S 143: Gerhard Bräu Stefan Vogt
s/v-Wert beim dynamischen Plattendruckversuch
109 S., 252 Abb., 20 Tab., ISBN 978-3-95606-516-3, 2020
Dynamische Plattendruckversuche (Leichte (LFG) und mittelschwere (MFG) Fallgewichtsgeräte) dienen zur Prüfung der Tragfähigkeit ungebundener Böden und Tragschichten. Dabei wird die maximale Setzung s, die maximale Setzungsgeschwindigkeit v der Lastplatte, der dynamische Verformungsmodul Evd und das Verhältnis s/v für eine standardisierte Stoßbelastung ermittelt. In den ZTV E-StB ist die Aussagekraft des Evd-Wertes gemessen mit dem LFG in Bezug auf die Tragfähigkeit durch entsprechende Anforderungswerte bereits anerkannt. Für Verformungsmoduln Evd,MFG des MFG ist die Einführung von Prüfkriterien aufgrund wachsender Erfahrungen bald zu erwarten. Der Quotient s/v wird in der Baupraxis boden- oder projektspezifisch herangezogen, um entweder direkt auf den Verdichtungsgrad DPr oder um auf eine weitere mögliche Verdichtung zu schließen. Derartige Möglichkeiten zur Anwendung des Wertes s/v konnten jedoch in den durchgeführten umfangreichen Reihen von Feldversuchen nicht bestätigt werden. Es zeigte sich vielmehr, dass Korrelationen zwischen dem s/v-Werten und Evd-Werten oder EV2- Werten bodenspezifisch gut möglich sind. Der Evd- und der s/v-Wert sind aufgrund der vorliegenden Korrelationen als gegenseitige Alternative jedoch nicht als sich ergänzende Kriterien zu sehen. Letzteres wäre aus einer Zuordnung des s/v-Wertes zum EV2/EV1-Wert möglich. Eine derartige Korrelation zeigt jedoch für alle untersuchten Materialen nur sehr geringe Korrelationskoeffizienten. Weitere Untersuchungen hierzu sind erforderlich, da sowohl der Zusammenhang zwischen dem Verhältnis EV2/ EV1 und dem Verdichtungsgrad DPr als auch zu den Messwerten s und v bodenmechanisch schwierig zu interpretieren sind Es wurden gerätespezifische Unterschiede bei der Kalibrierung von LFG und MFG in verschiedenen anerkannten Kalibrierstellen festgestellt. Diese teilweise signifikanten gerätespezifischen Unterschiede sind jedoch offensichtlich für die Ergebnisse in Feldversuchen von untergeordneter Bedeutung.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Für Tragschichten des Oberbaus sind nach ZTV SoB-StB 04 (2004) Anforderungswerte an die Tragfähigkeit im Bezug auf Ev2-Werte angegeben. Ziel der Arbeit war die Schaffung einer durch Versuche unter kontrollierten Randbedingungen gewonnenen Datenbasis, in denen der Zusammenhang des Ev2-Wertes zum Evd,M-Wert, welcher unter Verwendung des Mittelschweren Fallgewichtgerätes gemessen wird (TP Gestein StB, Teil 8.2.1), mithilfe statistischer Methoden interpretiert werden kann. Es wurden verschiedene Dicken der ungebundenen Tragschicht unter Verwendung des statischen und dynamischen Plattendruckversuchs mit dem Mittelschweren
Fallgewichtsgerat untersucht. Es wurden 4 verschiedene Materialien, die zu Tragschichten mit einer Dicke von 15 cm, 30 cm und 45 cm verdichtet wurden, geprüft (Rundkorngemisch, Kalkstein – gebrochen, Granit – gebrochen und RC-Beton). Das Planum bzw. die Unterlage (Forstschutzschicht) zu jedem Tragschichtaufbau bildete ein bindiger Feinsand (SU*) sowie ein Kies (GW).
Als Ergebnis wurde ein Vorschlag zu Anforderungswerten Evd,M geschaffen, mit denen die Werte Ev2 = 120 MN/m2, 150 MN/m2 und 180 MN/m2, mit einem Mittelschweren Fallgewichtsgerat nachgewiesen werden können. In Ergänzung dazu wurde ein bodendynamisches Modell geschaffen, welches alle wesentlichen Einflussgrößen der dynamischen Interaktion des Fallgewichtsgerätes mit dem Untergrund erfassen kann. Damit steht ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem Messdaten aus Versuchen auf realen Tragschichten durch eine Modellbildung im Bezug auf bodendynamische Vorgange interpretiert werden können. Zudem wurden in Vergleichsversuchen am Kalibrierstand und unter Feldbedingungen geräte- bzw. herstellerspezifische Unterschiede dokumentiert. Diese konnten mit den Erkenntnissen aus einem zeitlich parallel laufenden Ringversuch vergleichen werden. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass im Kalibrierstand nicht alle maßgebenden Effekte, die bei der Messung auf einem System Tragschicht auf Planum zu Tage treten, erfasst werden.
