Flächenbewehrung

Unter Flächenbewehrung versteht man im Erd- und Verkehrswegebau flächige Bewehrungselemente wie Geogitter und Geogewebe, die in horizontalen Lagen eingebaut werden und in die auftretende Kräfte aus dem Boden über Reibung oder Verzahnung abgeleitet werden. So lassen sich Setzungen reduzieren, Spurrinnen begrenzen und die Nutzungsdauer von Verkehrsflächen deutlich erhöhen.

Flächenbewehrung im Straßenbau mit Geokunststoffen ähnelt im Funktionsprinzip der Flächenbewehrung im Stahlbetonbau: Wie der Stahl im Betonbau übernimmt auch der Geokunststoff im Straßenbau die Rolle des Zugelements und nimmt die Zugkräfte auf. Der Boden wirkt – vergleichbar mit dem Beton – als drucktragendes Element und leitet die Druckkräfte weiter.

Entscheidend ist dabei ein funktionierender Formschluss zwischen Boden und Geokunststoff. Ähnlich wie gerippter Bewehrungsstahl im Beton benötigt auch der Geokunststoff einen sicheren Formschluss mit dem umgebenden Material. Bei Geogittern erfolgt dies über die Verzahnung in der offenen Gitterstruktur, bei Geogeweben über Reibung und Scherverbund. Beide Mechanismen sorgen dafür, dass Zugkräfte zuverlässig übertragen werden können.

1. Ungebundener Oberbau | 2. Geogitter / Geogewebe | 3. Wenig tragfähiger Untergrund

Funktionsprinzip von Geogittern

Gestreckte, knotensteife Geogitter wie BEGRID TG arbeiten über eine echte Verzahnung des Schüttmaterials in den Gitteröffnungen. Durch die steife Maschengeometrie in Abstimmung mit dem richtigen Schüttmaterial bildet sich ein Formschluss in der Masche. Sobald Verkehrslasten auf die Tragschicht wirken, mobilisiert der Verbund aus Geogitter und Tragschichtmaterial Zugkräfte im Geogitter.

Die Folge: Lasten werden durch die Eigensteifigkeit flächig verteilt („Schneeschuh-Effekt“), Kräfte werden radial in das Gitter eingeleitet und es bildet sich eine plattenartige Tragstruktur. So lassen sich nicht tragfähige oder inhomogene Untergründe überbrücken und für Baustraßen, Verkehrswege oder Arbeitsplattformen nutzbar machen.

Funktionsprinzip von Geogeweben

Gewebte Geogitter wie BEGRID FLEX und Geogewebe wie BEFORCE wirken überwiegend über Reibung und Scherverbund zwischen Geokunststoff und Boden. Anders als gestreckte Geogitter arbeiten sie nicht über eine echte Kornverzahnung, sondern über eine Membranwirkung, welche die Kraft über Reibung entlang der Einzelbänder aufnimmt.

Der Einbau erfolgt im Umschlagverfahren: Der Geokunststoff wird zunächst ausgelegt, anschließend mit Material überschüttet und verdichtet, danach wird das frei liegende Ende umgeschlagen und über die erste Schüttlage gespannt zurückgeführt. Abschließend wird weiter überbaut. Durch dieses Umschlagen entsteht eine effektive Umlenkung der Zugkräfte, was die Stabilität insbesondere auf extrem weichen Böden erhöht.

BEFORCE Geogewebe

Mit BEFORCE Geogeweben aus Polypropylen (PP-Bändchengeweben) steht eine Produktfamilie zur Verfügung, die die Funktionen Trennen und Bewehren in einem Geokunststoff vereint. Die flachen, rechtwinklig verkreuzten Bändchen sorgen für hohe Zugfestigkeiten in Längs- und Querrichtung bei gleichzeitig guter Anpassungsfähigkeit an den Untergrund.

Funktionen:

• verbessern die Tragfähigkeit unzureichend tragfähiger Böden,
• trennen Tragschichtmaterial und Untergrund,
• reduzieren Verformungen und Spurrinnen,
• eignen sich ideal für Flächenbewehrung unter ungebundenen Schichten im Tief- und Straßenbau.

BEGRID FLEX Geogitter (gewebt)

BEGRID FLEX Geogitter bestehen aus hochzugfesten Polyestergarnen, die zu grobmaschigen, flexiblen Gittern gewebt und mit einer Schutzbeschichtung ummantelt werden. Dadurch sind Höchstzugfestigkeiten bis zu 200 kN/m möglich.

