FGSV-Nr. FGSV C 13
Ort Worms
Datum 08.03.2016
Titel Forschung und Entwicklung im Erd- und Grundbau 2013 bis 2016
Autoren Akad. Dir. Dr.-Ing. Dirk Heyer
Kategorien Erd- und Grundbau
Einleitung

Es ist Tradition in der Forschungsgesellschaft, an den Anfang von Arbeitsgruppentagungen den Tätigkeitsbericht des Arbeitsgruppenleiters zu stellen. Die Tätigkeiten im Berichtszeitraum zwischen 2013 und 2016 spiegeln sich in den Vorträgen über Ergebnisse und abgeschlossene Aktivitäten wider. Der Bericht ist deshalb auf Veränderungen und Entwicklungen fokussiert, die seit der Erd- und Grundbautagung 2013 in Bamberg stattgefunden haben. Das betrifft organisatorische und personelle Veränderungen in der Arbeitsgruppe, laufende und geplante Forschungsvorhaben und Regelwerke. Bei den vielfältigen Themen und Aufgaben der Arbeitsgruppe wird für weitergehende Informationen die Beiträge der Tagung sowie die Road Maps und Steckbriefe der Gremien auf der Internetseite der FGSV verwiesen.

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Arbeitsgruppe und Regelwerke

Der Bericht ist auf Veränderungen und Entwicklungen fokussiert, die seit der Erd- und Grundbautagung 2013 in Bamberg stattgefunden haben. Das betrifft organisatorische und personelle Veränderungen in der Arbeitsgruppe und die Regelwerke sowie abgeschlossene, laufende und geplante Forschungsprojekte.

Eine einschneidende personelle Veränderung hat sich 2013 in der Leitung der Arbeitsgruppe 5 "Erd- und Grundbau" ergeben. Nach einer satzungsgemäß maximalen Amtszeit von 12 Jahren erfolgreicher Tätigkeit hat Herr Hillmann die Leitung abgegeben. Vom Vorstand der FGSV wurde der Autor dieses Berichts zum neuen Leiter der Arbeitsgruppe berufen. Herrn Hillmann sei auch an dieser Stelle sehr herzlich für seine stets umsichtige, kollegiale und sehr zielorientierte Führung der Arbeitsgruppe und des Lenkungsausschusses gedankt.

Aus dem Lenkungsausschuss der Arbeitsgruppe 5 sind weiterhin die Herren Prof. Dr. Kudla, Pflaumer und Maurer ausgeschieden. Herr Maurer hatte sich aufgrund beruflicher Veränderungen entschieden, die Leitung des Arbeitsausschusses "Entwässerung" aufzugeben und für einen reibungslosen Übergang zu seinem Nachfolger, Herrn Dr. Kasting von der Niedersächsischen Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr, gesorgt.

Herr Prof. Kudla verabschiedete sich aus dem LA 5, nachdem er nach 12 Jahren die Leitung des Arbeitsausschusse 5.7 "Prüftechnik", die sowohl in personeller als auch in fachlicher Hinsicht stets eine besondere Herausforderung darstellt, an Herrn Neuhaus vom Prüfcenter Münster des Landesbetriebs Straßen NRW übergeben hatte. Im Lenkungsausschuss vermissen wir den fachlichen Rat von Herrn Prof. Kudla und seine stets sehr akkurate und positiv kritische Durchsicht und Prüfung der in der Arbeitsgruppe erarbeiteten Regelwerke und Dokumente.

Ebenfalls aus dem LA 5 hat sich Herr Pflaumer aus Altergründen verabschiedet. Seine Beiträge im Lenkungsausschuss als Vertreter des Hauptverbandes der deutschen Bauindustrie waren stets konstruktiv, hilfreich, vielfach anstoßend und haben uns immer weitergebracht.

Seine Nachfolge haben Frau Führling als direkte Vertreterin des Hauptverbandes der deutschen Bauindustrie und Herr Blaim von der Firma Strabag angetreten.

