Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lastüberwachung und zur Bestim- mung der Lebensdauer von geokunststoffbewehrten Erdkörpern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Geokunststoffbewehrungen wie insbesondere Geogitter dienen unter ande- rem dazu, dass Spannungs-Verformungsverhalten eines mit einer Bewehrung versehenen Bodenverbundkörpers so erheblich zu verbessern, dass dieser folglich in der Lage ist, im Vergleich zu einem unbewehrten Erdkörper deut- lich erhöhte äußere Beanspruchungen und innere Kräfte schadensfrei und verformungsarm abzutragen.

Geokunststoffbewehrungen übernehmen damit bei vielen Anwendungen eine Funktion zur Einhaltung der Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit im Gesamttragwerk. Ein Versagen der Bewehrung kann somit zum unmittelba- ren Versagen der gesamten Konstruktion führen. Beispiele für solche Anwen- dungen sind Erdfallüberbrückungen, Dammgründungen auf vertikalen Trag- gliedern oder Bewehrungslagen in Oberflächenabdichtungssystemen. Geo- kunststoffbewehrungen bieten neben den vergleichsweisen geringen Kosten viele Vorteile in der Baupraxis. Ferner ermöglicht ihr Einsatz eine deutliche Reduzierung des sog. C0 ₂ -Footprints und eine Schonung mineralischer Res- sourcen wie Schotter, Kies oder Sand.

Eine erfolgreiche Verwendung setzt jedoch voraus, dass man das zeitabhän- gige Werkstoffverhalten angemessen berücksichtigt. Die Festigkeitseigen- schaften von Geokunststoffbewehrungen werden im Wesentlichen von fol genden Parametern beeinflusst:

- chemische und physikalischen Umgebungsbedingungen

- Umgebungstemperatur

- Belastungsdauer

- Belastungsgrad

Eine gegenseitige Beeinflussung dieser Parameter ist dabei nicht grundsätz- lich ausgeschlossen.

Insbesondere das zeit- und lastabhängige Zugkraft- und Dehnungsverhalten

- Relaxation und Kriechen - ist daher ein wesentlicher Bemessungsparame- ter. Eine wichtige Eigenschaft ist hierbei die Nichtlinearität dieser Vorgänge, das heißt, durch eine Reduzierung des Belastungsgrades wird beispielsweise die Zeitspanne bis zum Eintreten eines Kriechbruches nicht nur verdoppelt, sondern um ein Vielfaches verlängert und umgekehrt. Die Kenntnis des Be- lastungsgrades hat somit fundamentalen Einfluss auf die zu erwartende Le- bensdauer einer Geokunststoffbewehrung.

Bei der Bemessung von geokunststoffbewehrten Erdköpern wird diesem spe- zifischen Materialverhalten Rechnung getragen, indem Bruch- und Ge- brauchstauglichkeitszustände separat untersucht werden. Bei der Bemes- sung des Bruchzustandes werden Teilsicherheitsbeiwerte in Ansatz gebracht, die die Einwirkungen rechnerisch erhöhen und die Widerstände rechnerisch reduzieren. In der Kombination von beiden ergibt sich das gewünschte Si- cherheitsniveau. Beim Nachweis der Gebrauchstauglichkeit wird mit charak- teristischen Eigenschaften gerechnet, um das reale Verformungsverhalten möglichst realistisch abzubilden und die tatsächlichen Verformungszustände zu beurteilen. Die Beurteilung des Belastungsgrades ist somit wesentlich, um eine Aussage zur Lebensdauer eines Bauwerkes vornehmen zu können, die wiederum ei- nen erheblichen Einfluss auf Sicherheit im öffentlichen Raum und daraus ab- geleitete volkswirtschaftliche Entscheidungen hat.

Im eingebauten Zustand ist es bei Geogittern bisher nur möglich, Verformun- gen zu registrieren und daraus eine Beurteilung des Belastungsgrades vorzu- nehmen. Dazu wird der Verformungszustand über die Zeit gemessen und eine Korrelation des Verformungszustandes mit Zugkraft-Dehnungskurven vorgenommen, welche unter Laborbedingungen generiert und somit jedoch nur selektiv äußere Einflüsse berücksichtigt werden können. So werden Luft- feuchtigkeit und Temperatur bei Labormessungen dem Normklima entspre- chend (konstant) geregelt, entsprechen damit aber in der Regel nicht realen Ganglinien dieser Parameter. Die Genauigkeit der Verformungsmessung hängt weiterhin vom gewählten Messsystem ab und weist dementsprechend Messfehler auf. Gleiches gilt für die Bestimmung der Eigenschaften im Labor. Eine Ableitung des Belastungsgrades anhand von Verformungsmessungen unter realen Bedingungen und Labormessungen ist somit mit erheblichen Un- sicherheiten verbunden.

Um den tatsächlichen Belastungszustand der Geokunststoffbewehrungen im Bauwerk erfassen zu können, muss eine Verformungsmessung außerdem von Anbeginn der Belastung durchgeführt werden, also zum Beispiel direkt nach dem Einbau und vor der Überdeckung, denn eine nachträgliche Durch- führung von Dehnungsmessungen lässt nur noch Aussagen zu differentiellen Änderungen des Belastungszustandes während des Beobachtungszeitraums zu.

Die Bestimmung des Belastungsgrades aus Verformungsmessung ist also nicht immer eindeutig: Im Laufe der Lebensdauer können sich Einwirkungen in der Bewehrung z. B. durch Umlagerungsprozesse oder geänderte Einwir- kungen verändern. Ob eine gemessene Verformung somit eine Kriechverfor- mung durch konstante Belastung oder eine ggfs nur zeitweise Erhöhung des Belastungsgrades verursacht ist, kann nicht aufgelöst werden. Die Zuordnung einer gemessenen Verformung zu einem Belastungsgrad ist also nur möglich, wenn die weiteren Einflussparameter bekannt sind und angenommen wird, dass die Einwirkung konstant ist.

Für die Messung einer Verformung im Feld verwendet man häufig elektrische Sensoren, z.B. induktive Wegaufnehmer, welche punktuell für den jeweiligen Sensorstandort Informationen über den Verformungszustand des Geogitters liefern.

Alternativ ist die Verformung beispielsweise dadurch messbar, dass eine po- lymeroptische Faser in die Gitterstruktur mit eingebracht ist. Dies ist zum Bei- spiel in CN 203320507 U beschrieben. Darüber können Verformungen fest- gestellt und gegebenenfalls auch lokalisiert werden. Eine Kraftmessung ist damit jedoch nicht möglich.

