Beitrag zur Wirkung von Gehölzwurzeln in oberflächennahen Böschungszonen als natürliche Bewehrung

Die standsicherheitserhöhende Wirkung von Gehölzvegetation darf nach den anerkannten Regeln der Technik beim Standsicherheitsnachweis von bewachsenen Straßen- und Bahndämmen nicht in Ansatz gebracht werden. In wissenschaftlichen Analysen sowohl auf Basis von experimentellen Untersuchungen, und zwar in Form von (boden-)wurzelmechanischen Laboruntersuchungen (Scher-, Auszieh- und Zugversuchen) und großkalibrigen Scherversuchen in dem neu angelegten Pflanzversuchsfeld der Technischen Universität Darmstadt sind die maßgeblichen wurzelmechanischen Kennwerte in nichtbindigen Böden identifiziert worden. Die Interaktion von Vegetation und Klima ist auf Basis der von über einen Zeitraum von 14 Jahren durchgeführten Langzeitmessungen der Saugspannungen und der Sättigung in einem mit natürlicher Vegetation bewachsenen Bahndamm erfasst worden. Basierend auf diesen Ergebnissen ist die entwickelte Modellbildung mit dem Ansatz der tiefenabhängigen Durchwurzelungskohäsion in den Nachweis der Standsicherheit von oberflächennah durchwurzelten Böschungszonen implementiert worden.

It is widely accepted that the root system of shrubs and trees have a great importance in slope stabilization and erosion control, but up to now there exists no standardised calculation methods including the soil-root parameters. The experimental studies focused on the quantitative determination of the root tensile strength and the increase in soil shear strength due to root systems in the laboratory and in-situ, e. g. in the new planting field at Darmstadt University of Technolo-gy. In order to quantify the contribution of roots to soil mechanical properties, direct shear tests, using the large new designed shear box apparatus, on samples of root-less soil and soil with roots, respectively, were carried out. In long term studies over 14 years the changes of soil suction and saturation in a natural overgrown embankment subject to climatic seasonal variations were meas-ured. Based on these results the developed modelling is implemented in the conventional stability analysis of shallow rooted slopes by using the new factor of root cohesion specific to depth.