Die Arbeitsgruppe "Erd- und Grundbau" besteht weiterhin aus acht Arbeitsausschüssen. An Regelwerken wird aktuell in elf Arbeitskreisen gearbeitet. Drei Arbeitskreise (AK 5.1.2, AK 5.1.3, AK 5.6.2) wurden nach abgeschlossener Arbeit aufgelöst und zwei Arbeitskreise (AK 5.1.5, AK 5.6.3) neu konstituiert. Die neuerliche Konstituierung des AK 5.7.1 wurde beschlossen.

Der Spiegelausschuss zu den europäischen Normungsaktivitäten 5.01 GA "Erdarbeiten" (FGSV-Bezeichnung), NABau 005-05-22 AA, SpA CEN/TC 396 "Earthworks" (DIN-Bezeichnung) ist dem Lenkungsausschuss zugeordnet (Tabelle 1 (1)). Dieser Gemeinschaftsausschuss von DIN und FGSV, der im Januar 2010 konstituiert worden war, spiegelt die europäischen Aktivitäten national. Für die nachfolgenden sechs Teile zur europäischen Norm prEN 16907 "Earthworks" läuft momentan das CEN enquiry:

–­ ­ ­ ­ ­ ­ prEN 16907-1 "Earthworks ­ Part 1: Principles and general rules"

– prEN 16907-2 "Earthworks ­ Part 2: Classification of materials"

– prEN 16907-3 "Earthworks ­ Part 3: Construction procedures"

– prEN 16907-4 "Earthworks ­ Part 4: Soil treatment with lime and/or hydraulic binders"

– prEN 16907-5 "Earthworks ­ Part 5: Quality control"

– prEN 16907-6 "Earthworks ­ Part 6: Land reclamation with dredged hydraulic fill"

Die Teile 2 bis 5 wurden unter Beachtung der Einspruchsfristen im SpA bereits abschließend beraten. Die Teile 1 und 6 werden jetzt unmittelbar im Anschluss an die Erd- und Grundbautagung beraten. Die Beratungen werden vorbereitend durch die Gremien der AG 5 unterstützt. In Europa überwiegt ein anderes Verständnis zur Struktur von Normen als bei uns. So sind die Entwürfe sehr umfangreich ausgefallen und haben in unserem Sinn eher den Charakter eines Merkblattes oder sogar Lehrbuches.

Tabelle 1 (1): Gremien zum LA 5 (Fortsetzung nächste Seite)

Die AG 5 ist von Themen betroffen, die in ad hoc-Gruppen des KoA Bau bearbeitet werden. Eines betrifft die Mantelverordnung, über die seit über 10 Jahren diskutiert wird und zu der mittlerweile ein 3. Arbeitsentwurf vom BMUB veröffentlicht worden ist. Ein Zeitpunkt für die Einführung ist jedoch nicht absehbar. Die Mantelverordnung beinhaltet die Änderungen der Grundwasserverordnung (Artikel 1), die Ersatzbaustoffverordnung (Artikel 2), die Änderung der Deponieverordnung (Artikel 3) und die neue Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (Artikel 4). Die Arbeitsgruppe 5 ist neben der Arbeitsgruppe 6 von der Verordnung besonders betroffen. Aus deren Sicht muss sichergestellt werden, dass für die Baupraxis nicht der Eindruck entsteht, dass im Erdbau des Straßenbaus Abfälle verbaut werden. Dabei sind auch Ableitungen von Anforderungen, die aus dem Deponiebereich kommen, sehr kritisch im Hinblick auf ihre Übertragbarkeit zu prüfen.

Von der Überarbeitung der RAP Stra 10 ist die Arbeitsgruppe bei Boden und Fels, Bodenbehandlungen und Geokunststoffen betroffen. Die Überarbeitung ist mittlerweile abgeschlossen, so dass die neuen RAP Stra 16 unmittelbar vor der Veröffentlichung stehen.

