grenzzustände |
642 |
| 9.1.5 |
Bemessungssituationen |
644 |
| 9.1.5.1 |
Ständige Bemessungssituationen |
645 |
| 9.1.5.2 |
Vorübergehende Bemessungssituationen |
645 |
| 9.1.5.3 |
Außergewöhnliche Bemessungssituationen |
645 |
| 9.1.6 |
Bemessungswerte |
645 |
| 9.1.7 |
Geotechnische Kategorien (GK) |
646 |
| 9.1.8 |
Einwirkungen |
646 |
| 9.1.9 |
Widerstände |
647 |
| 9.1.10 |
Teilsicherheitsbeiwerte |
648 |
| 9.1.10.1 |
Teilsicherheitsbeiwerte für Einwirkungen (Beanspruchungen) |
648 |
| 9.1.10.2 |
Teilsicherheitsbeiwerte für Bodenkennwerte und Widerstände |
648 |
| 9.1.11 |
Nachweise |
649 |
| 9.1.11.1 |
Kippen (GEO) |
649 |
| 9.1.11.2 |
Gleiten (GEO) |
651 |
| 9.1.11.3 |
Grundbruch (GEO) |
652 |
| 9.1.11.4 |
Geländebruchsicherheit (GEO) |
654 |
| 9.1.11.5 |
Spannungsnachweise im Bauteil (STR) |
654 |
| 9.1.11.6 |
Stabilitätsnachweise im Bauteil (STR) |
655 |
| 9.2 |
Einwirkungskombinationen für Wildbachsperren |
655 |
| 9.2.1 |
Einwirkungskombinationen für Funktionstypen Retention, Dosierung, Filterung und Energieumwandlung (Murbrecher) |
655 |
| 9.2.1.1 |
Einwirkungskombinationen mit fluviatilen Verlagerungsprozessen |
655 |
| 9.2.1.2 |
Einwirkungskombinationen mit murartigen Verlagerungsprozessen |
657 |
| 9.2.2 |
Einwirkungskombinationen für die Funktionstypen Stabilisierung / Konsolidierung, Energieumwandlung (Absturzbauwerke) |
659 |
| 9.2.2.1 |
Einwirkungskombinationen mit fluviatilen Verlagerungsprozessen |
659 |
| 9.2.2.2 |
Einwirkungskombinationen mit murartigen Verlagerungsprozessen |
661 |
| 9.2.3 |
Zuordnung der Einwirkungskombinationen |
661 |
| 9.3 |
Statische Systeme von Wildbachsperren |
663 |
| 9.3.1 |
Gewichtssperren |
666 |
| 9.3.1.1 |
Allgemeines |
666 |
| 9.3.1.2 |
Gewichtssperren in Konstruktionsbeton |
666 |
| 9.3.1.3 |
Vorgespannte Betongewichtssperre |
666 |
| 9.3.1.4 |
Berechnung und Bemessung |
667 |
| 9.3.2 |
Gewölbesperren (Bogensperren) |
669 |
| 9.3.2.1 |
Allgemeines |
669 |
| 9.3.2.2 |
Vorbemessung |
673 |
| 9.3.2.3 |
Berechnung und Bemessung |
673 |
| 9.3.2.4 |
Konstruktive Durchbildung |
679 |
| 9.3.2.5 |
Ausgeführte Beispiele |
679 |
| 9.3.3 |
Einfache Plattensperre |
681 |
| 9.3.3.1 |
Allgemeines |
681 |
| 9.3.3.2 |
Berechnung und Bemessung |
683 |
| 9.3.3.3 |
Konstruktive Durchbildung |
685 |
| 9.3.3.4 |
Ausgeführte Beispiele |
685 |
| 9.3.4 |
Hybridmauern |
685 |
| 9.3.4.1 |
Allgemeines |
685 |
| 9.3.4.2 |
Berechnung und Bemessung |
685 |
| 9.3.4.3 |
Ausgeführte Beispiele |
687 |
| 9.3.5 |
Winkelstützmauer |
688 |
| 9.3.5.1 |
Allgemeines |
688 |
| 9.3.5.2 |
Vorbemessung |
690 |
| 9.3.5.3 |
Berechnung und Bemessung |
690 |
| 9.3.5.4 |
Konstruktive Durchbildung |
695 |
| 9.3.5.5 |
Ausgeführte Beispiele |
695 |
| 9.3.6 |
Pfeilerplattensperre |
695 |
| 9.3.6.1 |
Allgemeines |
695 |
| 9.3.6.2 |
Sperre mit wasserseitigen Stützpfeilern |
696 |
| 9.3.6.3 |
Sperre mit luftseitigen Stützpfeilern |
696 |
| 9.3.6.4 |
Berechnung und Bemessung |
697 |
| 9.3.6.5 |
Konstruktive Durchbildung |
697 |
| 9.3.6.6 |
Ausgeführte Beispiele |
697 |
| 9.3.7 |
Aufgelöste Tragsysteme |
698 |
| 9.3.7.1 |
Massenaktive aufgelöste Tragwerke |
699 |
| 9.3.7.2 |
Vektoraktive aufgelöste Tragwerke |
701 |
| 9.3.7.3 |
Berechnung und Bemessung |
704 |
| 9.3.7.4 |
Konstruktive Durchbildung |
705 |
| 9.3.7.5 |
Ausgeführte Beispiele |
706 |
| 10 |
Erhaltung und Lebensdauer von Schutzbauwerken |
714 |
| 11 |
Literatur |
719 |