Alternativ zu polymeroptischen Fasern kann für die verteilte Messung von Verformungen auch eine geeignete optische Glasfaser verwendet werden. Glasfasern erlauben eine höhere Genauigkeit der Messungen jedoch ist de- ren Anwendungsbereich mit ca. 1 % auf kleine Dehnungen begrenzt.

Die WO 2010/085243 A1 gibt ein Messverfahren für geosynthetische Struktu- ren an, das darauf beruht, dass das zur Herstellung der Struktur verwandte Polymer mit elektrisch leitfähigen Füllstoffen versehen wird. Das macht die Struktur aber teuer und verändert die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs.

Ein Frühwarnsystem zur frühzeitigen Erkennung von Erdfällen und derglei- chen ist in KR 101244304 B1 beschrieben. Vorgesehen sind aber Druck- sensoren, die den senkrecht zur Ebene des Geogitters anstehenden Boden- druck messen. Die Gewichtskräfte der aufliegenden Bodendeckschichten kor- respondieren aber nicht direkt mit der Belastung des Geogitters durch Zug- spannungen. Somit kann zwar eine Veränderung im Boden erkannt werden, aber es kann nicht gemessen werden, ob das als Sicherung eingebaute Geo- gitter durch diese Veränderung nur mäßig belastet wird, so dass keine sofor- tige Beseitigung der Schadstelle erforderlich ist, oder so stark belastet wird, dass ein sofortiges Eingreifen geboten ist.

Bekannt sind außerdem sogenannte Fiber-Bragg-Gitter. Dabei handelt es sich um faseroptische Sensoren, die in die Basisstruktur der Geokunststoffbe- wehrungen eingearbeitet sind. Fiber-Bragg-Gitter ermöglichen hochfrequente und vergleichsweise hochauflösende Messungen. Wie bei verteilter faseropti- scher Messtechnik auch, ist der Einsatzbereich von Fiber-Bragg-Gittern mit ca. 1% Dehnung begrenzt. Außerdem sind Fiber-Bragg-Gitter, ebenso wie polymeroptische Fasern, äußerst temperaturempfindlich, denn die Faser er- fährt eine Längenänderung unter Temperatureinfluss. Auch der Brechungsin- dex ändert sich. Ohne eine Temperaturkompensation würde in solchen Fällen eine Dehnung gemessen, die nicht durch eine mechanische Spannung, son- dern allein durch Temperaturschwankungen verursacht wurde. Die Kompen- sation des Temperatureinflusses erfordert apparativen und rechnerischen Aufwand.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, bei einem Geo- kunststoff, insbesondere aber bei einem Geogitter, vor dem Einbau und ins- besondere auch nachträglich, wenn also das eingebaute Geogitter bereits mit wenigstens einer Deckschicht überdeckt ist, den aktuellen Belastungszustand zu bestimmen und ggf. über dessen Betrachtung zusätzlich eine Vorhersage der Lebensdauer der Geokunststoffbewehrung vornehmen zu können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Kraftmessung mit den Merkma- len des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung basiert also auf einer oder mehreren punktuellen Kraftmessun- gen an dem Geokunststoff durch extern angebrachte Kraftaufnehmer. Der Vorteil der Verwendung einer solchen Messmethode für den vorliegenden An- wendungszweck besteht insbesondere darin, dass eine Kraftmessung ein- deutig ist. Die Kraft wird direkt gemessen und nicht - wie im Stand der Tech- nik - indirekt über eine Dehnungsmessung und Materialeigenschaften, die dem Einfluss von Zeit und Umwelt unterworfen sind, zurückgerechnet.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Geogitters als Geokunststoff- bewehrung in einem Bauwerk, denn es hat neben seiner eigentlichen Beweh- rungsfunktion noch den Vorteil hat, dass es ein Messraster ausbildet, das eine einfache Platzierung eines Sensors an einer bestimmten Stelle oder mehrerer Sensoren in einer zweidimensionalen Messanordnung ermöglicht. Die Platzierung kann durch Abzählen der Maschen erfolgen und erfordert an- sonsten keine Vermessungsarbeiten. Das Geogitter ist somit Bewehrung und Sensorträger zugleich.

Für die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, dass weder eine spezielle Auswahl eines bestimmten Geogittertyps noch eine spezielle Dimensionierung notwendig sind.

Weiterhin besteht der Vorteil einer Gitterstruktur darin, dass an die einzelnen Stränge in Längs- und/oder Querrichtung leicht ein Kraftmesssensor ange- setzt werden kann. Der wenigstens eine punktuell platzierte und von außen an die Geokunststoffbewehrung angesetzte Kraftsensor erlaubt jederzeit die nachträgliche zerstörungsfreie Bestimmung des Belastungsgrades, wenn der Sensor zuvor an dem zu vermessenden Geogitter oder mit Hilfe von Refe- renzproben kalibriert worden ist. Eine bestehende Konstruktion kann also je- derzeit vermessen werden.

Bei den im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehenen Geo- gitters handelt es sich in der Regel um gewebte oder geraschelte Geogitter, also um solche Formen, bei denen stärker ausgeprägte Laststränge vorgese- hen sind, welche in Belastungsrichtung verlaufen, sowie schwächer ausge- prägte Querstege, die keine nennenswerte Lastübertragung ermöglichen, sondern nur die geometrische Lage der parallelen Laststränge vorgeben, also für die Gitterstruktur erforderlich sind. Somit kann jeder Laststrang rechne- risch für sich betrachtet werden, wobei Einflüsse aus Nachbarsträngen ver- nachlässigbar sind.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Kraftmessung lässt sich problemlos auf andersartig gefertigte Geogitter übertragen, insbesondere auf alle Formen so- genannter gelegter Geogitter aus verschweißten und verklebten Stäben und Streifen oder gereckter und gestreckter Geogitter. Außerdem ist der Einsatz auch an solchen Geogittern möglich, die in Ausrollrichtung wie auch quer dazu die gleichen Festigkeitseigenschaften besitzen.

