Diplomarbeit "Dimensionierung von Tragschichten im Erdbau"

Vergleich konventioneller Verfahren zur Dimensionierung von Tragschichten im Erdbau bei Verwendung von Geogittern und Kalkstabilisierung 

Dipl.-Ing. Manuel Arning

Die Vorausbestimmung von Setzungen unterhalb der Fahrbahnbefestigung ist eine ganz wesentliche Aufgabe mit dem Ziel, zumindest die Größenordnung der lotrechten Zusammendrückung des Untergrundes zu ermitteln und die Tragschicht nach Art und Dimensionierung so zu bestimmen, dass die eintretenden Setzungen für unschädlich erachtet werden können und nicht überschritten werden. Dies kann mit Hilfe verschiedener Versuchsdurchführungen erkundet und bei Stabilisierung durch Geogitter oder Kalk nachgewiesen werden.

Standard Penetration Test
Dieses Verfahren ist in den USA sehr gebräuchlich. Der SPT ist eine Rammsondierung die in einem Bohrloch von der Bohrlochsohle aus durchgeführt wird und mehr im Bereich des Untergrundes bzw. des anstehenden Bodens anzuwenden ist. Wenn die Konsistenz des Untergrundes bekannt ist, kann beurteilt werden, welche Tragschicht in welcher Mächtigkeit notwendig ist um bestimmte Anforderungen einzuhalten. Des weitern gibt er Kenntnis über den Schichtaufbau des Bodens und evtl. vorhandene Fehlstellen bzw. weiche Stellen (kritische Stellen) im Untergrund. Dieses Wissen ist durch nichts zu ersetzen, denn besonders weiche Stellen im Boden können die Gesamttragfähigkeit ermüden lassen. Richtig angewandt gibt er also sämtliche Bodenkenntnisse des Untergrundes an, die zu einer richtigen Dimensionierung benötigt werden.

CBR Verfahren
Der CBR-Versuch wird zum großen Teil in den angelsächsischen Ländern (USA, Großbritannien, Australien) für die Bestimmung der Tragfähigkeit vom Untergrund verwendet. Mit diesem ermittelten CBR-Wert kann man leicht auf die Gesamtkonstruktionsstärke des Straßenkörpers schließen.
Dieses Verfahren lässt sich gut für die Prüfungen von Bodenverfestigungen mit Kalk verwenden. Er liefert für den behandelten Boden die Tragfähigkeit und gibt Auskunft über die evtl. auftretenden Verformungen. Der feinkörnige/bindige Boden lässt sich unten gleichen Bedingungen (Verdichtung, Wassergehalt) in den Prüftopf einbauen wie er auch auf der Baustelle vorzufinden ist. Oft werden Angaben des Untergrunds durch CBR [in %] ausgedrückt.


Die Datenabfrage bietet wegen ihrer Variabilität große Möglichkeiten. Die Filterbecken können untereinander verglichen und Veränderungen und Entwicklungen bezüglich der Eigenschaften des Filtermaterials festgestellt werden. Mithilfe einer Kriteriumsabfrage (Bild 4) ist es möglich, Daten nach ihrem Wert geordnet herauszusuchen. Somit kann sich der Anwender aus allen Datensätzen exakt die Daten anzeigen lassen, die von Interesse sind. Einen weiteren Vorteil bietet die PHP-Skriptsprache, mit der die Datenbank angesprochen wird. Hiermit kann das Sondierdiagramm oder die Kornverteilung dynamisch, direkt aus den Tabellen heraus, erzeugt werden.

Lastplattendruckversuch
Der Plattendruckversuch ist die gängigste Bemessungsmethode in Deutschland Er ist besonders bei grobkörnigen/nicht bindigen Böden anzuwenden, also Tragschichten der Körnung 0/32 mm, 0/45 mm und 0/56 mm. Ebenso wird er für die Kontrolle bei Verwendung von Geogittern unter den Tragschichten verwendet.
Seine vorgeschriebenen Verformungsmodule sind in den Normen aufgeführt und müssen stets eingehalten und nachgewiesen werden. Er sollte also immer zur Endkontrolle herangezogen werden, bei jedem fertiggestellten Tragschichtaufbau.