Transcript Osthafen, Bremerhaven – Anhang - Geo
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Geo-Engineering.Org GmbH
Prof. Dr. T. Mörz (Geschäftsführer)
Email: [email protected]
Projektvorstellung:
Umbau des ‚Osthafen‘ in Bremerhaven und Nutzung
des Hafenschlicks als Baumaterial.
2005 - 2008
Postalische Anschrift
GEO-ENGINEERING.org GmbH
c/o Tobias Mörz
Geschwister-Schollstr. 10
28832 Achim, Germany
www.Geo-Engineering.Org
Januar 2010
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Osthafen, Bremerhaven – Einführung
Die wissenschaftliche Betreuung des Bauvorhabens ‚Osthafen‘
(Bauherr: bremenports GmbH & Co. KG)
erfolgte von 2005 bis 2008 durch die Arbeitsgruppe „Marine Ingenieurgeologie“ des
RCOM/ MARUM, Uni Bremen, um Herrn Prof. T. Mörz.
Im Rahmen des ambitionierten Projekts wurden durch Prof. Mörz
eine Doktorarbeit ( inkl. drei wiss. Publikationen)
zwei Bachelorarbeiten
und eine studentischer Projektarbeit
betreut und erfolgreich zum Abschluss gebracht (siehe Anhang anbei).
Des weiteren entstanden diverse internationale Publikationen und es wurden
Fachvorträge im In- und Ausland gehalten, welche alle die Relevanz und Besonderheit
dieses Bauprojekts und insbesondere in Bezug auf den sehr ungewöhnlichen Baustoff
‚Hafenschlick‘ herausstellten und damit wissenschaftliche wie auch bautechnische
Anerkennung fanden.
Heute arbeiten noch zwei seinerzeit eng mit der wissenschaftlichen Begleitung des
Bauvorhabens befasste Personen bei der Geo-Engineering.Org GmbH.
Durch ein im Februar 2010 startendes Verbundprojekt des MARUM und der University of
Waikato (Neuseeland), an dem auch die Mitarbeiter von Geo-E mitwirken, soll das noch
heute laufenden in-situ Messprogramm im Osthafen mit neu zu gewinnenden Daten des
Tauranga Harbour (NZ) verglichen werden.
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Osthafen, Bremerhaven – Positives Ergebnis: Status Quo nach dem Umbau
Text & Abb.: bremenports GmbH & Co. KG, http://www.bremen-ports.de/files/2/68/101/bremenports_-_simply_essential.pdf
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Osthafen, Bremerhaven – Lageplan, Zielsetzung, Daten
N
Weser
Containerterminals
Zielsetzung & Fakten:
Automobilumschlag,
• Schaffung neuer
Parkplatzflächen für
Automobilumschlag.
• Vermeidung der ext.
Deponierung von
180.000 m² kontaminiertem Hafenschlick
Nutzung vorhandener
Baustoffe, Reduzierung
der Bauzeit & -kosten.
Parkplatzflächen
Osthafen-Becken.
Hier bereits mit neu eingezogener Spundwand
und teilweise aufgefüllter & abgedeckter Fläche
zu sehen.
Abbildung: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
Schritte des Bauablaufs
1)
Aufbau einer Spundwand:
- 269 Tragbohlen
- 271 Zwischenbohlen
- 272 Schrägpfähle
Ausbaggern des Hafenbeckens Schlickumlagerung & Sicherung.
3)
Geotextilabdeckung des weichen,
hoch organikhaltigen Schlicks.
4)
Einbau von Unterdruck Vertikaldrainagen BeauDrain-S, ca. 1,3 km.
5)
Sandeinbau
Sandeinbau: ~250.000 m³
2) Umlagerung von
~180.000 m³ Hafenschlick
‚Sicherung vor Ort‘
B
AufhöhungsFläche
ca. 5,7 ha
Verrieselung; Setzungspause;
Konv. Einspülung.
6)
Nach Abwarten weiterer Primärsetzung:
Pflasterung, Endnutzung als damals
dringend benötigter PKW Stellplatz.
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
02.2005
Weser
N
Osthafen-Becken
Urzustand, erste Tragbohlen der neuen Spundwand zur Schaffung
eines Ro-Ro Anlegers werden vom Schwimmponton aus gerammt.
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
08.2005
Weser
N
A
A
B
C
Beginn der Baufeldverfüllung
A) Naßbaggerarbeiten zum Austiefen des Hafenbeckens auf neue Soll-Tiefe - 9,77 m NN,
B) Umpumpen des Schlicks durch Schwimmleitung ohne weitere Wasseraufnahme,
C) Kontrollierter, lagenweiser Einbau des Schlicks im Baufeld.
D) Abdeckung des Schlicks mit Geotextil vor weitere Sandaufschüttung (nicht gezeigt)
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
01.2006
N
Weser
F
G
G
G
Drainageeinbau
E) Schlickumlagerung und -einbau abgeschlossen,
F) Geotextilabdeckung auf den Schlick aufgebracht,
G) Einstechen der BeauDrain-S Unterdruck-Vertikaldrainagen mittels dreier Stitcher auf Pontons.
H) Es folgt der kontrollierte, lagenweise Sandeinbau:
1) Verrieselung, 2) Einspülung + Raupenvertrimmung (nicht gezeigt)
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
05.2006
Versagen des Baumaterials
Multiple Grundbrüche im Baufeld:
Der sehr wasserreiche, hoch plastische Schlick drang trotz eingespannter Geotextil- &
Sandabdeckung und forcierter Vertikaldrainierung an die Oberfläche.
Ursächlich waren geringe Unterschiede in den Schichtstärken der Sandaufbringung.
Literatur: „Specific Problems in using Organic Harbor Mud as Construction Material“, weblink: http://www.marum.de/Page4454.html
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
11.2007
Erste Nutzung der neu geschaffenen Fläche
als Stellplatz für den RoRo Umschlag.
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen
Aussergewöhnliche Kennwerte für einen Baugrund (Baggerschlick):
FEM
Aus (Metzen, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel FEM
2D Finite Elemente Modellierung der Setzung des umgelagerten Hafenschlicks
Aus (Metzen, 2006)
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Dennohc: starkes Kriechen
des Schlicks !
