30 Jahre Böschungssicherung mit Fortrac Systems

Aufgabe

Die 1986 eröffnete Autobahn M25 führt ringförmig um die britische Hauptstadt London. Mit 188 Kilometern ist sie nach dem Berliner Ring die zweitlängste Ringautobahn Europas. Ursprünglich für 100.000 Fahrzeuge pro Tag ausgelegt, verdoppelte sich das Verkehrsaufkommen jedoch schnell und machte die M25 zur meistbefahrenen Autobahn Großbritanniens. Regelmäßige Staus zu den Hauptverkehrszeiten sorgen bei den Briten für Frust und Humor und inspirierten sogar den Musiker und Songwriter Chris Rea zu seinem Hit „Road to Hell“. Mittlerweile ist die M25 in weiten Teilen der Strecke achtspurig – mit vier Fahrspuren pro Richtung – ausgebaut, streckenweise sogar auf bis zu zwölf Spuren. Der erste vierspurige Ausbau der M25 erfolgte in den Jahren 1993 bis 1996 auf einer Länge von rund 23 Kilometern zwischen den Anschlussstellen 7-8 und 15-16. Um die Kosten zu reduzieren und die Umsetzung des Ausbaus zu beschleunigen, entschied man sich für den Bau von begrünten geokunststoffbewehrten Steilböschungen (KBE-Bauweise) sowohl in den Aushub- als auch Aufschüttungsbereichen. Zum damaligen Zeitpunkt ein absolutes Novum, da diese Technik im britischen Straßennetz noch nicht in größerem Umfang eingesetzt wurde. Die Planung, den Bau und die Begrünung der geogitterbewehrten Böschungen übernahm die Comtec UK Ltd. mit den Fortrac T-Gittern der Firma HUESKER. Als Füllmaterial wurde vorhandenes, teilweise kohäsives Material verwendet. Der Planungsprozess dieser Maßnahme führte schließlich zur Veröffentlichung des Leitfadens HA68/94 bzgl. Entwurfsmethoden für die Bewehrung von Böschungen an Autobahnen.

Lösung

Die geologische Beschaffenheit des Geländes im Bereich des Ausbauabschnitts variiert stark und besteht aus Kreideaufschlüssen, Terrassenschotter sowie größeren Bereichen mit hochplastischem Ton. Um die geplante Verbreiterung der Fahrbahn zu realisieren, war es notwendig vier Meter der ursprünglich aus verdichtetem Ton hergestellten flachen Dammstrukturen abzutragen. Die Dämme mit einer Neigung von 1:3 waren in der Regel vier bis fünf Meter hoch und dienten zudem als Gründungsboden für Lärmschutzwände. In einigen Bereichen lagen die errichteten Dämme auf wasserführendem Kies, welcher sich etwa zwei bis drei Meter unter dem bestehenden Fahrbahnniveau befand. Die Lösung für die Stützmauern des Projekts bestand aus freitragenden Wänden. Aufgrund der geringen Scherfestigkeit des Tons konnte die Gesamtstabilität durch 2-3 m hohe Wände mit 3 m tiefen Fundamenten erreicht werden. Da es sich um eine geogitterbewehrte Böschung (KBE) mit einer Böschungsneigung von bis zu 70° handelte, konnte der Vorschlag mit einem geotechnischen Zertifikat eingereicht werden, was die Genehmigung beschleunigte. Darüber hinaus wurde für KBE ein Sicherheitsfaktor (FS) von 1,3 für die Gesamtstabilität gefordert, während für Betonwände ein FS von 1,5 nachgewiesen werden musste. Ferner konnte die Einbindungs- bzw. Gründungstiefe der KBE auf 1 m reduziert werden, um ein Auftreffen auf die wasserführende Kiesschicht zu vermeiden. Daher wurden Teile der Kreuzung 15-16 mit der alternativen KBE-Lösung gebaut.

Vorteile

Im Bereich der Anschlussstelle 15-16 wurde die nordseitige KBE in nur zehn Wochen fertiggestellt, während hingegen die Errichtung der Stahlbetonwände aufgrund notwendiger temporärer Arbeiten und Entwässerungsmaßnahmen sowie des Abtransports des Tons und der Anlieferung von körnigem Füllmaterial insgesamt sieben Monate in Anspruch nahm. Die höhere Geschwindigkeit, der Wegfall der temporären Arbeiten und der Anlieferung des Füllmaterials erhöhten die Sicherheit auf der Baustelle und verringerten zudem die Einschränkungen und Risiken für die Bevölkerung, da notwendige Verkehrskontrollen und -beschränkungen deutlich kürzer auftraten. Der direkte Vergleich ergab neben einer Kostenersparnis von 70 Prozent und einer viermal schnelleren Bauzeit auch eine Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks. Betrachtet man die letzten 30 Jahre der auf insgesamt 60 Jahre angesetzten Lebensdauer, so zeigen sich die Böschungen gegenüber dem Neuzustand nahezu unverändert. Das bislang einzige Problem waren die anfänglichen Schwierigkeiten mit der Vegetation aufgrund des teilweisen kontaminierten Oberbodens. Wenn man bedenkt, dass die Autobahnoberfläche in diesem Zeitraum an einigen Stellen bereits dreimal erneuert wurde, lässt sich feststellen, dass sich die KBE-Lösung bisher deutlich besser bewährt hat, als viele damals erwartet hatten.