Dem Arbeitsausschuss 5.1 "Erd- und Felsarbeiten" sind 5 Arbeitskreise zugeordnet (Tabelle 1 (2)). Die neuen ATV DIN 18300 ff. (August 2015) mit Definition der Homogenbereiche wurden vom BMVI mit ARS 19/2015 mit Datum vom 30.10.2015 eingeführt, wobei aber für die ATV DIN 18300 "Erdarbeiten" für eine Übergangszeit bis Mitte 2016 die Möglichkeit eröffnet wurde, bauvertraglich weiterhin die Ausgabe 2012 heranzuziehen. Die Überarbeitung und Anpassung der ZTV E-StB wird im AA 5.1 nach Sitzungen in kurzen Zeitabständen im Frühjahr 2016 abgeschlossen sein, so dass daran anschließend der Entwurf von der FGSV an das BMVI übergeben werden kann.

Tabelle 1 (2): Arbeitsausschuss AA 5.1 (Fortsetzung nächste Seite)

Ebenfalls betroffen von der neuen ATV DIN 18300 ist in seiner Arbeit der AK 5.1.1 "Boden- und Felserkundung", da das "Merkblatt über geotechnische Untersuchungen und Berechnungen im Straßenbau" (M GUB) an das Konzept der Homogenbereiche anzupassen ist. Außerdem wurde im AK 5.1.1 das "Merkblatt zur Qualitätssicherung bei der geotechnischen Erkundung mit dem Teil der Empfehlungen für die Ausschreibung der Aufschlussverfahren" (M QGeoE) (2015) fertiggestellt. Dabei handelt es sich um ein außergewöhnlich gut gelungenes Regelwerk, für dessen Erarbeitung die Bearbeitergruppe um Herrn Siebenborn nochmals besonders gedankt sei.

Nach Veröffentlichung des "Merkblattes über die Verhütung von Frostschäden an Straßen" und der neuen Karte der Frosteinwirkungszonen wurde der AK 5.1.2 "Frost" aufgelöst und Herrn Plehm für die langjährige Leitung gedankt. Die Auflösung dieses Arbeitsgremiums erfolgte mit etwas Wehmut, da es sich um das älteste und damit traditionsreichste Gremium der Arbeitsgruppe 5 handelte.

Aus dem AK 5.1.3 "Fels" wurde nach langjähriger Bearbeitung das "Merkblatt über Bauen im und mit Fels" 2015 veröffentlicht, womit nunmehr ein geschlossenes Wissensdokument zu diesem bedeutsamen Thema vorliegt. Auch dieser AK wurde nach Abschluss der erfolgreichen Arbeit aufgelöst und Herrn Hecht für die ebenfalls langjährige Leitung gedankt, der aber das Thema Fels im AA 5.1 weiterhin vertritt.

Im AK 5.1.4 "RC-Baustoffe und industrielle Nebenprodukte" wurde die Bearbeitung des neuen "Merkblatts über die Verwendung von Boden ohne und mit Fremdbestandteilen im Straßenbau" (M BomF) abgeschlossen, das einen weiteren Beitrag zur Einsetzbarkeit dieser Baustoffe im Erdbau darstellt. Der Arbeitskreis ist weiterhin besonders bei Fragen zur Ersatzbaustoffverordnung eingebunden und prüft auch eine Anpassung der TL BuB E-StB 09 im Hinblick auf neue Begriffsdefinitionen zum Thema Boden in der überarbeiteten ZTV E-StB.

Zur Umsetzung der mittlerweile vorliegenden umfangreichen Forschungsergebnisse wurde der AK 5.1.5 "Veränderlich feste Gesteine" unter der Leitung von Herrn Baumgärtel konstituiert mit dem Ziel, ein Merkblatt mit dem Arbeitstitel "Merkblatt über veränderlich feste Gesteine als Erdbaustoff" zu erstellen.

Der AK 5.2.1 "ZTV-Entwässerung" wurde nach Veröffentlichung der ZTV-Ew 2013 aufgelöst. Der AK 5.2.2 "RAS-Entwässerung" überarbeitet weiterhin die RAS-Ew 2005 (Tabelle 1 (3)).