Auszug aus den Ergebnissen der FE Modellierung
Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel FEM
Aus (Metzen, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel FEM
2D Finite Elemente Modellierung: Schlussfolgerungen
OK Primärsetzung der Aufhöhungsfläche war mittels FEM erfolgreich simulierbar.
Einschränkungen: Deutliche Abweichung im Vergleich mit prognostizierten Werten der Entwurfsplanung.
• >> Differenz von FEM zu Entwurfsplanung in maximalem Endsetzungsbetrag und den
‚Setzungsbeträgen nach 490 Tagen Bau- bzw. Simulationszeit‘.
Beides gilt sowohl mit wie auch ohne künstliche Unterdruckdrainage.
• Die klassische Auswertung der Setzung ‚nach t90‘ unterschlägt einen signifikanten Betrag der zu
erwartenden Primärsetzung. Letzterer Zeitraum fällt deutlich in die Nutzungsdauer der Fläche.
Erhebliches Sekundärsetzungspotential des Baggerschlicks:
FEM und Labor-Oedometerversuch (von Halem, 2005) zeigen, daß das Kriechverhalten einen nicht zu
unterschätzenden zusätzlichen Setzungsbetrag während des geplanten Nutzungszeitraums der neuen
Fläche birgt – größer als in der Entwurfsplanung veranschlagt.
OK Drainage des Modell-Baufeldes mit konventioneller Vertikaldrainage führt zu erheblicher Beschleunigung
der Konsolidierungsgeschwindigkeit.
Aus (Metzen, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel in-situ Messungen
In-situ Messprogramm
- unter anderem Betreuung durch eine M.Sc. Projektarbeit, Uni Bremen, Mai-Oktober 2006
Sensoreinbau
• Thermistorenkette
• Porendrucksensoren MQ
• Setzungsmessung
(Tachymetrie SP, diff. Messstrecke LM)
Plus wöchentliche
• Wasserprobennahme
• Scherfestigkeitsmessung
(Handflügelsonde an FFS)
Ziele
• Monitoring von geotechn.
Kennwerten Baustatik
• Erfassung etwaiger erhöhter
mikrobieller Aktivitat Gasbildung << Baustatik
Abb.: bremenports GmbH & Co. KG
Aus (Riepshoff, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel in-situ Messungen
Beispiel: Porendrücke und Temperaturen
Porendrücke MQ2 Osthafen
1.8
2.11
1.6
2.12
Ausreißer
2.13
1.2
2.21
1.0
0.8
2.22
0.6
Vakuumpu
mpe
Sandeinb.
trocken
Sandeinsp
ülen
0.4
0.2
Wie zu erwarten, nehmen nach massivem
Sandeinbau durch Einspülung die Porendrücke
merklich zu (ebenso mit generell steigender
Auflast).
30
.0
9.
06
10
.0
9.
06
21
.0
8.
06
01
.0
8.
06
12
.0
7.
06
22
.0
6.
06
02
.0
6.
06
13
.0
5.
06
0.0
23
.0
4.
06
Datum
1.4
14.9
1.3
14.8
1.2
14.7
1.1
14.6
1.0
14.5
0.9
14.4
0.8
14.3
0.7
14.2
0.6
14.1
0.5
14.0
0.4
Sandeinbau
trocken
Porendruck [bar]
Der Temperaturverlauf zeigt einen Anstieg
unabhängig von einem etwaigen Jahresgang
erhöhte mikrobielle Aktivität
> Gasbildung(-spotential) des
organikreichen Schlicks
< Baustatik möglich!
Temperatur [°C]
Porendruck vs. Temperatur RCOM-Profil Osthafen
15.0
Thermistor
NN -2 m
Porendruck
NN -3.5 m
12
.0
6.
20
06
22
.0
6.
20
06
02
.0
7.
20
06
12
.0
7.
20
06
22
.0
7.
20
06
01
.0
8.
20
06
11
.0
8.
20
06
21
.0
8.
20
06
31
.0
8.
20
06
10
.0
9.
20
06
20
.0
9.
20
06
Porendruck [bar]
1.4
Datum
Aus (Riepshoff, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel in-situ Messungen
Messstrecke
Beispiel: Setzungsverlauf entlang Messtrecke
LM1LM 3
3.5
3
2.5
Höhe [mNN]
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
ungefähre Lage SP 8
ungefähre Lage SP 7
-1
20
40
60
80
100
120
140
Entfernung vom Deich [m ]
Messung vom 05.09.06
Messung vom 20.09.06
Messung vom 12.09.06
Messung vom 26.09.06
Böschung
Ost
Spundwand
West
0
Abbildung 42: Setzungsverlauf an der Messstrecke LM3. Quelle: Enders und Dührkop GmbH.
Differentielles Setzungsprofil quer durch den breitesten Teil des Baufeldes.
Innerhalb von nur 20 Tagen nach und während des Sandeinspülens erfolgte eine
absolute maximale Setzung (nahe SP7) um ca. 1.0 m. Dieser Verlauf wurde vom
Bauherrn prognostiziert und führte zum gewünschten Erfolg der Einspülmaßnahme.
Aus (Riepshoff, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Heutige Nutzung des umgestalteten Osthafens
Betrieb des internationalen Automobilumschlags durch die BLG Automobile Logistics GmbH
© BLG
Bremerhaven ist das größte Hafenterminal im
BLG-Netzwerk und gehört mit über 2.1 Mio.
Fahrzeugen pro Jahr zu den größten
Autohäfen der Welt. Jedes Jahr laufen mehr
als 1600 Autoschiffe das Terminal an.
Realtime webcam auf den Betrieb des KFZ-Umschlags:
http://www.blg.de/de/blg-logistics/service/webcams/webcam-automobile
Terminalfläche: 240 ha
Stellplatzkapazitäten: ca. 90.500 Fahrzeuge.