Nach der Erfindung ist als weitere mögliche Maßnahme vorgesehen, wenigs- tens einen der Laststränge im Geogitter zu unterbrechen und durch Einbau einer Sensoreinheit, die eine Brücke bildet, wieder zu schließen. Die Sen- soreinheit umfasst wenigstens einen Dehnungsmessstreifen (DMS), der auf ein insbesondere metallisches Substrat aufgebracht ist. Somit kann in an sich bekannter Weise aus der Verformung des Sensorbasiselements, auf dem das elektronische Sensorelement aufgebracht ist, auf die einwirkenden Kräfte rechnerisch geschlossen werden. Das Sensorelement besitzt wenigstens ei- nen Dehnungsmesstreifen. Die Relation zwischen der Dehnung des Sensor- basiselements und der Kraft ist über das HooKE'sche Gesetz vorgegeben. Damit ist es möglich, die Kraft in einem Laststrang des Geogitters an einer Messposition zu messen, die stellvertretend für einen Teilflächenbereich ei- nes Geogitters steht. Dazu wird wenigstens ein Laststrang aufgetrennt und wieder geschlossen , wobei direkt beim Einbau der Sensoreinheit oder da- nach jegliche Lose aus dem aufgetrennten Laststrang entfernt wird. Die Spannung in dem mit der Sensoreinheit überbrückten Laststrang ist also vor- zugsweise gerade etwas über null. Mitunter kann auch eine größere Vorspan- nung aufgebracht werden, sofern auch in den benachbarten Laststrängen eine Vorspannung anliegt. Diese Sensoranordnung ist sehr einfach montierbar, und es werden punktuell nur wenige Sensoren pro Flächenbereich benötigt, während nach dem Stand der Technik alle Stränge des Gitters in besonderer Weise ausgerüstet sein müssen, um Messdaten erfassen zu können.

Überraschenderweise kann nach der genannten Ausführungsform der Erfin- dung allein durch die Einfügung der Sensoreinheit in den zuvor unterbroche- nen Laststrang ein selbst-nivellierendes Messsystem geschaffen werden:

- Durch die Vielzahl der nebeneinanderliegenden Laststränge wird die an- liegende Zugkraft im Wesentlichen gleichmäßig auf die parallelen Last- stränge im Geogitter verteilt.

- Ist die Vorspannung beim Einbau der Sensoreinheit in den unterbroche- nen Laststrang zu hoch gewählt, wird dieser Laststrang zunächst höher belastet als die benachbarten Stränge. Die höhere partielle Kraft in dem mit der Sensoreinheit versehenen Laststrang führt jedoch auch zu einem schnelleren Kriechverhalten, d. h. der aus einem polymeren Werkstoff ge- fertigte Laststrang wird stärker gedehnt als die anderen, sodass sich nach relativ kurzer Zeit die Situation ergibt, dass der unterbrochene Laststrang und seine Nachbarstränge gleichmäßig gedehnt und mit jeweils annä- hernd gleichen Kräften belastet werden.

- Wenn im umgekehrten Fall die Vorspannung im unterbrochenen Last- strang zu gering ist, werden die benachbarten Laststränge stärker belastet als der unterbrochene Laststrang. Auch in diesem Fall kommt es zu einem Kriechverhalten, sodass sich mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung ebenfalls die Situation einstellt, dass irgendwann alle benachbarten Stränge gleichmäßig gedehnt sind und entsprechend gleiche Teilkräfte übertragen.

Für die Schaffung eines selbst-nivellierenden Messsystems ist es lediglich er- forderlich, die Befestigung der Sensoreinheit im unterbrochenen Laststrang so vorzunehmen, dass sich die Strängenden nicht aus der Sensoreinheit her- ausziehen können, und die Befestigung außerdem so straff auszuführen, dass sich der selbst-nivellierende Effekt einstellen kann. Sollte die Verbin- dung nämlich deutlich zu locker sein, wäre bei einer typischen Belastungssi- tuation der Verformungsweg in den Nachbarsträngen nicht lang genug, um auch in dem unterbrochenen Laststrang eine Spannung hervorzurufen. Mit anderen Worten muss beim Einbau der Sensoreinheit darauf geachtet wer- den, dass die Vorspannung in dem Laststrang größer oder gleich null ist. So- bald dann eine Last auf das Geogitter wirkt, wird eine Zugspannung hervor- gerufen, die auch zu einer Dehnung in dem mit der Sensoreinheit versehenen Laststrang führt.

Durch diesen selbst-nivellierenden Effekt kann mit wenigen eingebauten Sen- sorelementen rein rechnerisch, aber zuverlässig auf die Belastung mehrerer paralleler Nachbarstränge geschlossen werden. Wichtig hierbei ist, dass das verwendete Geogitter von seinem Aufbau her so gestaltet ist, dass zwischen den parallelen Laststrängen keine Kraftübertragung über die Querstege er- folgt.

Durch eine an sich bekannte Ausbildung der Sensoreinheit mit wenigstens zwei um 90° zueinander versetzten Dehnungsmessstreifen kann eine Tempe- raturkompensation problemlos erreicht werden.

Das wenigstens eine Sensorelement ist nach der Erfindung an eine Datener- fassungs- und Überwachungseinheit angeschlossen. Es können dauerhaft oder punktuell zu vorbestimmten Zeitpunkten Kräfte gemessen und Zugspan- nungen daraus berechnet werden.

Sollten Schubspannungen im Bauwerk auftreten, die parallel zur Ebene des Geogitters wirken, so werden im Geogitter Dehnungen hervorgerufen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren registrierbar sind. Bei einem sich ab- zeichnenden Schadensfall im Bauwerk kann eine Warnung ausgegeben oder sogar dem Schaden rechtzeitig entgegengewirkt werden.

Ein Schadensfall kann aber auch dadurch entstehen, dass Verschiebungen oder Erosionen in der Ebene, in der das Geogitter eingebaut ist, erfolgen und das Geogitter seine randseitige Einspannung verliert. Infolge solcher Vor- gänge können Zugspannungen in den Laststrängen vollständig abgebaut werden, sodass bei der Überwachung der Daten, die durch die Sensoreinheit im Geogitter bereitgestellt werden, auch ein solcher Versagensfall frühzeitig registriert werden kann.

Wenn Hohlräume im Unterbau des Geogitters entstehen, dann bleibt die von oben einwirkende Last bestehen, jedoch ist die Abstützung für die von oben auf das Geogitter wirkenden Lasten weggebrochen. Durch die Belastung mit senkrecht zur Verlegeebene des Geogitters wirkenden Kräften kommt es im Bereich der Schadstelle zu einer hohen Spannung im Geogitter. Diese Belas- tung ist nach der Erfindung frühzeitig registrierbar, sodass Gegenmaßnah- men ergriffen werden können, bevor es zu einem sich bis zur Oberseite des Bauwerks erstreckenden Erdfall kommt.