Tabelle 1 (3): Arbeitsausschuss AA 5.2 und AA 5.3 (Fortsetzung nächste Seite)

Der AA 5.3 "Bodenbehandlungen" hat sich an der in Bearbeitung befindlichen prEN 16907-4" Earthworks ­ Part 4: Soil treatment with lime and/or hydraulic binders" und der Überarbeitung der die Bodenbehandlungen betreffenden Textteile der ZTV E-StB beteiligt. Der AK 5.3.2 arbeitet daran, die vorliegenden "Hinweise zur Herstellung und Verwendung von zeitweise fließfähigen, selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen im Erdbau" (H ZFSV) in ein Merkblatt zu überführen und, sofern möglich, Technische Lieferbedingungen für diese Baustoffe zu erstellen.

Der AA 5.4 hat das "Merkblatt über die Anwendung von Geokunststoffe im Erdbau des Straßenbaus" (M Geok E) hinsichtlich der Regelungen zur Qualitätssicherung bei Geokunststoffen mit der freiwilligen Güteüberwachung sowie hinsichtlich von Umweltanforderungen überarbeitet, welches druckfrisch zur Tagung vorliegen sollte (Tabelle 1 (4)). Die Checklisten wurden in dieser Ausgabe mit Bedacht ausgenommen, um das Regelwerk zu bündeln und nicht zu umfassend wirken zu lassen. Der AA 5.4 arbeitet nun an einer Neufassung der TL zu Geokunststoffen. An dem "Merkblatt über die Anwendung von Erosionsschutz- und Begrünungshilfen" wird weiterhin im AK 5.4.1 gearbeitet.

Tabelle 1 (4): Arbeitsausschüsse AA 5.4 und AA 5.5 (Fortsetzung nächste Seite)

Zum Entwurf der "Richtlinien über bautechnische Maßnahmen an Straßen in wassergewinnungsgebieten" (RiStWag) aus dem AK 5.5.1 "Straßen in Wasserschutzgebieten" waren aus den Verbänden DVGW, Talsperrenverband und LAWA sowie der Länderumfrage umfangreiche Stellungnahmen eingegangen, deren Bearbeitung sehr aufwändig war. Die RiStWag soll in Kürze vorliegen und möglichst noch zur Erd- und Grundbautagung veröffentlicht werden.

Die Leitung des AK 5.5.2 "Abdichtungen bei Erdbauwerken" ist vom Autor an Herrn Dr. Birle übergegangen. Der AK hat sehr umfangreiche Aufgaben. Zunächst wird das M TS E (2009) unter Einbeziehung neuester Forschungsergebnisse überarbeitet. Danach soll ein Merkblatt über Abdichtungen im Erdbau des Straßenbaus und eine Technische Prüfvorschrift über die Prüfung von Abdichtungsstoffen entworfen werden. Auch ist eine Zuarbeit über Abdichtungsstoffe zur Überarbeitung der TL Geokunststoffe im AA 5.4 angedacht.

Die Leitung des AK 5.5.3 "Probennahmestrategie und Analytik" hat Frau Krysta von Frau Dr. Kocher übernommen. Vor dem Hintergrund steigender Anforderungen an Abfallvermeidung und Abfallverwertung sollen mit den RUGS durch Vorgaben für die frühzeitige und fachgerechte Beschaffung und Bewertung umweltrelevanter Informationen die Voraussetzungen für ein Stoffstrommanagement in Straßenplanung und Straßenbau geschaffen werden. Darunter sind insbesondere Überlegungen zur Abfallvermeidung und zur ortsnahen Wiederverwendung ausgebauter Materialien zu verstehen, um Transportaufwendungen und Entsorgungskosten zu minimieren. Im Zusammenhang mit dem aktuellen Entwurf der MantelV des BMUB haben diese Richtlinien eine herausragende Bedeutung.

Der AA 5.6 "Grundbau" hat nach Überarbeitung das "Merkblatt für den Entwurf und die Bemessung von Stütz- und Lärmschutzkonstruktionen aus Betonelementen, Blockschichtungen oder Gabionen" (M Gab) veröffentlicht. Die Überarbeitungen des "Merkblatts über Raumgitterkonstruktionen" und des "Merkblatts über den Einfluss der Hinterfüllung auf Bauwerke" stehen vor dem Abschluss (Tabelle 1 (5)).