Ausstattung: u.a. 10 Liegeplätze für Deep Sea
Carrier, 8 Liegeplätze für Short Sea Carrier, 7
Parkregale, …
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Osthafen, Bremerhaven – Publikationen, Uni Bremen
Publikationen & wissenschaftliche Arbeiten
Doktorarbeit:
Benjamin Schlue (2008): Konsolidierung, Entwässerung und Festigkeit von organischen Schlicken, Dynamische Triaxiale
Belastungsversuche an pleistozänen Proben aus Offshore Windpark Planungsgebieten. (RCOM / MARUM, AG Mörz).
Manuscript available upon request.
Beiträge in wissenschaftlichen Zeitschriften im Rahmen der Doktorarbeit:
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Mörz (2009): "Time-Dependent Deformation of Dredged Harbor Mud Used as Backfilling Material",
Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, ASCE. Vol. 135, Issue 4, pp. 154-163, Internet:
http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-950X(2009)135:4(154)
B.F. Schlue, T. Mörz (2008): "Influence of Shear Rate on Vane Shear Strength of Organic Harbor Mud", in review, Journal of
Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE. Manuscript available upon request.
B.F. Schlue, T. Mörz, S. Kreiter (2008): "Undrained shear strength properties of organic harbor mud at low consolidation
stress levels", in review, Canadian Geotechnical Journal, NRC. Manuscript available upon request.
B.F. Schlue, T. Mörz, S. Kreiter (2007): "Effect of Rod Friction on Vane Shear Tests in Very Soft Organic Harbour Mud", Acta
Geotechnica, 2(4), 281-289. Internet:
http://www.springerlink.com/content/e116810433p12601/#search=%22osthafen%20bremenports%22
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Osthafen, Bremerhaven – Publikationen, Uni Bremen
Weitere wissenschaftlich betreute Arbeiten
Bachelor of Science Thesis:
Jan F. Metzen (2006): Finite Elemente Modellierung zum Konsolidierungsverhalten von frisch umgelagertem Schlick des
Osthafens, Bremerhaven. (Universität Bremen, AG Mörz)
Gregor von Halem (2005): Setzungsuntersuchungen und Setzungsprognosen von Schlick aus dem Osthafen Bremerhaven,
Überseehafen. (Universität Bremen, AG Mörz)
Studentische Projektarbeit:
Hannes Riepshoff (2006): Geotechnische Messdatenerfassung im Gelände (Porendruck, Erddruck, Neigung, Setzung,
Verformung etc...), Erstellung von Plänen und Schnitten, Dokumentation, Darstellung und Interpretation von Zeitreihen.
(Universität Bremen, AG Mörz)
Manuscripts available upon request.
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Osthafen, Bremerhaven – Publikationen, Uni Bremen
Poster, Konferenzbeiträge:
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Mörz (2008): "On-Site Reuse of Dredged Harbor Mud in the East Harbor of Bremerhaven, Germany",
Sixth International Conference on Remediation of Chlorinated and Recalcitrant Compounds, May 19-22, 2008, Monterey,
Ca., USA.
J.F. Metzen, B.F. Schlue, S. Kreiter, G. v. Halem, T. Mörz, D. Lesemann, K. Petereit, C. Tarras, M. Elvert, K. Hamer and C.
Hensen (2007): "Specific Problems in Using Organic Harbour Mud as Construction Material", Fourth International
Conference on Remediation of Contaminated Sediments, Januar 22.-25., Savannah, Georgia (USA).
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Mörz (2007): "Dredged Organic Harbor Mud - A Challenging Construction Material", Terra Nostra,
Schriften der GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung, Vol. 2007/1-2, The Oceans in the Earth System - International Conference
and 97th Annual Meeting of the Geologische Vereinigung e.V., Oktober 01.-05., Bremen.
Vorträge:
B.F. Schlue (2008): "Geotechnische Untersuchungen im Rahmen der Osthafenerweiterung, Bremerhaven", Geophysikalische
Forschung und Praxis, Universität Bremen.
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Moerz (2008): "On-Site Reuse of Dredged Harbor Mud in the East Harbor of Bremerhaven,
Germany", Sixth International Conference on Remediation of Chlorinated and Recalcitrant Compounds, May 19-22, 2008,
Monterey, Ca., USA.
B.F. Schlue (2008): "Geotechnical Properties of Dredged Harbor Mud from Northern Germany", guest talk, UCLA Technology
Forum 2008, University of California, Los Angeles, Ca., USA.
B.F. Schlue (2008): "Dredged Harbor Mud - A Challenging Foundation Soil", short presentation, Stanford University, Palo
Alto, Ca., USA.
Manuscripts available upon request.
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Kontakt
Gerne lassen wir Ihnen Publikationen usw. digital zukommen. Sprechen Sie uns an!
www.Geo-Engineering.Org
Geschäftsführer
Prof. Dr. Tobias Mörz
Fon:
Fax:
Mobil:
Email:
+49(0)421 - 218 65840
+49(0)4202 - 767986
+49(0)177 - 3034154
[email protected]
Postalische Anschrift
GEO-ENGINEERING.org GmbH
c/o Tobias Mörz
Geschwister-Schollstr. 10
28832 Achim, Germany
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Bremen, Januar 2010.
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Anhang
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Doktorarbeit
Benjamin F. Schlue (2008):
Konsolidierung, Entwässerung und Festigkeit von organischen Schlicken, Dynamische Triaxiale Belastungsversuche an pleistozänen Proben
aus Offshore Windpark Planungsgebieten.
(RCOM / MARUM, Betreuung: Professor T. Mörz)
Abstract
Sediment accumulation in waterways, estuaries and harbors results in expenditures of more than 1 billion Euros annually in Europe alone.
These costs are mainly due to dredging for maintenance of navigable water depth and subsequent relocation, transport, treatment and/or
disposal of the dredged material. Of special concern is the treatment of sediments dredged from harbors.
This material cannot reasonably be relocated within the same environment, which is generally the most economic and environmentally
friendly option in sediment management. Harbor mud has to be completely removed from the harbor basins. Since ocean dumping of these
often contaminated harbor sediments is increasingly restricted by environmental regulations and ex-situ treatment and upland disposal is
very cost intensive, alternative treatment options are sought. These include beneficial on-site reuse of dredged sediments.
