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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2010/31/


Untersuchungen zum Einsatz von EPS-Hartschaumstoffen beim Bau von Straßendämmen

Investigations into the use of EPS rigid foams when building road embankments

Hillmann, Roderich ; Koch, Carsten ; Wolf, Andreas

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Belastung , Forschungsbericht , Deutschland , Expandierter Baustoff , Damm , Einbau , Verhalten , Setzung , Tragfähigkeit , Untergrund , Verformung , Boden , Zusammendrückbarkeit
Freie Schlagwörter (Englisch): Load , Research report , Germany , Expanded material , Embankment , Laying , Behavior , Settlement , Bearing capacity , Sobsoil , Deformation , Soil , Compressibility
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 35 Verschiedene Baustoffe
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 51 Erdarbeiten
Institut: Abteilung Straßenbautechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 34
ISBN: 3-86509-124-5
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 16.06.2010
Kurzfassung auf Deutsch: Die erste Anwendung von EPS-Hartschaum als Leichtbaustoff in Deutschland erfolgte im März 1995. Nach den Untersuchungen in der Modellstraße der BASt mit EPS-Unterbau, die wesentliche Grundlage für das „Merkblatt für die Verwendung von EPS-Hartschaumstoffen beim Bau von Straßendämmen“ waren, galt es, diese neue, aus dem Skandinavischen bekannte Bauweise in der Praxis zu erproben und Erfahrungen damit zu sammeln. Dazu wurde im Zuge der BAB A 31 bei Emden zwischen einem Schlafdeich und der Brücke über das „Larrelter Tief“ eine Versuchsstrecke eingerichtet. Diese Stelle bot sich dafür an, weil trotz erfolgter Überschüttung des wenig tragfähigen Untergrundes im Laufe der Jahre mit einer Setzungsmulde zwischen den Bauwerken zu rechnen war. Durch den Einbau von EPS-Hartschaumblöcken in einer Dicke von 2,5 m wurde der Untergrund noch weiter entlastet und damit die Tiefe der Setzungsmulde verringert. Im vorliegenden Bericht wird die Baumaßnahme von den ursprünglichen Planungen bis zur Entscheidung für den EPS-Einbau beschrieben. Dabei wird detailliert auf die umfangreichen Baugrunduntersuchungen vor und während der Bauausführung eingegangen. Durch die Überschüttung wurde eine deutliche Zunahme der undränierten Scherfestigkeit der holozänen Weichschichten erreicht. Die Ergebnisse der baubegleitenden Messungen (Setzungen, horizontale Verformungen und Porenwasserdruck) und die daraus abgeleiteten Folgerungen für die Gebrauchstauglichkeit der Straße werden beschrieben. Die stofflichen Eigenschaften von EPS-Hartschaum sind ebenfalls in dem Bericht zusammengestellt. Die rd. 1000 m³ EPS-Blöcke wurden innerhalb einer Woche im März 1995 auf dem vorbereiteten Feinplanum verlegt und mit Feinsand überschüttet. Die vielfältigen Einbauerfahrungen und die Ergebnisse der Verdichtungs- und Tragfähigkeitsprüfungen an der Schüttung werden mitgeteilt. Vor der Verkehrsfreigabe wurde ein statischer Belastungsversuch mit einem Schwerfahrzeug der Bundeswehr auf der Binderschicht durchgeführt. Um eventuelle Veränderungen der Tragfähigkeit des Oberbaues aufzuzeigen, wurde zwischen 1995 und 1999 jährlich mit dem Falling Weight Deflectometer (FWD) gemessen. Die letztmalig im Jahr 2003 durchgeführten Verformungsmessungen zeigen, dass die erwartete Setzungsverminderung im Bereich der Versuchsstrecke eingetreten ist. Der Bericht enthält außerdem die Beschreibung der EPS-Anwendung im Zuge der Geh- und Radwegüberführung über die BAB A 31 bei Emden sowie ein Beispiel für ein Leistungsverzeichnis für die Ausschreibung dieser Bauweise.
Kurzfassung auf Englisch: EPS rigid foam was first used as a light building material in Germany in March 1995. Following investigations using the BASt’s model road fitted with an EPS base, which formed the essential basis for the “Code of practice for the use of EPS rigid foams when building road embankments“(Merkblatt für die Verwendung von EPS-Hartschaumstoffen beim Bau von Straßendämmen), the next step was to use this new building method from Scandinavia in practical tests and to learn from experiences made with it. A test section was set up for this purpose on the A 31 federal autobahn near Emden between a dyke and the bridge over the “Larrelt depression“. This location was ideal because although the unstable foundation had been filled, settlement was expected to cause a hollow to develop between the constructions in the course of time. The load on the foundation was further reduced by laying 2.5 metre-thick EPS hard-foam blocks; this also reduced the depth of the hollow caused by settlement. The present report describes the building process from the original planning stage to the decision to install the EPS. The extensive tests of the subsoil before and during construction are described in detail. The surcharge resulted in a significant increase in the undrained shear strength of the soft Holocene layers. The report gives the results of the readings carried out during the construction process (settlement, horizontal deformation and pore water pressure) and states the consequences derived from these results with regard to the fitness of the road for use. The report also contains a summary of the material properties of EPS rigid foam. The EPS blocks, which covered approximately 1000 m³, were laid within a week in March 1995 on the prepared formation and covered with fine sand. The report provides information on the wide-ranging experiences made during the laying process and on the results of the compression and bearing-capacity tests carried out on the filling material. A static bearing test with a heavy vehicle from the German armed forces was carried out on the binding course before the section was opened to traffic. Readings were taken annually between 1995 and 1999 using the Falling Weight Deflectometer (FWD) in order to show any changes in the bearing strength of the pavement. The last deformation measurements carried out in 2003 show that settlement in the area of the test section had decreased as expected. The report also contains a description of the use of EPS for the pedestrian and cycle crossing over the A 31 federal autobahn near Emden and an example of a performance specification for invitations to tender which concern this construction method.