Geogitter

Tragfähigkeitswert eines Straßenplanums – die verschiedenen Gesichter eines Baugrundes

Beispiel eines ungebundenen Straßenoberbaus mit bzw. ohne Geogitter

Böden werden in unterschiedliche Gruppen und Kategorien unterteilt. Ihre Eigenschaften und Merkmale sind bei der Planung von Verkehrsanlagen entscheidend. Besonders bei frostempfindlichen Böden der Klassen F2 und F3 ist zu beachten, dass ihre Eigenschaften stark von der Frost- und Witterungslage abhängig sind und dass sie –  mitunter sehr schnell – ihren Zustand ändern können. So verfügen bindige Böden über die interessante Eigenschaft, ihre Tragfähigkeit abhängig von der Jahreszeit zu verändern.
Das Planum im Straßenbau ist die Unterlage des Oberbaus bzw. Unterbaus einer Fahrbahn. In der Regel wird als Planum die Ebene des vorhandenen Untergrundes definiert. Der Untergrund und die anstehenden Böden in diesem Bereich sind ein wichtiger Bestandteil des Straßenkörpers, denn sie bilden die Unterlage des Oberbaus bzw. Unterbaus. Daher haben die Eigenschaften und der Zustand der anstehenden Böden sowie deren Verhalten sowohl unter ständiger als auch veränderlicher   Beanspruchung einen großen Einfluss auf die Gebrauchstauglichkeit einer Fahrbahn.

Informationen über anstehende Böden früh in der Planung wichtig
Aus diesen Gründen ist es wichtig, Informationen über die anstehenden Böden schon in einer frühen Phase der Planung zu erhalten. Hier ist die Expertise von Gutachter und Prüflabor gefragt, die zur Beurteilung und Kategorisierung der anstehenden Böden Untersuchungen vor Ort und im Labor durchführen. Die Kategorisierung wird durch die DIN 18196 geregelt. Diese gibt nicht nur Auskunft über die Art der anstehenden Böden, sondern auch über Lagerung, Konsistenz, Feinkornanteil usw.
Alle diese Informationen können dem Planer einen Überblick verschaffen und unterstützen die Einschätzung der Tragfähigkeit. U. a. werden Böden hinsichtlich ihrer Frostempfindlichkeit unterteilt. Die Frostempfindlichkeitsklasse der anstehenden Böden ist für die Planung eines Oberbaus entscheidend, denn sie bestimmt die  Mindestdicke des Aufbaus nach RStO 12. In den ZTV E-StB werden die Bodengruppen nach DIN 18196 in drei Frostempfindlichkeitsklassen unterteilt: – F1 nicht  rostempfindlich; GW, GI, GE, SW, SI, SE – F2 gering bis mittel empfindlich; TA, OT, OH, OK, ST, GT, SU, GU und – F3 sehr frostempfindlich; TL, TM, UL, UM, UA, OU, ST,  GT, SU, GU.

Mindestwert der Tragfähigkeit von EV2 ≥ 45 MPa
Im Straßenbau wird für das Planum ein Mindestwert der Tragfähigkeit von EV2 ≥ 45 MPa gefordert. Dieser Mindestwert ist bei Böden der Frostempfindlichkeitsklassen F2 und F3 nur bedingt erreichbar, denn diese bestehen zum größten Teil aus bindigen Böden. Das Verhalten dieser Böden unter Beanspruchung ist stark vom Wassergehalt abhängig. Der Anstieg des Wassergehalts führt zu höheren Verformungen und somit zur Reduzierung der Tragfähigkeit. Interessant dabei ist die Veränderung dieser Tragfähigkeit in Abhängigkeit von der Jahreszeit. Nach der Ril 836 weisen frostempfindliche Böden während der Tauperiode im Frühjahr den höchsten Wassergehalt und somit ihren niedrigsten Tragfähigkeitswert auf. In der Praxis bedeutet das, dass Böden, die nach einer längeren Trockenperiode getestet wurden, während der  Tauperiode eine geringere Tragfähigkeit aufweisen können. In diesem Fall ist die nach RStO dauerhaft geforderte Tragfähigkeit nicht vorhanden, was einen negativen Einfluss auf die Nutzungsdauer hat. Wenn die Arbeiten während oder nach der Tauperiode begonnen werden, ist unter solchen Bedingungen von vornherein häufig keine ausreichende Tragfähigkeit des Baugrundes gegeben. Dies führt oft zu höheren Baukosten und Verzögerungen im Bauablauf.

Geogitter und Verbundstoffe können die mechanischen Eigenschaften von ungebundenen Tragschichten verbessern
Eine Lösung für solche Situationen bieten Geogitter und Verbundstoffe. Geogitter und Verbundstoffe sind in der Lage, die mechanischen Eigenschaften von ungebundenen Tragschichten zu verbessern und die Bewegungen der Kornpartikel so zu begrenzen, dass sich deren Tragfähigkeitsverhalten signifikant verbessert.  Geogitter und Verbundstoffe sind sowohl für Bauherren interessant, da es sich dabei verglichen zu anderen Bodenverbesserungsmaßnahmen um eine wirtschaftlichere Lösung handelt, als auch für Bauunternehmen, da die Verlegung händisch möglich, witterungsunabhängig und in kurzer Zeit abgeschlossen ist.

Weitere Informationen: www.tensar.de

28.04.2020