A pilot study to use dredged harbor mud as backfill material was conducted in the East Harbor of Bremerhaven, Germany between 2005 and
2007. During this project, a total of about 180,000 m³ of harbor mud was relocated by pumping behind a newly installed sheet piling,
creating 14 acres of new harbor area. The subsequent occurrence of strong surface deformation of the backfill, indicating a partial collapse of
the mud layer, highlights the need to better
understand the geotechnical properties of harbor mud.
The purpose of this work is to gain a better understanding of the usability of harbor mud as backfill material and therefore help improve the
planning reliability in using dredged harbor sediments in future land reclamation projects.
To investigate the consolidation behavior of organic harbor mud and the evolution of its undrained shear strength at low consolidation stress
levels, a special large-scale oedometer cell was designed providing the opportunity for vane shear measurements during consolidation.
Further measurements were carried out to investigate the influence of rod friction on vane shear test results and the effect of shear rate on
undrained shear strength of harbor mud.
This study reveals that harbor mud is a very challenging material. Generally, large settlements during primary consolidation and extremely
long consolidation times have to be expected. In addition, the anticipated pronounced creep of this soil will lead to considerable settlements
for many years or even decades. In the current project, the undrained shear strength was found to be even lower than that expected from
the literature (initially < 0.5 kPa) and the effects of varying shear rates as well as the influence of rod friction on vane shear tests are
significant.
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Bachelor of Science Thesis
J.F. Metzen (2006)
Finite Elemente Modellierungzum Konsolidierungsverhaltenvon frisch umgelagertem Schlickdes Osthafen, Bremerhaven
(Uni Bremen, Betreuung: Professor T. Mörz)
Kurzfassung
Im Bremerhavener Überseehafen wurden organik- und TBT-haltige Hafenschlicke von sehr weicher Konsistenz zum Verfüllen eines
abgetrennten Gebiets des Osthafenbeckens verwendet und so ‚vor Ort’ als Altlast gesichert. Auf diesem Schlick und den unterlagernden insitu Weichböden soll eine neue Hafenverkehrsfläche entstehen. Die umgelagerten Schlicke sind unkonsolidiert und weisen laut
Bauentwurfsplanung äußerst negative Bodenparameter im Hinblick auf ihre Standfestigkeit auf. Unterdruck-Vertikaldrainagen, Typ
BeauDrain-S, wurden zur Setzungsbeschleunigung und einhergehender, zwingend notwendiger Bodenverbesserung vollflächig eingebaut.
Damit ist dies der erst fünfte Einsatz weltweit dieses Drainagentyps in sehr weichem organischen Schlick und damit ein Projekt mit
Pilotcharakter.
In dieser Bachelorarbeit wird das in Finite Elemente Modellen, kurz FEM, mit der Software Plaxis simulierte Konsolidierungsverhalten des
umgelagerten Schlicks vorgestellt.
Vergleiche zwischen den modellierten und in der Bauentwurfsplanung prognostizierten, generell erheblichen, Setzungsbeträgen zeigen
deutliche Abweichungen. Diese resultieren zum einen aus dem nur die Primärkonsolidierung beinhaltenden Stoffgesetz des FEM und zum
anderen aus ungenügend genauen Eingangsparametern, d.h. Bodenkennwerten.
Die Kennwerte wurden im Rahmen dieser Arbeit vorab aus geotechnischen Laboruntersuchungen an drei Kernen des umgelagerten Schlicks
gewonnen. Es ergaben sich unter anderem für das Bauvorhaben als unzureichend deklarierte Flügelscherfestigkeiten und sehr hohe
Wassergehalte von im Mittel um ca. 170 Gew.%.
Die Bodenkennwerte wurden in einer FE-Modellumsetzung eines Labor-Oedometerversuchs durch Abgleich des simulierten mit dem
Laborkurvenverlauf des Zeit – Setzungverhaltens validiert und flossen als Eingangswerte alsdann in die Modellierung der Aufhöhungsfläche.
Insbesondere der Durchlässigkeitsbeiwert musste und der Kompressionsindex müsste angepasst werden, um in den
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Bachelor of Science Thesis
G. von Halem (2005)
Setzungsuntersuchungen und Setzungsprognosen von Schlick aus dem Osthafen Bremerhaven, Überseehafen
(Uni Bremen, Betreuung: Professor T. Mörz)
Kurzfassung
Anfang 2006 sollen im Osthafen in Bremerhaven drei Schiffsliegeplätze für DSC Autotransportschiffe (Deep Sea Carrier) mit einer
Liegeplatzlänge bis 270m entstehen. Die hierfür zusätzlich benötigten Hafenflächen sollen auf anstehenden Weichböden und Schlick gebaut
werden.
Die vorgestellte Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Fragestellung, welche Materialeigen-schaften der im Hafenbecken befindliche Schlick
aufweist. Hierfür wurden Untersuchungen an fünf Rumohr-Lot Kernen aus dem Osthafen durchgeführt. Durch eine sedimentologische
Beschreibung der fünf Kerne und Messung der Wassergehalte, Dichte, Scherfestigkeit, Organik und der Setzung wurden drei unterschiedliche
Schlickarten bestimmt. Die Setzungsmessungen wurden mit dem Oedometer durchgeführt. Dabei zeigten die Schlickproben aus den fünf
Kernen ein starkes Kriechverhalten, was die Auswertung der Messergebnisse nach (Casagrande, 1936) erschwerte.
In dieser Bachelorarbeit wird gezeigt, wie durch die Kombination von theoretischem Setzungsverlauf und dem Setzungsverlauf aus den
Laborergebnissen die Auswertung verein-facht werden kann. Zum Schluss wird auf Basis der gewonnenen Messergebnisse ein einfaches
Einschichtmodell vorgestellt, das den Setzungsverlauf der Baufläche im Osthafen simulieren soll. Dabei zeigen die Ergebnisse, dass das
Baufeld ohne den Einbau von Drainagen mehrere hundert Jahre für die Setzung benötigen würde, während bei Einsatz der Drainagen die
Setzung nur wenige hundert Tage benötigt.
Slide 27
Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Das Poster zur
Battelle International Conference on Remediation
of Contaminated Sediments, 2007
wird auf der Internetseite des MARUM
im PDF Format bereitgestellt:
http://www.marum.de/Binaries/Binary17666/Poster_Batelle_v4.pdf
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Osthafen, Bremerhaven – Copyright Hinweis
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Bremen, Januar 2010.
