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Wassersensible Straßenraumgestaltung

Water-sensible design of roadside environment

Dipl.-Ing. C. F.-J. Schröder, Hamburg

Straße und Wasser stehen seit jeher in einem ambivalenten Verhältnis zueinander. Die Straßenplanung nimmt sich einer geordneten Wasserableitung u. a. aus Gründen der Verkehrssicherheit an. Das bedeutet in der Regel, der Niederschlag „verschwindet“ in einem Entwässerungskanal. Stärker ins Bewusstsein gerückt sind Anforderungen aus der Wassermengen- und Wassergütewirtschaft. Das Stichwort „Starkregen“ sowie rechtliche Vorgaben bei Einleitungen in Vorfluter bestimmen weit mehr als in der Vergangenheit den planerischen Umgang mit dem Thema Wasser. Der Fachbeitrag fasst die Inhalte eines Vortrages anlässlich des FGSV-Kolloquiums Kommunales Verkehrswesen vom 19. und 20.3.2019 zusammen, der sich speziell mit Anforderungen an die Straßenplanung und möglichen Lösungsansätzen befasst.

Road design and stormwater share a long common tradition. Designers follow technical rules to make sure, stormwater, among other things, doesn’t impair road safety. That means in most cases, stormwater “disappears” in sewers. Nowadays aspects of water quantity and quality requirements have to be focused on more strictly. Heavy rainfall as  well as detrimental alterations because of polluted stormwater from roads should be reduced. This article sums up a paper given at the FGSV-conference Kommunales Verkehrswesen on march, 19th and 20th, 2019.

BIM im Straßenbetrieb – Ein BIM-System für das duraBASt

BIM in road operation – A BIM system for the duraBASt

Dr.-Ing. R. Becker; P.-A. Klee, M. Sc., Aachen
Dipl.-Wirtsch.-Ing. R. Lützner, Essen
Dipl.-Ing. B. Leipzig;
Dr.-Ing. D. Jansen, Bergisch Gladbach
S. Rynkowski, M. Sc.; Dipl.-Wirtsch.-Ing. C. Klöpfer, Essen

Im Jahr 2019 entwickelte eine ARGE bestehend aus HOCHTIEF ViCon und HOCHTIEF PPP Solutions in Zusammenarbeit mit dem Geodätischen Institut und Lehrstuhl für Bauinformatik & Geoinformationssysteme und dem Institut für Straßenwesen der RWTH Aachen University im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) ein BIM-System für das Management des Betriebs auf dem Demonstrations-, Untersuchungs- und Referenzareal der BASt (duraBASt). Das duraBASt zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch den ständigen Bau und Rückbau im Rahmen von Forschungsprojekten, den Einbau verschiedenster innovativer Materialien und eine Vielzahl von verbauten Sensoren die Planung und Dokumentation im Betrieb komplex ist. Zudem fällt durch den Versuchs- und Untersuchungsbetrieb eine Vielzahl unterschiedlichster  aten an, die sowohl orts- als auch zeitbezogen zu dokumentieren sind sowie für verschiedenste Projektbeteiligte transparent organisiert werden müssen. Die Nutzung eines BIM-Systems für diese Aufgaben wurde als potenzielle Lösung hierfür identifiziert. Das entwickelte BIM-System wurde nun erfolgreich implementiert und erste Erfahrungen wurden gesammelt. Es dient auch zur praxisorientierten Sammlung von Erfahrungen zur Weiterentwicklung der BIM-Technologie für den Straßenbau, insbesondere für die Betriebsphase.

In 2019, a joint venture consisting of HOCHTIEF ViCon and HOCHTIEF PPP Solutions in cooperation with the Geodetic Institute and Chair for Computing in Civil Engineering & GIS and the Chair and Institute of Highway Engineering at RWTH Aachen University developed a BIM system on behalf of the Federal Highway Research Institute (BASt) for the management of operations on the BASt demonstration, investigation and reference site (duraBASt). The duraBASt is characterized in particular by the fact that planning and documentation during operation is complex due to the constant construction and deconstruction in the context of research projects, the installation of a wide range of innovative materials and a large number of installed sensors. In addition, the test and investigation operations generate a large amount of different data which must be documented in relation to both location and time and organized transparently for a wide range of project participants. The use of a BIM system for these tasks was identified as a potential solution. The developed BIM system has now been successfully implemented and first experiences have been gathered. It is also used for the practice-oriented collection of experience for the further development of BIM technology for road construction, especially for the operating phase.