Der AK 5.6.2 hat die "Entwurfs- und Berechnungsgrundlagen für Gründungen und Stahlpfosten von Lärmschutzwänden und Überflughilfen an Straßen" als Ergänzung zu den "Zusätzlichen Technischen Vorschriften und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßen" veröffentlicht. Auch dieser AK wurde nach Abschluss der erfolgreichen Arbeit aufgelöst und Herrn Höß für die effiziente Leitung der Überarbeitung gedankt

Tabelle 1 (5): Arbeitsausschüsse AA 5.6, AA 5.7 und AA 5.8

Vom AA 5.7 "Prüftechnik" wurden die TP BF-StB Teil B 8.4 "Kalibrierung des Leichten und Mittel-schweren Fallgewichtsgerätes" fertiggestellt. Die Überarbeitung der TP BF-StB Teil A 2 "Probennahme für bodenphysikalische Versuche" steht vor dem Abschluss. Im AA wurden intensiv die herstellerbedingten Ergebnisunterschiede diskutiert, die bei der Durchführung von Versuchen mit dem Leichten, insbesondere aber mit dem Mittelschweren Fallgewichtsgerät festgestellt wurden. Letztlich sind diese wohl auf Unebenheiten der Platten des Mittelschweren Fallgewichtsgerätes zurückzuführen.

Das "Merkblatt über flächendeckende dynamische Verfahren zur Prüfung der Verdichtung im Erdbau" (M FDVK) wurde vom AK 5.7.2 fertiggestellt. Vom AK sollen nunmehr die TP BF-StB Teil E 2 aktualisiert werden. Im AA 5.1 "Erd- und Felsarbeiten" und im AA 5.7 "Prüftechnik" wurde beschlossen, die Prüfstrategien für das Qualitätsmanagement im Erdbau in den ZTV E-StB mittelfristig neu auszurichten. Hierzu wurde die neuerliche Konstituierung des AK 5.7.1 mit dem Arbeitstitel "Prüfungen und Qualitätssicherung in den ZTV E-StB" angeregt und bei der letzten Sitzung des LA 5 beschlossen. Die konstituierende Sitzung steht noch aus.

Der AA 5.8 befasst sich mit der Bearbeitung eines Merkblattes zum Leichtbaustoff "Schaumglas". Die Merkblätter über die Leichtbaustoffe sollen zukünftig zusammengefasst werden.

Forschung

Seit 2013 stehen in der Ressortforschung des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur für den Straßenbau jährlich ca. 9 Mio. zur Verfügung. Daher konnten in den vergangenen Jahren auch kostenintensivere Forschungsprojekte ausgeschrieben und vergeben werden, was gleichzeitig auch mehr Arbeit für die Gremien der Arbeitsgruppe insbesondere in der Mitbetreuung der Projekte bedeutete.

Da zuvor erfolgte Recherchen zu Herkunft und Grundlagen der Anforderungen an den Luftporenanteil nicht erfolgreich gewesen waren, wurden mit dem Forschungsvorhaben FE 05.158 "Untersuchungen zur Überprüfung des Luftporenanteils als Verdichtungsanforderung bei feinkörnigen Böden und bindigen Mischböden" wichtige Grundlagen für die Festlegung von Anforderungswerten in den ZTV E-StB geschaffen (Tabelle 2 (1)). Eine Zusammenfassung der Ergebnisse ist dem Beitrag von Lypp und Heyer in der Ausgabe 6/2015 in "Straße und Autobahn" zu entnehmen.