Geo-Engineering.Org GmbH
Prof. Dr. T. Mörz (Geschäftsführer)
Email: [email protected]
Projektvorstellung:
Umbau des ‚Osthafen‘ in Bremerhaven und Nutzung
des Hafenschlicks als Baumaterial.
2005 - 2008
Postalische Anschrift
GEO-ENGINEERING.org GmbH
c/o Tobias Mörz
Geschwister-Schollstr. 10
28832 Achim, Germany
www.Geo-Engineering.Org
Januar 2010
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Osthafen, Bremerhaven – Einführung
Die wissenschaftliche Betreuung des Bauvorhabens ‚Osthafen‘
(Bauherr: bremenports GmbH & Co. KG)
erfolgte von 2005 bis 2008 durch die Arbeitsgruppe „Marine Ingenieurgeologie“ des
RCOM/ MARUM, Uni Bremen, um Herrn Prof. T. Mörz.
Im Rahmen des ambitionierten Projekts wurden durch Prof. Mörz
eine Doktorarbeit ( inkl. drei wiss. Publikationen)
zwei Bachelorarbeiten
und eine studentischer Projektarbeit
betreut und erfolgreich zum Abschluss gebracht (siehe Anhang anbei).
Des weiteren entstanden diverse internationale Publikationen und es wurden
Fachvorträge im In- und Ausland gehalten, welche alle die Relevanz und Besonderheit
dieses Bauprojekts und insbesondere in Bezug auf den sehr ungewöhnlichen Baustoff
‚Hafenschlick‘ herausstellten und damit wissenschaftliche wie auch bautechnische
Anerkennung fanden.
Heute arbeiten noch zwei seinerzeit eng mit der wissenschaftlichen Begleitung des
Bauvorhabens befasste Personen bei der Geo-Engineering.Org GmbH.
Durch ein im Februar 2010 startendes Verbundprojekt des MARUM und der University of
Waikato (Neuseeland), an dem auch die Mitarbeiter von Geo-E mitwirken, soll das noch
heute laufenden in-situ Messprogramm im Osthafen mit neu zu gewinnenden Daten des
Tauranga Harbour (NZ) verglichen werden.
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Osthafen, Bremerhaven – Positives Ergebnis: Status Quo nach dem Umbau
Text & Abb.: bremenports GmbH & Co. KG, http://www.bremen-ports.de/files/2/68/101/bremenports_-_simply_essential.pdf
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Osthafen, Bremerhaven – Lageplan, Zielsetzung, Daten
N
Weser
Containerterminals
Zielsetzung & Fakten:
Automobilumschlag,
• Schaffung neuer
Parkplatzflächen für
Automobilumschlag.
• Vermeidung der ext.
Deponierung von
180.000 m² kontaminiertem Hafenschlick
Nutzung vorhandener
Baustoffe, Reduzierung
der Bauzeit & -kosten.
Parkplatzflächen
Osthafen-Becken.
Hier bereits mit neu eingezogener Spundwand
und teilweise aufgefüllter & abgedeckter Fläche
zu sehen.
Abbildung: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
Schritte des Bauablaufs
1)
Aufbau einer Spundwand:
- 269 Tragbohlen
- 271 Zwischenbohlen
- 272 Schrägpfähle
Ausbaggern des Hafenbeckens Schlickumlagerung & Sicherung.
3)
Geotextilabdeckung des weichen,
hoch organikhaltigen Schlicks.
4)
Einbau von Unterdruck Vertikaldrainagen BeauDrain-S, ca. 1,3 km.
5)
Sandeinbau
Sandeinbau: ~250.000 m³
2) Umlagerung von
~180.000 m³ Hafenschlick
‚Sicherung vor Ort‘
B
AufhöhungsFläche
ca. 5,7 ha
Verrieselung; Setzungspause;
Konv. Einspülung.
6)
Nach Abwarten weiterer Primärsetzung:
Pflasterung, Endnutzung als damals
dringend benötigter PKW Stellplatz.
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
02.2005
Weser
N
Osthafen-Becken
Urzustand, erste Tragbohlen der neuen Spundwand zur Schaffung
eines Ro-Ro Anlegers werden vom Schwimmponton aus gerammt.
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
08.2005
Weser
N
A
A
B
C
Beginn der Baufeldverfüllung
A) Naßbaggerarbeiten zum Austiefen des Hafenbeckens auf neue Soll-Tiefe - 9,77 m NN,
B) Umpumpen des Schlicks durch Schwimmleitung ohne weitere Wasseraufnahme,
C) Kontrollierter, lagenweiser Einbau des Schlicks im Baufeld.
D) Abdeckung des Schlicks mit Geotextil vor weitere Sandaufschüttung (nicht gezeigt)
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
01.2006
N
Weser
F
G
G
G
Drainageeinbau
E) Schlickumlagerung und -einbau abgeschlossen,
F) Geotextilabdeckung auf den Schlick aufgebracht,
G) Einstechen der BeauDrain-S Unterdruck-Vertikaldrainagen mittels dreier Stitcher auf Pontons.
H) Es folgt der kontrollierte, lagenweise Sandeinbau:
1) Verrieselung, 2) Einspülung + Raupenvertrimmung (nicht gezeigt)
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
05.2006
Versagen des Baumaterials
Multiple Grundbrüche im Baufeld:
Der sehr wasserreiche, hoch plastische Schlick drang trotz eingespannter Geotextil- &
Sandabdeckung und forcierter Vertikaldrainierung an die Oberfläche.
Ursächlich waren geringe Unterschiede in den Schichtstärken der Sandaufbringung.
Literatur: „Specific Problems in using Organic Harbor Mud as Construction Material“, weblink: http://www.marum.de/Page4454.html
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Bauprozess
11.2007
Erste Nutzung der neu geschaffenen Fläche
als Stellplatz für den RoRo Umschlag.