BAB A 100, 16. BA – Ein neuer Autobahnabschnitt vom AD Neukölln bis zum Treptower Park in Berlin

Federal highway BAB A 100, 16. Construction phase – A new highway-section from highway triangle Neukölln to Treptower Park in Berlin

Dipl.-Ing. K. Deterding, Berlin

Der 3,2 km lange Autobahnabschnitt in Berlin stellt die Verlängerung des vorhandenen Berliner Stadtautobahnrings BAB A 100 dar. Er beginnt am AD Neukölln und geht bis zur AS am Treptower Park. Aufgrund der innerstädtischen Lage muss die neue Autobahn fast vollständig im Einschnitt geführt werden, womit die vorhandenen umliegenden und kreuzenden Stadtstraßen (Grenzallee, Neuköllnische Allee, Sonnenallee, Kiefholzstraße) und die kreuzenden Bahnlinien (S- und Fernbahn) in ihrer Lage verbleiben können. Bedingt durch die innerstädtischen geometrischen Zwänge besteht der 16. BA fast durchgängig aus Ingenieurbauwerken. Die Autobahn hat einen Regelquerschnitt mit einer Breite von 34,5 m im Tunnel und 31,5 m in den Trogbereichen und ist 8- bzw. 6-streifig. Der geplante 16. Neubauabschnitt der BAB A 100 befindet sich regionalgeologisch im Berliner Urstromtal. Unter städtischen Auffüllschichten und selten vorhandenen geringmächtigen organischen Schichten folgen in allen Aufschlüssen die pleistozänen Schichten. Die Sande und Kiese sind ab ca. + 33 m NHN grundwasserführend. Die Autobahntrasse bindet ca. bis zu 15 m tief in das anstehende Grundwasser des ersten Hauptgrundwasserleiters ein. Als Standardbauweise für die notwendigen Baugruben im Projekt entschied man sich für das Konzept Trogbaugrube mit einlagig rückverankerten Schlitzwänden über dem Grundwasser und einer rückverankerten Unterwasserbetonsohle. Die 3,2 km lange Autobahntrasse wurde in insgesamt 27 Baugruben unterteilt, die Längen von minimal 28 m und maximal 132 m aufweisen. Die Baugrube und das Bauwerk sind vollständig entkoppelt und werden unabhängig voneinander hergestellt (zweischalige Bauweise). Neben der anspruchsvollen geotechnischen Aufgabe der Erstellung des geotechnischen Berichts und den Sohlabnahmen für  klassische Flachgründungen außerhalb der Trogbaugruben sind in einem Projekt dieser Komplexität auch viele weitere Aufgabenfelder für Geotechniker vorhanden, die für eine erfolgreiche Realisierung sowohl in der Planung als auch in der Ausführung kontinuierlich abgedeckt werden müssen. Einige davon werden in diesem Beitrag erläutert.

The new 3,2 km highway section is an extension of the existing city motorway ring BAB A 100 in Berlin. It starts at the highway triangle “AD Neukölln“ and reaches to the junction “AS Treptower Park“. Due to the inner-city location almost the whole highway section has to be performed cutting into the existing ground, so that the crossing city streets like Grenzallee, Neuköllnische Allee, Sonnenallee, Kiefholzstraße and the crossing railway lines (railway- and long-distance lines) can stay in their former position. Due to the inner city geometric constraints almost the whole highway section of the 16th construction phase consist of engineering structures. The highway has a regular cross section of 34,5 m for the tunnel and 31,5 m for the trough areas (8 or 6 stripes). The regional geological position of the planned 16th new construction phase of the highway BAB A 100 lies in the glacial valley. Under urban replenished sediments and rare thin organic layers follow in all outcrops pleistocene layers. The groundwater is encountered at around + 33 m NHN in these sands and gravels. The highway route cuts to nearly 15 m in the first main aquifer. The standard construction for the project were trough pits  ith single-layer back-anchored diaphragm walls over the groundwater and anchored underwater concrete slab below. The 3,2 km long highway section was divided into 27  construction pits with length dimensions of minimal 28 m up to a maximum of 132 m. The construction pits and the buildings are completely decoupled and were produced independently (double-shell construction). Beside the demanding task of providing a geotechnical report and geotechnical inspection for classic shallow foundations outside the construction pits, the project contains a bunch of complex tasks for geotechnical engineers to succeed in planning and building. Some are mentioned in the article.