Auf Basis der im Feld gemessenen Belastungsgrade wiederum kann in einem weiteren Schritt die Ermittlung der Lebensdauer des Geokunststoffes erfol- gen. Hierfür stehen unterschiedliche Modelle der Schadensakkumulation zur Wahl: von linearen bis hin zu nichtlinearen Modellen, die den Einfluss der Lastvorgeschichte des Geogitters auf die Lebensdauer auf komplexe Art und Weise berücksichtigen. Alle vorhandenen Kriterien der Langzeitfestigkeit be- rücksichtigen die Tatsache, dass sich lange vor dem Eintreten des Bruches des Geogitters Mikroschäden im Material akkumulieren. Um diesen Umstand darzustellen, wird der Begriff der s.g. Gesamtschädigung eingeführt. Über- schreitet die Gesamtschädigung den Wert 1 , so ist bei Erreichen der kriti- schen Lasteinwirkung tatsächlich mit einem unmittelbaren Bruchversagen zu rechnen.

Beispielhaft kann die Gesamtschädigung in einem aus polymerem Material hergestellten Geokunststoff als Funktion der Kraft oder Spannung nach MOSKVITIN gemäß der folgenden Formel ermittelt werden:

Mit:

t Zeit zum Bruch

m Konstante, die die Nichtlinearität der Schadensakkumulation be rücksichtigt; wird experimentell ermittelt.

ί[s(t)] experimentell ermittelte Spannungsfunktion

Die Zeit zum Bruch bei konstanter Spannung kann für die meisten Geogitter durch Potenzgesetz approximiert werden: t = Bs -b

Mit:

B, b - empirisch ermittelten Größen

Unter Berücksichtigung der Potenzgesetz-Abhängigkeit nimmt die Gesamt- schädigung des Geokunststoffes die folgende Form an:

Mit Hilfe der Messwerte aus dem Feld können nun also die Belastungskollek- tive o als Funktion der Zeit erfasst und durch„best fit Funktion“ approximiert werden.

Die Ermittlung der Gesamtschädigung und Abschätzung einer gegebenenfalls verbleibenden Lebensdauer kann dann mit Hilfe entsprechender Berech- nungsalgorithmen z.B. mit Hilfe einer Software durchgeführt werden.

Für die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Geogitter-Messanordnung eingesetzt, die neben dem Geogitter wenigs- tens einen Kraftsensor umfasst, der entweder von außen an wenigstens ei- nen Strang des Geogitters angesetzt ist oder der in einen unterbrochenen Strang eingesetzt ist und diesen wieder schließt. Nach der Erfindung ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, dass weder eine spezielle Auswahl oder Ausbildung eines bestimmten Geogittertyps noch eine spezielle Dimensionierung für die Geogitter-Messanordnung erforderlich sind. Dies erlaubt eben auch, bestehende Geogitterbewehrungen durch Ansetzen einer oder mehrerer Sensoren nachzurüsten und darüber eine Geogitter- Messanordnung zu schaffen.

Ort und Anzahl der Sensoren sowie bei mehreren Sensoren die Positionie- rung zueinander wird in Abhängigkeit von dem zu prüfenden oder zu überwa- chenden Bauwerk getroffen.

Für die Wahl der Messpunkte gelten die allgemeinen Grundsätze der experi- mentellen Spannungsanalyse. Bei der funktionsgerechten Dimensionierung der mechanisch beanspruchten Konstruktion ist es demnach erforderlich, im Rahmen von theoretischen Überlegungen und angemessenen analytischen Berechnungen nach anerkannten technischen Regeln oder z.B. mit Hilfe der Methode der Finiten-Elemente Kenntnis über die Art und örtliche Verteilung der Beanspruchungen zu erlangen.

Die entscheidenden Größen für die Erdkonstruktion sind dabei die maximal auftretenden Kräfte im Geogitter, die letztendlich die nominelle Festigkeit des Geogitters festlegen. Diese Kräfte gilt es im Vorwege, also hinsichtlich ihrer Größe und Örtlichkeit, und in Abhängigkeit von der Nutzungsdauer des Bau- werks bestmöglich zu bestimmen.

Die experimentelle Kraftanalyse stellt die Möglichkeit dar, die im Bauwerk an- genommenen Kraftverläufe nachzuprüfen und dient somit als Bindeglied zwi- schen den theoretischen Berechnungen und den Verhältnissen im realen Bauwerk. Anzahl und Ort der benötigten Sensoren sollten im Idealfall somit im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse vorab ermittelt werden.

Die Positionierung der Kraftsensoren erfolgt dementsprechend an kritisch be- lasteten Stellen oder an Stellen von besonderem Interesse in Abhängigkeit von der Geometrie des Bauwerkes und seines Lastzustandes. Gibt es keine vorhersehbare kritische Zone, dann ist eine entsprechend groß- zügige Ausstattung des zu vermessenden Geogitters mit Sensoren sinnvoll.

Ein immenser Vorteil der erfindungsgemäßen Kraftmessung ist dabei, dass ein Kraftsensor bei angemessener Zugänglichkeit des Geogitters nachträglich angebracht werden kann und im Zweifelsfall mit nur einem Sensor zwar zeit- versetzt, aber an beliebig vielen Messpunkten gemessen werden kann. Auch eine spezielle Einbauweise des Geogitters ist nicht erforderlich.

Die Befestigung der Kraftsensoren am Geogitter zur Ausbildung einer Geogit- ter-Messanordnung ist dabei denkbar einfach. Nach Kalibrierung des Sensors für den zur Vermessung vorgesehenen Geokunststoff muss der Sensor vor Ort lediglich mit einfachem Werkzeug wie einem Schraubenschlüssel an dem Geokunststoff befestigt werden.

Die Erfindung unterscheidet zwischen einer Geogitter-Messanordnung mit ei- nem Ansatzsensor oder mit einem Einsatzsensor:

- Bei einem Ansatzsensor wird die Sensorvorrichtung von außen an einen durchgängigen Strang des unveränderten Geogitters angesetzt.

- Bei einem Einsatzsensor wird ein Strang des Geogitters aufgetrennt und das Sensorgehäuse schließt den unterbrochenen Strang wieder.