Photo: bremenports GmbH & Co. KG
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen
Aussergewöhnliche Kennwerte für einen Baugrund (Baggerschlick):
FEM
Aus (Metzen, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel FEM
2D Finite Elemente Modellierung der Setzung des umgelagerten Hafenschlicks
Aus (Metzen, 2006)
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Dennohc: starkes Kriechen
des Schlicks !
Auszug aus den Ergebnissen der FE Modellierung
Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel FEM
Aus (Metzen, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel FEM
2D Finite Elemente Modellierung: Schlussfolgerungen
OK Primärsetzung der Aufhöhungsfläche war mittels FEM erfolgreich simulierbar.
Einschränkungen: Deutliche Abweichung im Vergleich mit prognostizierten Werten der Entwurfsplanung.
• >> Differenz von FEM zu Entwurfsplanung in maximalem Endsetzungsbetrag und den
‚Setzungsbeträgen nach 490 Tagen Bau- bzw. Simulationszeit‘.
Beides gilt sowohl mit wie auch ohne künstliche Unterdruckdrainage.
• Die klassische Auswertung der Setzung ‚nach t90‘ unterschlägt einen signifikanten Betrag der zu
erwartenden Primärsetzung. Letzterer Zeitraum fällt deutlich in die Nutzungsdauer der Fläche.
Erhebliches Sekundärsetzungspotential des Baggerschlicks:
FEM und Labor-Oedometerversuch (von Halem, 2005) zeigen, daß das Kriechverhalten einen nicht zu
unterschätzenden zusätzlichen Setzungsbetrag während des geplanten Nutzungszeitraums der neuen
Fläche birgt – größer als in der Entwurfsplanung veranschlagt.
OK Drainage des Modell-Baufeldes mit konventioneller Vertikaldrainage führt zu erheblicher Beschleunigung
der Konsolidierungsgeschwindigkeit.
Aus (Metzen, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel in-situ Messungen
In-situ Messprogramm
- unter anderem Betreuung durch eine M.Sc. Projektarbeit, Uni Bremen, Mai-Oktober 2006
Sensoreinbau
• Thermistorenkette
• Porendrucksensoren MQ
• Setzungsmessung
(Tachymetrie SP, diff. Messstrecke LM)
Plus wöchentliche
• Wasserprobennahme
• Scherfestigkeitsmessung
(Handflügelsonde an FFS)
Ziele
• Monitoring von geotechn.
Kennwerten Baustatik
• Erfassung etwaiger erhöhter
mikrobieller Aktivitat Gasbildung << Baustatik
Abb.: bremenports GmbH & Co. KG
Aus (Riepshoff, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel in-situ Messungen
Beispiel: Porendrücke und Temperaturen
Porendrücke MQ2 Osthafen
1.8
2.11
1.6
2.12
Ausreißer
2.13
1.2
2.21
1.0
0.8
2.22
0.6
Vakuumpu
mpe
Sandeinb.
trocken
Sandeinsp
ülen
0.4
0.2
Wie zu erwarten, nehmen nach massivem
Sandeinbau durch Einspülung die Porendrücke
merklich zu (ebenso mit generell steigender
Auflast).
30
.0
9.
06
10
.0
9.
06
21
.0
8.
06
01
.0
8.
06
12
.0
7.
06
22
.0
6.
06
02
.0
6.
06
13
.0
5.
06
0.0
23
.0
4.
06
Datum
1.4
14.9
1.3
14.8
1.2
14.7
1.1
14.6
1.0
14.5
0.9
14.4
0.8
14.3
0.7
14.2
0.6
14.1
0.5
14.0
0.4
Sandeinbau
trocken
Porendruck [bar]
Der Temperaturverlauf zeigt einen Anstieg
unabhängig von einem etwaigen Jahresgang
erhöhte mikrobielle Aktivität
> Gasbildung(-spotential) des
organikreichen Schlicks
< Baustatik möglich!
Temperatur [°C]
Porendruck vs. Temperatur RCOM-Profil Osthafen
15.0
Thermistor
NN -2 m
Porendruck
NN -3.5 m
12
.0
6.
20
06
22
.0
6.
20
06
02
.0
7.
20
06
12
.0
7.
20
06
22
.0
7.
20
06
01
.0
8.
20
06
11
.0
8.
20
06
21
.0
8.
20
06
31
.0
8.
20
06
10
.0
9.
20
06
20
.0
9.
20
06
Porendruck [bar]
1.4
Datum
Aus (Riepshoff, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Wissenschaftliche Untersuchungen, Beispiel in-situ Messungen
Messstrecke
Beispiel: Setzungsverlauf entlang Messtrecke
LM1LM 3
3.5
3
2.5
Höhe [mNN]
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
ungefähre Lage SP 8
ungefähre Lage SP 7
-1
20
40
60
80
100
120
140
Entfernung vom Deich [m ]
Messung vom 05.09.06
Messung vom 20.09.06
Messung vom 12.09.06
Messung vom 26.09.06
Böschung
Ost
Spundwand
West
0
Abbildung 42: Setzungsverlauf an der Messstrecke LM3. Quelle: Enders und Dührkop GmbH.
Differentielles Setzungsprofil quer durch den breitesten Teil des Baufeldes.
Innerhalb von nur 20 Tagen nach und während des Sandeinspülens erfolgte eine
absolute maximale Setzung (nahe SP7) um ca. 1.0 m. Dieser Verlauf wurde vom
Bauherrn prognostiziert und führte zum gewünschten Erfolg der Einspülmaßnahme.
Aus (Riepshoff, 2006)
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Osthafen, Bremerhaven – Heutige Nutzung des umgestalteten Osthafens
Betrieb des internationalen Automobilumschlags durch die BLG Automobile Logistics GmbH
© BLG
Bremerhaven ist das größte Hafenterminal im
BLG-Netzwerk und gehört mit über 2.1 Mio.
Fahrzeugen pro Jahr zu den größten
Autohäfen der Welt. Jedes Jahr laufen mehr
als 1600 Autoschiffe das Terminal an.
Realtime webcam auf den Betrieb des KFZ-Umschlags:
http://www.blg.de/de/blg-logistics/service/webcams/webcam-automobile
Terminalfläche: 240 ha
Stellplatzkapazitäten: ca. 90.500 Fahrzeuge.
