Spannungsmessungen im wassergesättigten Boden – Ein neues Messsystem

Um Stabilitätsbewertungen von Uferbö-den durchführen zu können, müssen ne-ben Bodenstabilitätrsparametern wie der Vorbelastung oder dem Scherwiderstand außerdem die auf das Ufer einwirkenden Kräfte quantifiziert werden. Aus diesem Grund wurden Spannungsmessungen von Schiffswellen im Nord-Ostsee-Kanal bei Kiel vorgenommen. Für die Bestim-mung der drei Raum gerichteten Hauptspannungen σ1, σ2 und σ3, der mitt-leren Normal- (MNS) und der oktaedri-schen Scherspannung (OCTSS) wurde eine modifizierte Form des Stress-State-Transducer-Systems (SST) entwickelt und erstmalig eingesetzt. Die Neukon-struktion (Watt-SST) mit einem aus-tauschbaren Akku und wasserabgedich-teten Messkomponenten ermöglicht den Einsatz im Wasser und im wassergesät-tigten Boden über längere Messperioden von bis zu vier Tagen ohne Akkuwechsel. Die Sensorköpfe wurden unter und über der mittleren Wasseroberfläche positio-niert, um den Wellenschlag und eine mögliche Sogwirkung bei der Passage von Schiffen quantifizieren zu können. Während zwei Messperioden wurden verschiedene Schiffstypen (Container-schiff, Tanker, Frachter und Katamaran) gemessen. Die Ergebnisse zeigen je nach Schiffstyp unterschiedliche Wellen-muster (Periode sowie Ausprägung). Bei den Messungen wurden Spannungs-werte von bis zu drei kPa beobachtet. Die ersten Ergebnisse verdeutlichen außer-dem, dass eine Optimierung hinsichtlich Einbau und Platzierung der Sensoren im Wasser und Boden erfolgen muss, wenn die maximalen Spannungsspitzen beim Brechen einer Welle erfasst werden sol-len