Tabelle 2 (1): Stand der Forschungsprojekte zu Erdarbeiten (Fortsetzung nächste Seite)

Im Vorhaben FE 05.166 "Ressourcenschonung ­ Bedingungen für die Verwendung organogener und weicher Böden sowie von Sekundärbaustoffen als Massenbaustoffe im Erdbau" wurde in umfassenden Reihenuntersuchungen untersucht, unter welchen Bedingungen und mit welchen Verbesserungsmaßnahmen auch zunächst ungeeignete Böden und Baustoffe im Erdbau ressourcenschonend verwendet werden können. In dem Vorhaben "Baustoffe für standfeste Bankette" (FE 05.177) wurde die optimale Zusammensetzung von Baustoffen für das Bankett im Hinblick auf die Standfestigkeit untersucht, wobei ein besonderes Augenmerk auf Feinkornanteil und -art gelegt wurde. Es steht in enger Verbindung mit dem Projekt 05.160 "Untersuchungen zur Optimierung von Schadstoffrückhalt und Standfestigkeit von Banketten" (siehe Tabelle 2 (4)), da zur Erlangung der beiden eigentlich gegensätzlichen Ziele ein Optimierungsprozess erforderlich ist.

Das Vorhaben FE 05.178 "Ermittlung neuer Zuordnungswerte zur Einteilung bindiger Böden in Fest- und Lockergesteine" hat durch die Festlegung der DIN 18300 von anzugebenden Kenngrößen zu den Homogenbereichen besondere Bedeutung erlangt. Ein im Idealfall einfaches Prüfverfahren, anhand dessen die schnelle Zuordnung zu Boden oder Fels möglich ist, konnte leider nicht entwickelt werden, da der Übergang von Boden zu Fels oftmals fließend ist. In dem Forschungsvorhaben FE 05.183 "Belastbarkeit von eingeführten Volumen-%- bzw. Massen-% ­ Grenzen bei Bodenmaterial" wurden diese Grenzen von Bodenmaterial, Bodenmaterial mit mineralischen Fremdbestandteilen und von RC-Baustoffen in erdbautechnischer, umweltbezogener und bauvertraglicher Hinsicht kritisch hinterfragt.

Das geplante Forschungsprojekt "Untersuchung zur Quellempfindlichkeit veränderlich fester Gesteine bei der Verwendung als Erdbaustoff" stellt eine Abrundung der in den vergangenen Jahren erzielten Forschungsergebnisse zum Einsatz von veränderlich festen Gesteinen als Erdbaustoff dar. Das ebenfalls geplante Forschungsprojekt "Einfluss von temporär auftretendem Grundwasser auf die Standsicherheit von Straßeneinschnittsböschungen" resultiert aus der Erkenntnis, dass zahlreiche und auch kostspielige Schadensfälle auf eine unzureichende Erkundung und Beurteilung der hydrogeologischen Verhältnisse zurückzuführen sind.

Die Beurteilung der Bemessung von Straßenentwässerungseinrichtungen wird für die Risikobeurteilung möglicher Klimaveränderungen bis 2100 und ggf. notwendiger Anpassungsstrategien im Forschungsprojekt 05.0168 durchgeführt. (Tabelle 2 (2)). Mit den Forschungsprojekten FE 05.189 "Stoffliche Belastungen von Gewässern bei der Straßenentwässerung" und FE 05.191 "Bemessung von Sedimentationsräumen" sollen wichtige Grundlagen u.a. im Zusammenhang mit der Neufassung der RAS-Ew geschaffen werden.

Tabelle 2 (2): Stand der Forschungsprojekte Entwässerung (Fortsetzung nächste Seite)

Das Forschungsthema 05.167 "Dauerhaftigkeit von Bodenbehandlungen mit Bindemitteln im Hinblick auf das Elutionsverhalten ­ Versuchsprogramm" beinhaltet die Reduzierung der Auslaugung umweltrelevanter Inhaltsstoffe aus Baustoffen, die zu diesem Zweck mit Bindemitteln behandelt worden sind, vor dem Hintergrund der immer wieder aufgeworfenen Frage nach der Dauerhaftigkeit dieser Maßnahmen (Tabelle 2 (3)). Mit dem Projekt werden weitere Grundlagen zum "Merkblatt über die Behandlung von Böden und Baustoffen mit Bindemitteln zur Reduzierung der Eluierbarkeit umweltrelevanter Inhaltsstoffe" geschaffen, die dem Einsatz dieser Bauweisen eine verbesserte Geltung verschaffen sollen.