Ausstattung: u.a. 10 Liegeplätze für Deep Sea
Carrier, 8 Liegeplätze für Short Sea Carrier, 7
Parkregale, …
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Osthafen, Bremerhaven – Publikationen, Uni Bremen
Publikationen & wissenschaftliche Arbeiten
Doktorarbeit:
Benjamin Schlue (2008): Konsolidierung, Entwässerung und Festigkeit von organischen Schlicken, Dynamische Triaxiale
Belastungsversuche an pleistozänen Proben aus Offshore Windpark Planungsgebieten. (RCOM / MARUM, AG Mörz).
Manuscript available upon request.
Beiträge in wissenschaftlichen Zeitschriften im Rahmen der Doktorarbeit:
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Mörz (2009): "Time-Dependent Deformation of Dredged Harbor Mud Used as Backfilling Material",
Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, ASCE. Vol. 135, Issue 4, pp. 154-163, Internet:
http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-950X(2009)135:4(154)
B.F. Schlue, T. Mörz (2008): "Influence of Shear Rate on Vane Shear Strength of Organic Harbor Mud", in review, Journal of
Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE. Manuscript available upon request.
B.F. Schlue, T. Mörz, S. Kreiter (2008): "Undrained shear strength properties of organic harbor mud at low consolidation
stress levels", in review, Canadian Geotechnical Journal, NRC. Manuscript available upon request.
B.F. Schlue, T. Mörz, S. Kreiter (2007): "Effect of Rod Friction on Vane Shear Tests in Very Soft Organic Harbour Mud", Acta
Geotechnica, 2(4), 281-289. Internet:
http://www.springerlink.com/content/e116810433p12601/#search=%22osthafen%20bremenports%22
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Osthafen, Bremerhaven – Publikationen, Uni Bremen
Weitere wissenschaftlich betreute Arbeiten
Bachelor of Science Thesis:
Jan F. Metzen (2006): Finite Elemente Modellierung zum Konsolidierungsverhalten von frisch umgelagertem Schlick des
Osthafens, Bremerhaven. (Universität Bremen, AG Mörz)
Gregor von Halem (2005): Setzungsuntersuchungen und Setzungsprognosen von Schlick aus dem Osthafen Bremerhaven,
Überseehafen. (Universität Bremen, AG Mörz)
Studentische Projektarbeit:
Hannes Riepshoff (2006): Geotechnische Messdatenerfassung im Gelände (Porendruck, Erddruck, Neigung, Setzung,
Verformung etc...), Erstellung von Plänen und Schnitten, Dokumentation, Darstellung und Interpretation von Zeitreihen.
(Universität Bremen, AG Mörz)
Manuscripts available upon request.
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Osthafen, Bremerhaven – Publikationen, Uni Bremen
Poster, Konferenzbeiträge:
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Mörz (2008): "On-Site Reuse of Dredged Harbor Mud in the East Harbor of Bremerhaven, Germany",
Sixth International Conference on Remediation of Chlorinated and Recalcitrant Compounds, May 19-22, 2008, Monterey,
Ca., USA.
J.F. Metzen, B.F. Schlue, S. Kreiter, G. v. Halem, T. Mörz, D. Lesemann, K. Petereit, C. Tarras, M. Elvert, K. Hamer and C.
Hensen (2007): "Specific Problems in Using Organic Harbour Mud as Construction Material", Fourth International
Conference on Remediation of Contaminated Sediments, Januar 22.-25., Savannah, Georgia (USA).
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Mörz (2007): "Dredged Organic Harbor Mud - A Challenging Construction Material", Terra Nostra,
Schriften der GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung, Vol. 2007/1-2, The Oceans in the Earth System - International Conference
and 97th Annual Meeting of the Geologische Vereinigung e.V., Oktober 01.-05., Bremen.
Vorträge:
B.F. Schlue (2008): "Geotechnische Untersuchungen im Rahmen der Osthafenerweiterung, Bremerhaven", Geophysikalische
Forschung und Praxis, Universität Bremen.
B.F. Schlue, S. Kreiter, T. Moerz (2008): "On-Site Reuse of Dredged Harbor Mud in the East Harbor of Bremerhaven,
Germany", Sixth International Conference on Remediation of Chlorinated and Recalcitrant Compounds, May 19-22, 2008,
Monterey, Ca., USA.
B.F. Schlue (2008): "Geotechnical Properties of Dredged Harbor Mud from Northern Germany", guest talk, UCLA Technology
Forum 2008, University of California, Los Angeles, Ca., USA.
B.F. Schlue (2008): "Dredged Harbor Mud - A Challenging Foundation Soil", short presentation, Stanford University, Palo
Alto, Ca., USA.
Manuscripts available upon request.
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Kontakt
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Fon:
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+49(0)421 - 218 65840
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Bremen, Januar 2010.
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Anhang
Slide 24
Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Doktorarbeit
Benjamin F. Schlue (2008):
Konsolidierung, Entwässerung und Festigkeit von organischen Schlicken, Dynamische Triaxiale Belastungsversuche an pleistozänen Proben
aus Offshore Windpark Planungsgebieten.
(RCOM / MARUM, Betreuung: Professor T. Mörz)
Abstract
Sediment accumulation in waterways, estuaries and harbors results in expenditures of more than 1 billion Euros annually in Europe alone.
These costs are mainly due to dredging for maintenance of navigable water depth and subsequent relocation, transport, treatment and/or
disposal of the dredged material. Of special concern is the treatment of sediments dredged from harbors.
This material cannot reasonably be relocated within the same environment, which is generally the most economic and environmentally
friendly option in sediment management. Harbor mud has to be completely removed from the harbor basins. Since ocean dumping of these
often contaminated harbor sediments is increasingly restricted by environmental regulations and ex-situ treatment and upland disposal is
very cost intensive, alternative treatment options are sought. These include beneficial on-site reuse of dredged sediments.
A pilot study to use dredged harbor mud as backfill material was conducted in the East Harbor of Bremerhaven, Germany between 2005 and
2007. During this project, a total of about 180,000 m³ of harbor mud was relocated by pumping behind a newly installed sheet piling,
creating 14 acres of new harbor area. The subsequent occurrence of strong surface deformation of the backfill, indicating a partial collapse of
the mud layer, highlights the need to better
understand the geotechnical properties of harbor mud.