Es wird daher empfohlen, die gerätespezifischen Unterschiede in zukünftigen Forschungen weiter zu untersuchen sowie die Anforderungen zum Geräteaufbau zu konkretisieren.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Im „Merkblatt über flächendeckende dynamische Verfahren zur Prüfung der Verdichtung im Erdbau“ (Ausgabe 1993) sind die bodenspezifischen Anwendungsgrenzen in Abhängigkeit vom Wassergehalt grob umrissen. Ziel der aktuellen Forschungsarbeit war es, diese aus Erfahrungswerten gewonnenen Anwendungsgrenzen der Flächendeckenden Dynamischen Verdichtungskontrolle (FDVK) zu konkretisieren und durch geeignete Versuche zu belegen. Hierzu wurde das Verhalten von vier für den Erdbau repräsentativen Böden unter dynamischer Beanspruchung im Hinblick auf den Einsatz der FDVK im Erdbau mit Laborversuchen untersucht. Um die Ergebnisse der Laborversuche auf die Bedingungen, welche beim Einsatz der FDVK auf Erdbaustellen realistisch sind, übertragen zu können, wurden ergänzend zwei Versuchsstrecken im Feld untersucht. Ferner wurde ein früherer Feldversuch im Hinblick auf die Fragestellung dieser Forschungsarbeit neu ausgewertet.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Mit dem „Mittelschweren Fallgewichtsgerät“ (MFG) wurde ein Schnellverfahren zur Überprüfung der Tragfähigkeit entwickelt, das auch auf Tragschichten mit hohen Steifigkeiten einsetzbar ist. Das Leichte Fallgewichtsgerät (LFG) erzeugt auf diesen Schichten zu geringe, nicht genügend genau auswertbare Setzungen, so dass ein Prüfinstrument zu entwickeln war, welches durch eine vergrößerte Stoßkraft (z. B. Vergrößerung der Fallmasse) oder eine erhöhte Bodenpressung unter der Lastplatte (z. B. Verkleinerung der Lastplatte) größere Setzungen erzeugt. Als kostengünstige Gerätelösung war angestrebt, durch Austausch von Belastungsvorrichtung oder Lastplatte ein LFG in ein MFG umzuwandeln. Aus diesen Vorgaben wurden zusammen mit Herstellerfirmen verschiedene Gerätevarianten entwickelt, welche die geforderte Zielsetzung auf unterschiedliche Art erreichen.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Heft 1065: Erhöhung der Tragfähigkeit direkt befahrener Schüttungen mit Geokunststoffen – Einsparungen von hochwertigen Dammbaustoffen durch die Erhöhung der Tragfähigkeit von direkt befahrenen Schüttungen Geokunststoffen
G. Bräu, St. Vogt
212 S., 210 z.T. farb. Abb., 53 Tab., ISBN 978-3-86918-174-5
2011 e 25,00
Zum besseren Verständnis des Tragverhaltens wurde international eine Reihe von experimentellen Untersuchungen vorangetrieben. Eine große Schwierigkeit, welche mit einer allgemeingültigen Beschreibung des Tragverhaltens verbunden ist, besteht darin, dass Randbedingungen nicht oder nur sehr ungenau gemessen bzw. beschrieben werden. Zum anderen berücksichtigen viele Arbeiten nur jeweils einzelne Aspekte des Tragverhaltens oder beschränken sich in den Versuchsreihen auf bestimmte Produktgruppen oder Hersteller von Geokunststoffen. Aus diesem Grund wurden in der Forschungsarbeit umfangreiche versuchstechnische Untersuchungen durchgeführt, mit welchen es möglich ist, verschiedene Randbedingungen und wesentliche Einflussparameter analysieren zu können. Variiert wurden in den Versuchsreihen der Verformungswiderstand des weichen Untergrundes, die Zwischenlage zwischen weichem Untergrund und Tragschicht (keine, Geovliesstoff, Geogewebe, Geogitter, Kombinationsprodukte), die Höhe der Tragschicht (Einbaudichte und Wassergehalt konstant), die Belastung (quasistatisch monoton und zyklisch). Das Versuchsprogramm umfasste zunächst klein- und großmaßstäbliche Lastplattendruckversuche. Ergänzt wurde das Versuchsprogramm durch Überfahrversuche im Feld. Die Ergebnisse können zur Erstellung und Validierung zukünftiger Berechnungsmodelle dienen.
Aktualisiert: 2023-01-16
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