Das Forschungsvorhaben FE 05.171 "Kenngrößen zur Risikoabschätzung des Ettringittreibens von sulfathaltigen Böden" hat aufgrund von diversen Schadensfällen eine besondere Relevanz. Die Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt werden dringend für die Umsetzung im betreffenden Regelwerk benötigt. Mit dem Vorhaben "Eignung von Boden-Bindemittel-Gemischen als Baustoff für den Hinterfüllbereich von Bauwerken" (FE 05.184) werden Grundlagen für Bauweisen überprüft, mit denen im Eisenbahnbau bereits gute Erfahrungen gesammelt werden konnten. Das Forschungsprojekt FE 05.188 "Untersuchungen zum Reaktionsverhalten von Braunkohlenflugasche bei Bodenverbesserungen" soll wichtige Erkenntnisse zum Einsatz dieses industriellen Nebenproduktes im Erdbau liefern.

Tabelle 2 (3): Stand der Forschungsprojekte Bodenbehandlung und Geokunststoffe

Im Rahmen der früheren Forschungsprojekte FE 05.147 "Bewertung technischer Sicherungsmaßnahmen bei Verwendung von Boden und Baustoffen der Einbauklasse 2 im Erbau" und FE 05.155 "Strömungsmodelle zur Simulation der Durchsickerung von Straßenbauwerken mit Implementierung hydrologischer Parameter" waren die Durchsickerung von Dämmen und Wällen für Bauweisen aus dem M TS E rechnerisch simuliert worden. Für die Simulation von Durchströmungen im ungesättigten Zustand fehlten jedoch noch grundlegende Kenntnisse. Diese konnten nunmehr im Forschungsprojekt FE 05.162 "Bestimmung von WassergehaltsSaugspannungsfunktionen für Böden, RC-Baustoffe und HMVA" erzielt werden, so dass darauf aufbauend die Simulationen im Rahmen des geplanten Forschungsprojekts FE 05.192 "Untersuchungen zur Durchsickerung von RC-Baustoffen und industriellen Nebenprodukten bei Bauweisen für technische Sicherungsmaßnahmen" fortgesetzt werden können. Gleichzeitig sollen die so erhaltenen Sickerwasserprognosen anhand von Pilotprojekten validiert werden (siehe FE 05.172). Die Projekte stehen in einem sehr engen Zusammenhang mit der in der Mantelverordnung enthaltenen Ersatzbaustoffverordnung (Tabelle 2 (4)).

Tabelle 2 (4): Stand der Forschungsprojekte Boden und Umwelt (Fortsetzung nächste Seite)

Anlass für das Forschungsprojekt FE 05.152 "Konzentration und Frachten organischer Schadstoffe im Straßenabfluss" waren die Wasserrahmenrichtlinie und die darin geforderten Grenzwerte für organische Schadstoffe in natürlichen Gewässern. In dem Projekt wurde untersucht werden, welche organischen Schadstoffe im Straßenabfluss vorkommen und ob ggf. ein Rückhalt bei der Durchsickerung der belebten Bodenzone vorhanden ist.

Das Forschungsprojekt FE 05.160 "Untersuchungen zur Optimierung von Schadstoffrückhalt und Standfestigkeit von Banketten" steht in engem Zusammenhang mit dem Projekt FE 05.0177 "Baustoffe für standfeste Bankette", da zur Erlangung der beiden eigentlich gegensätzlichen Ziele ein Optimierungsprozess erforderlich ist. Die Erkenntnisse sollen durch das geplante Forschungsprojekt 5.1/16 "Anforderung an Baustoffe für schwach durchlässige, dauerhaft tragfähige, ungebundene Bankette" abgerundet werden.

Im modernen Erdbau werden Schnellprüfverfahren für die Verdichtungskontrolle benötigt. Im Forschungsprojekt FE 05.156 sind die US-amerikanische Geogauge, die französische Panda-Sonde und das ungarische Kleinscheibengerät mit leichtem Fallgewicht hinsichtlich der Messprinzipien analysiert und die Messtiefen und die Messgenauigkeit bestimmt worden (Tabelle 2 (5)). Eine Umsetzung der Prüfverfahren in den TP BF wurde nicht für erforderlich gehalten, da in Deutschland insbesondere mit dem dynamischen Plattendruckversuch ein mindestens gleichwertiges Verfahren verbreitet und eingeführt ist.

