Böschung
Eine Böschung ist ein natürlicher oder künstlicher relativ stark geneigter Übergang zwischen horizontalen oder schwach geneigten Flächen im Gelände. Natürliche Böschungen entstehen durch geomorphologische Vorgänge (zum Beispiel Erosion, Bodenhebung, Sedimentation) und werden vielfach auch als „Hang“ bezeichnet. Künstliche Böschungen entstehen durch Aufschütten von Dämmen und Ausgraben von Einschnitten mit unbefestigten Rändern im Erd-, Wasser- und Verkehrswegebau. Böschungen sind auch die unbefestigten Randflächen (Böschungsflächen) von Baugruben und Leitungsgräben.[1] Teilweise mit Böschungsflächen versehene Körper nennt man Böschungskörper (z. B. Dämme und das Schotter-Bett unter Eisenbahngleisen, s. nebenstehende Abbildung) oder geböschte Körper.
Die Standsicherheit einer Böschung wird vom Böschungswinkel bestimmt und ist von einer Reihe von Einflüssen abhängig. Für den Fall, dass eine Böschung nicht standsicher ausgebildet ist, kann es zum Abrutschen kommen, zum Böschungsbruch.
Merkmale[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Eine Böschung ist durch die Böschungsneigung und den Höhenunterschied charakterisiert. Die Neigungen werden als Steigungsverhältnis oder in Grad gegen die Horizontale angegeben. Eine Böschung von 1:2 bedeutet beispielsweise 1 Meter Höhenunterschied auf 2 Meter horizontaler Länge bzw. gegen die Horizontale. Die mögliche Neigung einer Böschung hängt von den Eigenschaften des geböschten Bodens ab.
Böschungswinkel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Der Böschungswinkel ist für die Stabilität der Böschung maßgeblich. Neben den Materialeigenschaften können Bewuchs und Feuchtigkeitsverhältnisse den stabilen Böschungswinkel stark beeinflussen.
Eine natürliche Böschung aus nicht bindigem Material hat die Böschungsneigung, die dem Winkel der inneren Reibung entspricht (dem Reibungswinkel).[2] Auch eine künstliche Böschung kann höchstens diese Neigung haben. Eine höhere Steigung führt zum Böschungsbruch.
Bindiges Material, das feine Bestandteile wie Ton und Schluff enthält, hat zusätzlich eine Kohäsion, durch die das Material zusammengehalten wird. Dadurch kann die Böschung einen steileren Winkel haben. Gleiches gilt auch für feuchten Sand, wenn er zusammengedrückt wird. Trocknet er aber aus, bricht die Böschung zusammen. Der Böschungswinkel bei lockerer Schüttung, der so genannte Schüttwinkel, liegt im Bereich von 25–45°, für weitere Schüttwinkel siehe Reibungswinkel.
Ohne rechnerischen Nachweis dürfen folgende Böschungsneigungen nicht überschritten werden:
- nichtbindiger oder weicher Boden = 45°,
- bindiger Boden = 60°,
- Fels = 80°.
Einflüsse auf die Standsicherheit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Die Standsicherheit wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Wesentlich für die Standsicherheit sind die Eigenschaften der anstehenden Bodenarten wie etwa geologische Störzonen und ungünstige Lagerungsverhältnisse. Weiterhin begünstigen entsprechende Wasserverhältnisse (Grundwasser, Oberflächenwasser, Porenwasserüberdruck) einen Böschungsbruch. Auflasten auf der Böschungsoberkante aus Bauwerken und Verkehr sowie Erschütterungen aus Erdbeben können ebenfalls einen Böschungsbruch hervorrufen. Bei Böschungen im Wasserbau sind grundsätzlich die zusätzlichen hydrostatischen und hydrodynamischen Wirkungen des Wassers zu berücksichtigen, die oft die Anordnung von Böschungsdeckwerken erfordern.
Um die Standsicherheit einer Böschung nachzuweisen, müssen entsprechende Berechnungen angestellt werden. Dies ist Aufgabe des Bauingenieurs oder Geotechnikers.
Künstliche Böschungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Böschung im Tiefbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Für das Anlegen von Baugruben und Gräben eignet sich bei ausreichenden Platzverhältnissen die Ausbildung von Abböschungen. Aus wirtschaftlicher Sicht ist ein möglichst großer Böschungswinkel anzustreben. Nach DIN 4124 sind folgende Böschungswinkel einzuhalten:
- 45° bei nicht bindigen oder weichen bindigen Böden
- 60° bei steifen oder halbfesten bindigen Böden
- 80° bei Fels
Ist eine standsichere Ausführung der Böschung nicht möglich, so ist eine geeignete Verbaumethode auszuwählen.
Böschung im Straßenbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Im Straßenbau ermöglichen Damm- und Einschnittsbauwerke einen weitgehend vom Gelände unabhängigen Straßenverlauf. Die damit verbundenen Böschungen werden meist mit einer Regelböschungsneigung von 1:1,5 hergestellt. Zum Zweck des Landschaftsschutzes, der Schonung des Landschaftsbildes und der Reduzierung der Erosion sind die Böschungsflächen zu bepflanzen und zu begrünen.
Ökologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Eine wenig kultivierte Böschung ist ein ökologisch bedeutendes Linienbiotop. Eine solche Fläche ist häufig reich an Stauden oder Sträuchern, wo direkte Störungen der hier lebenden Pflanzen- und Tierarten selten sind. Daher leistet sie einen wichtigen Beitrag zur Biodiversität.
Normen und Standards[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- DIN 4124 Baugruben und Gräben
- DIN 1054 Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau
- Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau (ZTVE-StB)
Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Böschungen und Geländesprünge. Skript des Lehrstuhls für Grundbau, Bodenmechanik und Felsmechanik der TU München (PDF; 1,34 MB) (Memento vom 18. Juli 2013 im Internet Archive)
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ Hans-Henning Schmidt: Grundlagen der Geotechnik. S. 376.
- ↑ Karl-Eugen Kurrer: Geschichte der Baustatik. Auf der Suche nach dem Gleichgewicht. Ernst & Sohn, Berlin 2016, ISBN 978-3-433-03134-6, S. 280.