Ortsumgehung B 48 Imsweiler – Erkenntnisse aus den Baugrunderkundungen und ihre Folgen

B 48 Imsweiler bypass – findings from the site investigations and their consequences

Dipl.-Ing. V. Priebe, Kaiserslautern

Der Landesbetrieb Mobilität plant und baut die Ortsumgehung Imsweiler mit einer Gesamtstrecke von ca. 1,8 km. In der morphologisch bewegten Mittelgebirgslandschaft werden hierfür bis ca. 25 m tiefe Einschnitte, ein knapp 400 m langer Tunnel sowie der Bau einer 222 m langen Talbrücke erforderlich. Die Einschnitte sowie der Tunnel kommen in Sedimentgesteinen des Rotliegenden zu liegen, während die Gründung der Talbrücke und ihres Anschlussdamms von quartären Aueablagerungen geprägt ist. Im Zuge mehrerer Erkundungskampagnen wurden geotechnische Erkenntnisse gewonnen, die einen bedeutenden Einfluss auf die Baukosten haben. Hierzu zählen umfangreiche Böschungssicherungen in den rutschgefährdeten Felsschichten, hohe Grundwasserstände im Tunnelbereich sowie Gründungen in den verformungswilligen Aueablagerungen. Völlig unerwartet wurden in dem anthropogen wenig genutzten Gelände Schadstoffbelastungen im Fels und Grundwasser festgestellt, die Auswirkungen auf die Bauwasserhaltung und die Verwertung des Ausbruchmaterials des Tunnels haben.

The Landesbetrieb Mobilität is planning and building the Imsweiler bypass with a total distance of around 1.8 km. In the morphologically active low mountain landscape, this will require cuts up to 25 m deep, a tunnel almost 400 m long and the construction of a 222 m long valley bridge. The cuttings as well as the tunnel are located in sedimentary rocks of the Rotliegend, while the foundation of the valley bridge and its connecting dam is characterized by quaternary alluvial sediments. In the course of several exploration campaigns, geotechnical findings were obtained which have a significant influence on the construction costs. These include extensive slope stabilization in the rock layers at risk of slipping, high groundwater levels in the tunnel area and foundations in the deformable alluvial sediments. Completely unexpectedly, contaminations in the rock and groundwater were detected in the anthropogenically little used area, which have effects on the construction water management and the using of the tunnel excavation material.

Risiko- und Resilienzmanagement im Kontext Asset Management

Risk and Resilience Management in the context of Asset Management

DirProf. Dr.-Ing. J. Krieger, Bergisch Gladbach

Straßennetze sind wichtige Infrastrukturen, die für das soziale und wirtschaftliche Wohlergehen der Gesellschaft von wesentlicher Bedeutung sind. Die Eigentümer und Betreiber von Straßen sind dafür zuständig, Risiken jedweder Art für die von ihnen verwalteten Infrastrukturen und die Nutzer proaktiv zu steuern. Hieraus ergibt sich unmittelbar die Herausforderung, alle vorhandenen Risiken zu bewerten und falls erforderlich, Maßnahmen zu ergreifen, um die Verfügbarkeit und Sicherheit unter allen Bedingungen so weit wie möglich zu gewährleisten. Im Rahmen des Beitrags werden Möglichkeiten für die Berücksichtigung eines umfassenden Risiko- und  esilienzmanagements im Kontext des Asset Management aufgezeigt.

Road networks are important infrastructures that are essential for the social and economic well-being of society. Road owners and operators are in charge of proactively managing all types of risks to the infrastructure and to the road users. This directly poses the challenge of assessing all existing risks and, if necessary, taking measures to  ensure availability, reliability and safety in all conditions as far as possible. The paper explores a number of options for taking comprehensive risk and resilience management into account in the context of asset management.