Die Kalibrierung des Ansatzsensors erfolgt individuell für jeden Geogittertyp, da die Sensorempfindlichkeit von der Querschnittsgeometrie des Zuggliedes abhängt. Dafür wird vor dem Einbau das Gitterelement, also der jeweilige Git- terstrang mit dem installierten Sensor, in einer Zugprüfeinrichtung einge- spannt und mit einer definierten Zugkraft beaufschlagt. Das Sensorsignal wird dann in Abhängigkeit von der Zugkraft im Gitterelement ermittelt und als Re- ferenzmessung abgespeichert. Beim späteren Einbau in die Geogitter- Messanordnung kann auf die Referenzwerte zurückgegriffen werden. Bei dem Ansatzsensor ist eine Vorspannung bei oder nach dem Einbau nicht er- forderlich. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die beabstandeten Widerla- ger, auf denen der Strang aufliegt, als Gleitlager ausgebildet sind, die vor- zugsweise eine Seitenführung besitzen. Mit auftretender Belastung des Geo- gitters tritt automatisch eine Straffung ein. Bei Böschungsbauwerken tritt diese Belastung in der Regel bereits mit dem Einbau der ersten Deckschich- ten ein. Bei horizontaler Einbaulage z. B: zur Erdfallsicherung tritt die Straf- fung erst im Schadensfall ein und löst ein entsprechendes Signal aus.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht eine Kombination mit einer Verformungsmessung vor, z.B. einer verteil- ten Sensorik zur Detektion der Bauwerksbereiche entlang der gesamten Be- wehrungslänge, welche am stärksten belastet sind. Daraus lassen sich weiter verbesserte Aussagen zum Belastungsgrad machen.

Neben den vorgenannten Überlegungen zur Identifikation des korrekten Messpunktes ist eine Kombination aus verteilter Messung der Verformung z.B. mit POF - Sensoren (polymeroptischen Fasern) sinnvoll.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer beispielhaften Ausführung des Verfahrens und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Geogitters mit einem unterbrochenen

Laststrang und einer Kraftmess-Sensoreinheit in Draufsicht;

Fig. 2 einen Ausschnitt eines Geogitters mit einer in einen Laststrang eingesetzten Kraftmess-Sensoreinheit in Draufsicht;

Fig. 3, 4 je ein Ausschnitt eines Geogitters in schematischer Ansicht von oben mit einer fehlerhaft verlegten Kraftmess-Sensoreinheit in Draufsicht;

Fig. 5 ein Diagramm mit dem in einem Laststrang gemessenen Kraft- verlauf über der Zeit;

Fig. 6 eine Deponie mit Oberflächenabdichtung im Querschnitt; Fig. 7 eine Kraftmess-Sensoreinheit gemäß einer ersten Ausführungs- form in perspektivischer Ansicht;

Fig. 8 eine Kraftmess-Sensoreinheit gemäß einer zweiten Ausführungs- form in perspektivischer Ansicht;

Fig. 9 die Kraftmess-Sensoreinheit nach Fig. 7 an einem Geogitter, in perspektivischer Ansicht von oben;

Fig. 10 die Kraftmess-Sensoreinheit an dem Geogitter, in perspektivi- scher Ansicht von unten;

Fig. 11 die Kraftmess-Sensoreinheit mit einer Abdeckung, in perspektivi- scher Ansicht von oben; und

Fig. 12 die Kraftmess-Sensoreinheit an dem Geogitter, in seitlicher An- sicht.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eines Geogit- ters 10 mit mehreren parallelen Laststrängen 11 , 13, welche durch textile Querstege 12 miteinander verbunden sind. An einer Messposition 1 ist der Laststrang 13 aufgetrennt, um einen Einsatzsensor dort zu platzieren.

Figur 2 zeigt die fertige Geogitter-Messanordnung 100 mit dem ausgelegten Geogitter 10 vor Einbau der Deckschicht. Die freien Strängenden 13.1 , 13.2 des aufgetrennten Laststrangs 13 sind über eine eingefügte Sensoreinheit 20 wieder verbunden worden. Dazu besitzt die Sensoreinheit 20 beidseitig je ein Terminalelement 21 , 22, in das die Strängenden 13.1 , 13.2 eingefasst sind. Wenigstens eines der Terminalelemente 21 , 22 ist axial, also in seiner Posi- tion in Längsrichtung des Laststrangs 13, und relativ zu einem Basiselement 23 verstellbar.

Figur 3 zeigt die Geogitter-Messanordnung 100 nochmals, wobei hier be- wusst dargestellt ist, dass die Länge des an der Messposition 1 aus dem Laststrang 13 herausgetrennten Stücks nicht richtig bemessen wurde und/o- der die an der Sensoreinheit 20 vorhandenen Einstellmöglichkeiten für die Längenanpassung zwischen den Terminals 21 , 22 nicht richtig genutzt wor- den sind. Der mit dem Sensorelement 20 überbrückte Laststrang 13 ist somit kürzer als die benachbarten Laststränge 11. Somit werden die gesamten Kräfte in dem Flächenabschnitt des Geogitters ausschließlich über den Last- strang 3 und die eingesetzte Sensoreinheit 20 geleitet. Die gemessenen Kräfte sind dort folglich höher als rechnerisch für das Geogitter insgesamt er- wartet, aber immer noch nicht ausreichend, um die Laststränge 11 in der Nachbarschaft zu straffen und somit eine gleichmäßige Übertragung der Kräfte über die parallelen Einzelstränge 11 , 13 zu erreichen.

In Figur 4 ist der umgekehrte Fall dargestellt. Dort ist der Abstand zwischen den Terminalelementen 21 , 22, welche die Strängenden 13.1 , 13.2 einklem- men und mit der Sensoreinheit 20 verbinden, nach der Montage zu groß, so- dass es in dem Laststrang 13 zu einer Schlaufenbildung kommt. Bei den in den benachbarten Laststrängen 11 im normalen Betrieb auftretenden Deh- nungen werden die Schlaufen nicht mehr gestrafft, und folglich können keine Kräfte an der Sensoreinheit 20 gemessen werden.

Wesentlich ist also für die Verwendung einer Geogitter-Messanordnung 100 mit einem Einsatzsensor zur Kraftmessung, dass die Strängenden 13.1 , 13.2 zusammen mit der Sensoreinheit 20 so in der Länge abgestimmt sind, dass weder der aufgetrennte Laststrang 13 noch die benachbarten Laststränge 11 ungestrafft liegen, wenn das Geogitter von beiden Seitenkanten aus gestrafft wird. Vielmehr müssen alle Laststränge idealerweise ohne Vorspannung ge- streckt nebeneinander liegen oder mit der gleichen Vorspannung gestrafft sein.