Mit Einführung des Mittelschweren Fallgewichtsgerätes und den Änderungen an der Kalibriervorschrift für Fallgewichtsgeräte wurde ein Ringversuch im Rahmen des Projektes FE 05.161 durchgeführt, der wichtige Grundlagen und Erkenntnisse zur Einsetzbarkeit dieses Schnellprüfverfahrens geliefert hat.

Tabelle 2 (5): Stand der Forschungsprojekte Prüftechnik (Fortsetzung nächste Seite)

In dem Forschungsprojekt FE 05.165 "Randbedingungen für den Frosthebungsversuch bei Böden und Baustoffen" wurden weitere Detailfragen zur Durchführung des Frosthebungsversuchs behandelt. Mit dem laufenden Forschungsprojekt 05.181 "Bewertungskriterien für den realitätsnahen Frosthebungsversuch" soll das Thema der Prüfung und Beurteilung der Frosthebung von Böden, Baustoffen und Gesteinskörnungen abgeschlossen werden.

Im Forschungsprojekt FE 05.173 "Potenzial innovativer Messsysteme für den Erdbau" wird geprüft, ob es Messsysteme gibt oder diese so adaptiert werden können, mit denen man zerstörungsfrei in Erdbauwerke schauen kann. Im Forschungsprojekt FE 05.187 "s/v-Wert beim dynamischen Plattendruckversuch" wird untersucht, ob beim dynamischen Plattendruckversuch zusätzlich zur Ermittlung des dynamischen Verformungsmoduls weitere Qualitätskriterien für die Beurteilung der Tragfähigkeit und Verdichtung ähnlich dem Verhältniswert EV2/EV1 beim statischen Plattendruckversuch abgeleitet werden können.

Bei der Gründung einer Bundesstraße bei Bremerhaven sind bei der Überschüttung stark unterschiedliche Setzungen längs der Trasse aufgetreten, auch nachdem die Liegezeit verlängert und die Überschüttung entsprechend angepasst worden ist (FE 05.153). Auf der Grundlage eines Entlastungsversuchs ist der Einsatz von Blähton als Leichtbaustoff zur zusätzlichen Entlastung des Untergrundes geplant worden. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird über eine Laufzeit von 10 Jahren das Gebrauchsverhalten dieser Straßengründung durch Setzungs- und Tragfähigkeitsmessungen langzeitig erfasst (Tabelle 2 (6)).

Tabelle 2 (6): Stand der Forschungsprojekte Grundbau

Mit dem Forschungsprojekt FE 05.163 "Erddruck- und Verformungsmessungen an Widerlagerhinterfüllungen" wurden wichtige Erkenntnisse für die Planung und Bemessung von integralen Brücken erzielt.

Das Forschungsprojekt FE 05.170 "Weiterentwicklung eines Modells zur Abschätzung rutschgefährdeter Gebiete entlang des Bundesfernstraßennetzes und Erstellung einer bundesweiten Gefahrenhinweiskarte" steht wiederum im Zusammenhang mit Risiken und der Risikobeurteilung von Hangrutschungen infolge des Klimawandels.

Zusammenfassend bleibt festzustellen, dass mit der Auflistung der im Berichtszeitraum abgeschlossen, laufenden und geplanten Forschungsprojekte in den vorangegangenen 6 Teilen der Tabelle 2 der Umfang, die besondere Bedeutung und die Vielfalt an Themen der Erdbauforschung im Straßenbau erkennbar sein sollte. Die Anregung, Betreuung und Auswertung dieser Forschungsprojekte sowie die Umsetzung der Forschungsergebnisse in das erdbautechnische Regelwerk erfolgt in den Arbeitsgremien der AG 5, deren Mitgliedern und Gästen an dieser Stelle für ihre engagierte Mitarbeit herzlichst gedankt sei.