Ihre Vorteile:

• hohe Zugfestigkeiten, abgestimmt auf die projektspezifische Bemessung
• sehr gutes Verbundverhalten
• flexible Struktur und Anpassungsfähigkeit

BEGRID FLEX wird vor allem dort eingesetzt, wo größere Lasten dauerhaft abgetragen werden müssen – beispielsweise bei Industrieflächen, Dämmen oder Lastverteilungsplatten.

BEGRID TG Geogitter (gestreckt)

BEGRID TG Geogitter werden aus hochwertigen Polypropylenbahnen hergestellt, gelocht und in Längs- und Querrichtung gestreckt. Das Ergebnis sind formstabile, knotensteife, biaxial wirkende Geogitter mit geringer Dehnung.

Typische Eigenschaften:

• monolithische Rippen und Kreuzungspunkte ohne „angefügte“ Knoten
• hohe Eigensteifigkeit und geringe Kriechneigung
• verschiedene Gitteröffnungen und Zugfestigkeiten für unterschiedliche Tragschichtmaterialien

Diese Bewehrungsprodukte eignen sich besonders für Tragschichtbewehrung auf gering tragfähigen Böden im Erd-, Straßen- und Verkehrswegebau – überall dort, wo Flächenbewehrung Lasten sicher in den Untergrund ableiten soll.

Geogitter mit Vliesstoff: Geoverbundstoffe zum Trennen und Bewehren

In vielen Projekten reicht reine Bewehrung nicht aus – zusätzlich sind Trenn- und Filterfunktionen erforderlich, um eine Durchmischung der Schichten zu verhindern und den Wasserdurchfluss zu sichern. Hier kommen Geoverbundstoffe zum Einsatz, bei denen das Geogitter werkseitig mit einem passenden Vliesstoff kombiniert wird, wie z. B. bei BEGRID TGV.

Die Kombination aus Geogitter und Vliesstoff bietet:

• Bewehren: Lastverteilung und Tragfähigkeitssteigerung durch die Geogitterstruktur
• Trennen: sichere Trennung zwischen Untergrund und Tragschichtmaterial
• Filtern: kontrollierter Wasserdurchfluss ohne Auswaschung feiner Bodenteilchen

Gleichzeitig reduziert sich der Verlegeaufwand auf der Baustelle, da statt zweier Einzellagen nur eine Verbundlage eingebaut wird – ein klarer Vorteil für einen effizienten Einbau.

PARAGRID / PARALINK Geogitter (gelegt)

PARAGRID / PARALINK Geogitter sind gelegte, an den Kreuzungspunkten verschweißte Geogitter aus hochverstreckten Polyestersträngen mit einer schützenden LDPE-Hülle. Diese Geogitter erreichen sehr hohe Zugfestigkeiten und werden überall dort eingesetzt, wo besonders hohe Anforderungen an die Flächenbewehrung gestellt werden – etwa bei Lastübertragungsmatratzen, Brückenwiderlagern oder hochbelasteten Plattformen.

Damit ergänzen PARAGRID und PARALINK das Portfolio der Bewehrungsprodukte für Spezialanwendungen.

Die Bemessung einer Tragschichtbewehrung richtet sich nach den gleichen Prinzipien wie die klassische Dimensionierung von Tragschichten – ergänzt um die Wirkung der Flächenbewehrung.

Relevante Bemessungsparameter

• Tragfähigkeit des Untergrundes (z. B. über EV₂ oder CBR ermittelt),
• geplante Verkehrslast
• erforderliche Nutzungsdauer und Sicherheitsanforderungen,
• Frostsicherheit und Aufbauhöhen,
• Auswahl des Tragschichtmaterials (Körnung, Verdichtung, Wasserdurchlässigkeit).

In den entsprechenden Merkblättern und Richtlinien sind Einsatzbereiche und Beanspruchungen für Geogitter und Geogewebe beschrieben.

Einsparpotenziale bei Material, Bauzeit und Kosten

Durch den Einbau von Geogittern, Geogeweben oder Geoverbundstoffen können:

• Tragschichtdicken reduziert werden,
• Bodenaustauschmaßnahmen eingeschränkt oder gänzlich vermieden werden,
• Bauzeiten verkürzt werden,
• Transportmengen und damit verbundene Kosten verringert werden.

Ressourcenschonung und CO₂-Reduktion durch Vermeidung von Bodenaustausch

Weniger Bodenaushub, weniger Schüttmaterial und weniger Transporte bedeuten auch eine bessere CO₂-Bilanz. Flächenbewehrung mit Geokunststoffen leistet damit einen Beitrag zur Ressourcenschonung und unterstützt Sie bei der Umsetzung nachhaltiger Infrastrukturprojekte.