In Figur 7 ist die Kraftmess-Sensoreinheit 20 gemäß einer möglichen Ausfüh- rungsform als Einsatzsensor perspektivisch dargestellt. Sie umfasst ein Basi- selement 23, das an seinen beiden Stirnseiten je eine Gewindebohrung auf- weist. Darin wird jeweils ein mit einem Außengewinde versehenes Terminal- element 21 , 22 eingeschraubt. Die Strängenden 13.1 , 13.2 (siehe Figur 2) werden durch eine Bohrung in den Terminalelementen 21 , 22 geführt und an dem zum Basiselement 23 gewandten Seite geklemmt, verklebt oder durch einen Spleiß oder einen Knoten verdickt und formschlüssig festgelegt. Sofern die Festlegung durch eine im Terminalelement aufgenommene Verdickung des Strängendes erreicht wird, sollte die Bohrung im Terminalelement 21 , 22 in einer kegeligen oder balligen Mündung auslaufen, um Spannungsspitzen an dieser Stelle zu vermeiden.

Das Basiselement 23 besitzt eine Messfläche 24, die sich in etwa auf Höhe der Mittelachse Kraftmess-Sensoreinheit 20 befindet. Auf die Messfläche 24 ist ein Dehnungssensorelement 24 aufgeklebt. Das Basiselement 23 besteht aus Stahl oder Aluminium oder einem anderen homogenen Werkstoff mit be- kanntem Elastizitätsmodul, damit aus der am Basiselement 23 elektronisch gemessenen Dehnung die dazu proportionalen Kräfte in den Laststrängen rechnerisch ermittelt werden können.

Der selbst-nivellierende Effekt in einer nach der Erfindung aufgebauten und betriebenen Messanordnung 100 wird unter Bezug auf Figur 5 erläutert. Hie- rin ist in einem Diagramm der Kraftverlauf über der Zeit aufgetragen. Diesem Diagramm liegt folgender Versuch zugrunde:

Ein Abschnitt eines Geogitters mit drei parallelen Laststrängen ist beidseitig in einem Messgestell mit zwei parallelen Jochen eingespannt. Zwischen den Jo- chen sind zwei Gewindespindeln mit je einer Kraftmessdose eingebaut. Der mittlere der drei Laststränge des Geogitterabschnitts ist nach der Erfindung aufgetrennt, wobei die Lücke durch eine eingesetzte Sensoreinheit wieder ge- schlossen worden ist. Die Terminals sind so eingestellt worden, dass die Strängenden gestrafft, aber vorspannungsfrei sind. Über das Messgestell werden die drei gemeinsam eingespannten Laststränge mit einer bestimmten Kraft beaufschlagt, und zwar insgesamt mit der dreifachen rechnerischen Nennkraft, welche in jedem Laststrang einzeln gelten soll. Der aufgenom- mene Graph gibt die über die Sensoreinheit im mittleren Laststrang gemes- sene Kraft wieder.

Betrachtet wird ein mittlerer Zeitabschnitt des Versuchs zwischen den Punk- ten 2 und 3, bei dem die Sollkraft pro Strang auf 400 N festgelegt worden ist. Entsprechend wurde der getestete, zwischen den Jochen eingespannte Ab- schnitt des Geogitters mit der dreifachen Kraft, insgesamt mit 1200 N belas- tet.

Am Verlauf des Graphen ist erkennbar, dass im mittleren Laststrang zunächst eine Kraft anlag, die höher war als die vorgegebene Sollkraft. Hier war also die Verkürzung des unterbrochenen Laststrangs im Vergleich zu den Längen in den Nachbarsträngen geringfügig zu stark, so dass es zu einer Überbelas- tung des zentralen Laststrangs bei Eintreten der Kraftbeaufschlagung kam.

Es erfolgt sehr kurzfristig ein als Peak sichtbarer Kraftabfall, der auf sofort eintretende Setzungen in der Verbindung zwischen den Strängenden und den Terminals sowie in den Gewinden der Terminals mit dem Basiselement zu- rückzuführen ist. Daran schließt sich ein sehr kontinuierlicher Kriechvorgang in dem Laststrang selbst an, der im Bereich des Punktes 3 endet. Dort ist dann die über die Sensoreinheit gemessene Kraft im Laststrang auf dem vor- gegebenen Soll-Niveau angekommen, das heißt, die zwischen den benach- barten Laststrängen anfangs noch bestehenden Unterschiede sind aufgrund des Kriechens ausgeglichen. Ab werden alle benachbarten Laststränge gleich belastet.

Nach dem Punkt 3 wird die Soll-Kraft pro Strang auf 500 N erhöht und der be- schriebene Vorgang wiederholt sich, ist aber nicht mehr so ausgeprägt, da bereits in den vorausgegangenen eine Straffung erfolgt ist.

Bei der Auswertung des Versuchs ist zu berücksichtigen, dass der in die Messapparatur eingespannte Probenabschnitt nur etwa die dreifache Länge des Sensorelements besitzt. Die Unterschiede im Dehnungsverhalten zwi- schen den beiden Strängenden und dem zentralen Abschnitt, der durch das Sensorelement gebildet ist, ist im Versuch somit deutlich größer als im

Praxiseinsatz, wo die zu überwachenden Abschnitte regelmäßig 10 Meter und mehr betragen können. In der Praxis ist als der Einfluss des metallischen Sensorelements vernachlässigbar, und dementsprechend ist zu erwarten, dass nach einer einmaligen Kraftbeaufschlagung der Kriecheffekt einsetzt und seinen Abschluss findet, ohne dass er sich bei nachfolgenden stärkeren Belastungen wiederholt. Ohnehin findet in einem eingebauten Geogitter keine mehrfache sprunghafte Kraftbeaufschlagung wie in der beschriebenen Ver- suchsapparatur statt.

Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kraftmess-Sensoreinheit 30, die als Ansatzsensor ausgebildet ist, das heißt, sie kann an einen nicht verän- derten einzelnen Laststrang oder auch einen Quersteg des Geogitters ange- setzt werden, und zwar auch nachträglich, wenn dieses bereits unter Span- nung steht. Die Kraftmess-Sensoreinheit 30 umfasst eine im wesentlichen quaderförmige Basis 31 , die an den beiden seitlichen Enden jeweils eine mit einer Nut versehene Überhöhung aufweist. Hierdurch werden Widerlager 32 zur Auflage eines Strangs des Geogitters ausgebildet. Die seitlichen Flanken der Nut dienen der Führung des Strangs und verhindern das Abrutschen der Kraftmess-Sensoreinheit 30. Wichtig ist aber, dass der Strang bei den anzu- nehmenden Kräften im Strang ungehindert über die Widerlager 32 gleiten kann, denn nach der Erfindung soll ja gerade keine Dehnung ermittelt wer- den, sondern eine Kraft. Daher ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, dass bei der zu verwendenden Kraftmess-Sensoreinheit 30 keine feste Einspan- nung des Strangs an den beabstandeten voneinander positionierten Widerla- gern gibt.

