Steinschlagschutzdamm als Bewehrung

Aufgabe

Gut einen Kilometer nördlich des Dorfes San Giacomo Filippo in der Provinz Sondrio in der Lombardei (Italien) befindet sich zwischen den steilen Felswänden des San Giacomo Tals die Wallfahrtskirche Madonna di Gallivaggio. Seit vielen Jahren stellen vereinzelte Steinschläge, Abgänge massiver Felsbrocken sowie größerer Steinmassen ein erhebliches Sicherheitsrisiko für die Wallfahrtskirche dar. Im Mai 2018 kam es zu einem gewaltigen Felssturz mit einem geschätzten Gesamtvolumen von rund 7.000 m³. Eine beträchtliche Menge an Felsblöcken, Steinen und Geröll konnte nicht von den bestehenden, passiven Schutzeinrichtungen zurückgehalten werden und beschädigte sowohl die Wallfahrtskirche, umliegende Gebäude und die Landesstraße 36 zum Teil schwer. Das Verkehrsaufkommen auf der Landesstraße 36 ist sowohl im Sommer als auch im Winter nicht nur wegen der kulturellen und religiösen Bedeutung der Wallfahrtskirche hoch, sondern auch weil sie zwischen Mailand und der Schweizer Grenze entlang des sehenswerten Splügen-Pass verläuft.

Lösung

Um das zukünftige Risiko von Schäden durch Steinschlag und Erdrutschen zu minimieren, wurden die bestehenden Schutzeinrichtungen durch einen mit Fortrac T Geogittern bewehrten Lawinenschutzwall ersetzt. Der neue Erdwall ist nicht nur länger, was eine Vergrößerung der geschützten Bereiche bedeutet, sondern auch höher, um herabfallende Felsbrocken aufzufangen, die bisher die bestehenden Barrieren überwanden. Zudem wurde die Lage des Erdwalls flussabwärts in einen Bereich geringerer Hangneigung verlegt, wodurch eine höhere Rückhaltekapazität erzielt werden konnte. Der neue Lawinenschutzwall besteht aus einer rückverankerten Stahlbetonstützwand im unteren Drittel und einem geogitterbewehrten Erddamm, welcher im oberen Drittel beidseitig mit einer Böschungsneigung von 70° ausgeführt wurde (siehe Grafik unten). Der Aufbau des Fortrac Geogitter bewehrten Erddammes erfolgte unter Verwendung von Stahlgitterschalungen. Die in der Front maximale Höhe des Lawinenschutzwalles beträgt gut 23 m. Die Standsicherheit des bewehrten Lawinenschutzwalls wurde entsprechend der geltenden Regelwerke untersucht, so wurden zum Beispiel

• Die innere und äußere Standsicherheit, sowie die Standsicherheit im compound Bruchmodus (Gleitflächen, welche sowohl innerhalb als auch außerhalb des bewehrten Erdwalls verlaufen) wurden unter Verwendung von kreisförmiger (Bishop) als auch polygonaler (Janbu) Gleitflächen nachgewiesen
• Kippen, Gleiten und Grundbruch des Erddammes
• Aufprall eines einzelnen Felskörpers mit einem Durchmesser von 1,44 Metern, einem Gewicht von 8.270 Kilogramm, der sich mit 98,11 Metern/Sekunde und einer kinetischen Energie von 39.800 Kilojoule fortbewegt

Alle Standsicherheitsberechnungen wurden sowohl unter statischen als auch unter seismischen Bedingungen durchgeführt.

Vorteil

Um die Sicherheit der Wallfahrtskirche Gallivaggio sowie der Landesstraße 36 zu gewährleisten, entschieden sich die Planer für die Errichtung eines Lawinenschutzdammes, welcher mit Fortrac T Geogittern bewehrt wurde. Dank ihrer hohen Lebensdauer von bis zu 120 Jahren (BBA-zertifiziert) erfüllten diese die hohen bautechnischen Anforderungen. Die gleichzeitig hohe Flexibilität der Fortrac T Geogitter ermöglichte darüber hinaus einen schnellen und einfachen Einbau auf der Baustelle, so dass das Bauunternehmen die gesamte Konstruktion vorzeitig fertigstellen konnte

• Lebensdauer von bis zu 120 Jahren
• Extreme Belastbarkeit
• Hohe Verbundflexibilität
• Sehr gute Anpassungsfähigkeit
• Geringe Kriechneigung