The purpose of this work is to gain a better understanding of the usability of harbor mud as backfill material and therefore help improve the
planning reliability in using dredged harbor sediments in future land reclamation projects.
To investigate the consolidation behavior of organic harbor mud and the evolution of its undrained shear strength at low consolidation stress
levels, a special large-scale oedometer cell was designed providing the opportunity for vane shear measurements during consolidation.
Further measurements were carried out to investigate the influence of rod friction on vane shear test results and the effect of shear rate on
undrained shear strength of harbor mud.
This study reveals that harbor mud is a very challenging material. Generally, large settlements during primary consolidation and extremely
long consolidation times have to be expected. In addition, the anticipated pronounced creep of this soil will lead to considerable settlements
for many years or even decades. In the current project, the undrained shear strength was found to be even lower than that expected from
the literature (initially < 0.5 kPa) and the effects of varying shear rates as well as the influence of rod friction on vane shear tests are
significant.
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Bachelor of Science Thesis
J.F. Metzen (2006)
Finite Elemente Modellierungzum Konsolidierungsverhaltenvon frisch umgelagertem Schlickdes Osthafen, Bremerhaven
(Uni Bremen, Betreuung: Professor T. Mörz)
Kurzfassung
Im Bremerhavener Überseehafen wurden organik- und TBT-haltige Hafenschlicke von sehr weicher Konsistenz zum Verfüllen eines
abgetrennten Gebiets des Osthafenbeckens verwendet und so ‚vor Ort’ als Altlast gesichert. Auf diesem Schlick und den unterlagernden insitu Weichböden soll eine neue Hafenverkehrsfläche entstehen. Die umgelagerten Schlicke sind unkonsolidiert und weisen laut
Bauentwurfsplanung äußerst negative Bodenparameter im Hinblick auf ihre Standfestigkeit auf. Unterdruck-Vertikaldrainagen, Typ
BeauDrain-S, wurden zur Setzungsbeschleunigung und einhergehender, zwingend notwendiger Bodenverbesserung vollflächig eingebaut.
Damit ist dies der erst fünfte Einsatz weltweit dieses Drainagentyps in sehr weichem organischen Schlick und damit ein Projekt mit
Pilotcharakter.
In dieser Bachelorarbeit wird das in Finite Elemente Modellen, kurz FEM, mit der Software Plaxis simulierte Konsolidierungsverhalten des
umgelagerten Schlicks vorgestellt.
Vergleiche zwischen den modellierten und in der Bauentwurfsplanung prognostizierten, generell erheblichen, Setzungsbeträgen zeigen
deutliche Abweichungen. Diese resultieren zum einen aus dem nur die Primärkonsolidierung beinhaltenden Stoffgesetz des FEM und zum
anderen aus ungenügend genauen Eingangsparametern, d.h. Bodenkennwerten.
Die Kennwerte wurden im Rahmen dieser Arbeit vorab aus geotechnischen Laboruntersuchungen an drei Kernen des umgelagerten Schlicks
gewonnen. Es ergaben sich unter anderem für das Bauvorhaben als unzureichend deklarierte Flügelscherfestigkeiten und sehr hohe
Wassergehalte von im Mittel um ca. 170 Gew.%.
Die Bodenkennwerte wurden in einer FE-Modellumsetzung eines Labor-Oedometerversuchs durch Abgleich des simulierten mit dem
Laborkurvenverlauf des Zeit – Setzungverhaltens validiert und flossen als Eingangswerte alsdann in die Modellierung der Aufhöhungsfläche.
Insbesondere der Durchlässigkeitsbeiwert musste und der Kompressionsindex müsste angepasst werden, um in den
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Bachelor of Science Thesis
G. von Halem (2005)
Setzungsuntersuchungen und Setzungsprognosen von Schlick aus dem Osthafen Bremerhaven, Überseehafen
(Uni Bremen, Betreuung: Professor T. Mörz)
Kurzfassung
Anfang 2006 sollen im Osthafen in Bremerhaven drei Schiffsliegeplätze für DSC Autotransportschiffe (Deep Sea Carrier) mit einer
Liegeplatzlänge bis 270m entstehen. Die hierfür zusätzlich benötigten Hafenflächen sollen auf anstehenden Weichböden und Schlick gebaut
werden.
Die vorgestellte Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Fragestellung, welche Materialeigen-schaften der im Hafenbecken befindliche Schlick
aufweist. Hierfür wurden Untersuchungen an fünf Rumohr-Lot Kernen aus dem Osthafen durchgeführt. Durch eine sedimentologische
Beschreibung der fünf Kerne und Messung der Wassergehalte, Dichte, Scherfestigkeit, Organik und der Setzung wurden drei unterschiedliche
Schlickarten bestimmt. Die Setzungsmessungen wurden mit dem Oedometer durchgeführt. Dabei zeigten die Schlickproben aus den fünf
Kernen ein starkes Kriechverhalten, was die Auswertung der Messergebnisse nach (Casagrande, 1936) erschwerte.
In dieser Bachelorarbeit wird gezeigt, wie durch die Kombination von theoretischem Setzungsverlauf und dem Setzungsverlauf aus den
Laborergebnissen die Auswertung verein-facht werden kann. Zum Schluss wird auf Basis der gewonnenen Messergebnisse ein einfaches
Einschichtmodell vorgestellt, das den Setzungsverlauf der Baufläche im Osthafen simulieren soll. Dabei zeigen die Ergebnisse, dass das
Baufeld ohne den Einbau von Drainagen mehrere hundert Jahre für die Setzung benötigen würde, während bei Einsatz der Drainagen die
Setzung nur wenige hundert Tage benötigt.
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Osthafen, Bremerhaven – Anhang
Das Poster zur
Battelle International Conference on Remediation
of Contaminated Sediments, 2007
wird auf der Internetseite des MARUM
im PDF Format bereitgestellt:
http://www.marum.de/Binaries/Binary17666/Poster_Batelle_v4.pdf
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Osthafen, Bremerhaven – Copyright Hinweis
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Bremen, Januar 2010.