Mittig zwischen den Widerlagern 32 ist ein verstellbares Joch 33 angeordnet. Dieses ist über zwei Stellschrauben 34 in Aufnahmen 37 an der Basis gela- gert und befestigt. Das Joch 33 bildet einen Querbalken, der senkrecht zum Verlauf der Strecke zwischen den Widerlagern 32 und mittig darauf angeord- net ist. Es besitzt an seiner Unterseite ebenfalls eine nutförmige Einkerbung, um einen eingespannten Strang eines Geogitters führen zu können. Das Joch ist gegenüber der durch die Widerlager 32 gebildeten Auflagerebene verstell- bar und kann an die Dicke des Laststrangs bzw. Querstegs angepasst wer- den. In der Regel wird das Joch jedoch bis zum Anschlag ausgefahren.

Erfindungswesentlich ist, dass bei der Verwendung der Kraftmess-Sensorein- heit 30, die als Ansatzsensor ausgebildet ist, der Sensor quasi„schwimmend“ gelagert ist. Das heißt, es besteht nur die formschlüssige Seitenführung. In Längsrichtung gesehen wird der Sensor aber nicht mit dem Strang verbun- den. Es besteht also keine mechanische Klemmung oder formschlüssige Ver- bindung. Der Sensor wird nur durch diejenige Reibung am Strang gehalten, die eintritt, wenn Kräfte in den Gitterstrang eingeleitet sind bzw. werden. Dies ist insofern wesentlich, als dass beim Einbau des Geogitters keine Vorspan- nung aufgebracht werden muss, um eine Lose zu beseitigen. Solange keine Kraft auf das Geogitter wirkt, wird auch am Sensor kein Messwert erhalten. Sobald eine Kraft wirkt, spannt sich zunächst der Strang allmählich, wobei die Kraftmess-Sensoreinheit nicht hinderlich wirkt. Die Belastung führt also zu- nächst zu einer Formänderung des Geogitters, die zwar nach der Erfindung als solche nicht messbar ist, die aber hinsichtlich des Ziels der Erfindung, das Geogitter auf Last und/oder Lebensdauer zu überwachen, auch nicht hinder- lich ist, denn in der Formänderungsphase wird das Geogitter immer noch nicht belastet. Erst mit fortschreitender Belastung wird der Strang dann ge- strafft und es baut sich eine Spannung auf, die als Kraft im Sensor messbar ist.

Die quaderförmige Basis 31 stellt einen Biegebalken dar, der üblicherweise aus Stahl besteht. An einem Sensoreinsatz 35 sind Dehnungsmesstreifen an- gebracht, die über ein Kabel 36 mit einer Auswerteinheit verbunden sind. Durch die bekannte Geometrie und den bekannten Werkstoff kann direkt aus der Verformung der Basis 31 auf die mit der Verformung einhergehende Kraft rechnerisch rückgeschlossen werden.

Außerdem wird bevorzugt an dem einzubauenden Geogitter selbst oder ei- nem typgleichen Geogitter eine Kalibrierung der Kraftmess-Sensoreinheit 30 vorgenommen, um die gewonnen elektrischen Messsignale mit einer Kraft im Laststrang zu korrelieren. Das als Referenz verwendete Geogitter wird dazu in einer Prüfvorrichtung mit einer Prüfkraft beaufschlagt, und der damit her- vorgerufene elektrische Messwert an der Sensoreinheit kann dann später dem Betrag der Prüfkraft zugeordnet werden. Ebenso ist es möglich, das Joch 33 mechanisch zu verstellen, bis der von der Kraftmess-Sensoreinheit 30 ablesbare Messwert für die Kraft mit der beaufschlagten Prüfkraft überein- stimmt.

Figur 9 zeigt einen Ausschnitt eines Geogitters 100 mit Laststrängen 11 und Querstegen 12. An einem der Laststränge 11 ist eine Kraftmess-Sensorein- heit 30 gemäß der zweiten Ausführungsform, die in Figur 7 dargestellt ist, an- gesetzt ohne den Strang auftrennen zu müssen. Der Laststrang 11 wird zwi- schen den Widerlagern 32 und dem Joch 33 eingelegt. Über die Stellschrau- ben 34 kann eine Vorspannung aufgebracht und dann verändert werden, um eine Kalibrierung durchzuführen.

Figur 10 zeigt die Anordnung mit einem zusätzlichen Abdeckelement 38, wel- ches die Kraftmess-Sensoreinheit 30 überdeckt. Es kann sich auf den oberen Kanten der seitlichen Führungen am Widerlager 32 abstützen, lässt aber den dort geführten Laststrang 11 frei. Durch das Abdeckelement 38 wird verhin- dert, dass der Laststrang 11 und/oder das Joch 33 bei der späteren Überde- ckung des Geogitters 100 eingeklemmt wird oder die Basis 31 mit zusätzli- chen Kräften beaufschlagt wird, die nicht von Kräften im Laststrang 11 her- vorgerufen werden.

Figur 11 zeigt dieselbe Verbindung von Geogitter 100 und Kraftmess-Sen- soreinheit 30 von der anderen Seite des Geogitters 100, also in Einbaulage gesehen von unten. In dieser Darstellung ist die dreifache Abstützung des Laststrangs 11 an den beiden Widerlagern 32 und dem Joch 33 sichtbar. Die Darstellung bezieht sich auf den Beginn des Montagevorgangs. Der Last- strang 11 liegt bereits auf den Widerlagern 32 auf. Das zum Einlegen des Laststrangs 11 abnehmbare Joch 33 ist bereits wieder aufgesetzt, aber noch nicht in die Arbeitsposition gebracht worden, so dass der Laststrang 11 auch noch nicht aus der Auflageebene der Widerlager 32 heraus ausgelenkt wor- den ist.

In Figur 12 ist die Kraftmess-Sensoreinheit 30 von der Seite her dargestellt. In diesem Stadium ist das Joch 33 über die in Figur 11 sichtbaren Stellschrau- ben 34 verstellt worden , so dass es auf dem Gehäuse 31 aufliegt. Gut sicht- bar ist die deutliche Auslenkung des zwischen den Widerlagen 32 befindli chen Abschnitts des Laststrangs 11 , der durch das Joch 33 nach unten ge- drückt wird. Die dadurch im Gehäuse 31 induzierten Biegespannungen wer- den am Sensoreinsatz 35 erfasst und in elektrische Signale umgesetzt.

Wie mit der zuvor beschriebenen Kraftmess-Sensoreinheit 30 die zu erwar- tende Restlebensdauer eines Geogitters ermittelt werden kann, wird nachfol- gend am Beispiel einer Bewehrung gegen hangparalleles Gleiten einer Depo- nieoberflächenabdichtung beschrieben. In Figur 6 ist der Querschnitt einer Böschung 200 an einem Deponiekörper 203 im Schnitt dargestellt.

Folgende Schritte sind zur Vorbereitung der späteren Bestimmung der Le- bensdauer erforderlich:

- Festlegung eines repräsentativen Bemessungsquerschnittes anhand von Geländemodellen der geplanten Oberflächenabdichtung.

- Auswahl geeigneter Geokunststoffkomponenten des Abdichtungssystems aus funktionaler Sicht (Abdichtung).

- Um das Abdichtungselement eines dem Stand der Technik entsprechen- den Mehrschichtaufbaus mit einem Schichtpaket 204, bestehend aus Dichtung, Schutzlage und Entwässerung sowie mit einer Vegetationsbo- denschicht 201 planmäßig nicht mit Zugspannungen zu beanspruchen, ist es erforderlich, dass das Abdichtungselement an seiner Oberseite, im Ide- alfall auch an der Unterseite, eine geringere Reibung aufweist als darüber liegende Grenzschichten.

- Wenn die Neigung der Böschung 200 mit dem Abdichtungssystem größer sein soll als der Reibungswinkel in dieser kritischen Schichtgrenze, muss ein Geogitter 100 eingesetzt werden, welches das Defizit an haltenden Kräften in dem Schichtpaket 204 aufnimmt und in der Verankerung an ei- ner Böschungskrone 202 aufnimmt.

Die Bemessung der Zugfestigkeit des Geogitters 100 und dessen Veranke- rung erfolgt getrennt für den Grenzzustand der Tragfähigkeit und für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit auf Grundlage von eingeführten Empfehlungen, Normen und Zulassungen z.B. EBGEO, BAM-Zulassung. Die in dem Zusammenhang durchgeführten analytischen, ggfs auch numeri- schen Berechnungen ermöglichen eine relative genaue Bestimmung des Or- tes der maximalen Zugkraft im Geogitter 100. In der Regel ist dies der Knick- punkt 205 an der Böschungskrone 202, an dem die Verankerung des Geogit- ters 100 beginnt und von dem an dem Verlauf nach unten folgend die an der Böschung 200 sukzessive eingetragenen Zugkräfte wieder abgebaut werden.

Auf Grundlage der Bemessung wird zunächst das Abdichtungssystem auf dem Deponiekörper 203 lagenweise fachgerecht aufgebaut und somit das Schichtpaket 204 erzeugt. Nach der Verlegung des Geogitters 100 darauf wird dieses bevorzugt direkt mit einer Kraftmess-Sensoreinheit ausgestattet, da der dafür erforderliche Aufwand geringer ist als bei nachträglichem Ein- bau.

Nach Einmessung der aus der analytischen Betrachtung als Ort maximaler Zugkraft identifizierten Stellen wie dem Knickpunkt 205 ist zunächst die Kraft- mess-Sensoreinheit 30 für das Geogitter 100 zu kalibrieren. Das kann unter Laborbedingungen im Voraus für die Kraftmess-Sensoreinheit 30 durchge- führt werden, was bei einer größeren Anzahl von Messstellen vorteilhaft ist. Um flexibler zu bleiben, können die Kraftmess-Sensoreinheiten 30 auch ohne Kalibrierung ausgeliefert werden und werden dann vor Ort an das jeweilige an der Messstelle eingebaute Geogitter angepasst. Dieses wird mit einem auf die Basislänge der Kraftmess-Sensoreinheit 30 angepassten Mechanismus für die Montage vorbereitet. Günstig ist hierfür beispielsweise ein Rahmen aus zwei Gewindestangen, an denen oben und unten zwei Traversen befes- tigt sind. Die Traversen wiederum sind jeweils derart ausgebaut, dass man ei- nen oder mehrere Geogitterstränge mit Hilfe einer Klemmplatte gegen die Traverse befestigen kann. Zusätzlich ist der Rahmen mit einer oder zwei ge- eichten Kraftmessdosen ausgestattet. Nach Klemmung des Geogitters kann mit Hilfe eines Schraubenschlüssels schrittweise eine Verformung aufge- bracht werden, welche in den Kraftmessdosen entsprechend registriert wird. Wenn die Kalibrierwerte in der Messwerterfassung für den entsprechenden Sensor hinterlegt wurden, kann der Montagerahmen mit dem Montagesensor abgebaut und ggfs für die Montag einer weiteren Kraftmess-Sensoreinheit an anderer Stelle eingesetzt werden.

Nach Verkabelung und Anschluss an eine Messwerterfassungseinheit wie ei- nen Datenlogger kann der Baubetrieb fortgeführt werden. Alle nun an dieser Stelle im Geogitter 100 auftretenden Zugkräfte werden erfasst und können je nach Ausführung der Messwerterfassungseinheit online oder an bestimmten Messterminen ausgelesen werden.

Auf Basis der im Labor bestimmten Kurzzeitzugfestigkeit kann nun jederzeit der reale Auslastungsgrad der Geokunststoffbewehrung bestimmt werden, welcher die Grundlage für daraus abgeleitete Berechnungen der verbleiben- den Restlebensdauer der Bewehrung darstellt. Ob eine etwaige Veränderung der Zugkraft durch Kriech- oder Relaxationsprozesse oder durch eine Verän- derung der Kräfteverteilung innerhalb des Abdichtungssystems entsteht, ist dabei unerheblich.

Bei einem nachträglichen Einbau der Kraftmess-Sensoreinheit 30 an der Bö- schung 200 ist die beschriebene Vorgehensweise analog auszuführen. Da die Geokunststoffbewehrung bereits unter Spannung steht und eine zusätzli- che Belastung im Verlauf einer Kalibrierung im Feld möglicherweise einen un- zulässig hohen Belastungsgrad bewirkt, ist hier eine vorherige Kalibrierung des Sensors auf das zu instrumentierende Geogitter im Labor zu bevorzugen.